某煤矿井下主排水泵平衡盘磨损及轴向窜动量安全检测报告

某煤矿井下主排水泵平衡盘磨损及轴向窜动量安全检测报告一、检测背景与设备概况（一）检测背景主排水泵是煤矿井下安全生产的核心设备之一，承担着矿井涌水排放的关键任务，其运行稳定性直接关系到矿井的安全生产作业。平衡盘作为主排水泵的重要部件，主要作用是平衡泵在运行过程中产生的轴向力，防止泵轴因轴向力过大而发生窜动，进而保护叶轮、轴承等关键部件。一旦平衡盘出现磨损，将导致轴向力平衡失效，引发轴向窜动量超标，不仅会加速泵体内部部件的磨损，还可能引发断轴、叶轮损坏等严重故障，甚至导致矿井排水系统瘫痪，引发水害事故。本次检测的煤矿主排水泵已连续运行36个月，期间未进行过全面的平衡盘磨损及轴向窜动量检测。近期，设备运维人员在日常巡检中发现泵体振动幅度略有增大，且运行噪音出现异常，为及时排查安全隐患，保障矿井排水系统稳定运行，特组织开展本次专项安全检测。（二）设备概况本次检测的主排水泵型号为MD280-65×8，属于多级离心式水泵，设计流量为280m³/h，扬程为520m，配套电机功率为560kW，额定转速为2980r/min。该泵于2023年6月安装投入使用，主要负责矿井-450m水平的涌水排放，日常运行负荷约为额定负荷的75%，每日运行时间约16小时。平衡盘材质为锡青铜，与平衡环配合使用，设计轴向窜动量允许范围为0.5mm-1.5mm。二、检测依据与检测内容（一）检测依据本次检测严格遵循以下国家及行业标准：《煤矿安全规程》（2022版）中关于矿井主排水设备的相关规定，明确要求主排水泵应定期进行检测维护，确保其运行参数符合安全标准；《离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法》（GB/T3216-2016），为泵类设备的性能检测提供了详细的试验方法和技术要求；《煤矿主排水系统安全检测检验规范》（AQ1027-2007），对煤矿主排水系统的检测项目、检测方法及判定标准做出了具体规定；设备厂家提供的《MD280-65×8型主排水泵使用说明书》，明确了设备的各项技术参数和维护要求。（二）检测内容本次检测主要围绕平衡盘磨损情况及轴向窜动量展开，具体检测内容包括：平衡盘磨损量检测：通过测量平衡盘的厚度变化，计算磨损量，评估平衡盘的磨损程度；轴向窜动量检测：在设备空载和满载运行状态下，分别测量泵轴的轴向窜动距离，判断是否符合允许范围；辅助检测项目：为全面评估设备运行状态，同步开展泵体振动检测、电机电流检测、出口压力检测等辅助项目，分析各项参数之间的关联关系，排查潜在故障隐患。三、检测方法与检测过程（一）检测方法平衡盘磨损量检测：采用游标卡尺和千分尺相结合的测量方法。首先，将主排水泵停机断电，打开泵体中壳，露出平衡盘。使用干净的棉布将平衡盘表面擦拭干净，去除表面的水垢、杂质等。然后，在平衡盘的圆周方向均匀选取8个测量点，使用游标卡尺测量每个点的厚度，记录测量数据。最后，计算8个测量点的平均厚度，并与设备出厂时的平衡盘原始厚度进行对比，得出磨损量。轴向窜动量检测：在设备空载运行状态下，将百分表固定在泵体的非振动部位，使百分表的测量杆与泵轴的端面垂直接触，调整百分表指针至零位。启动水泵，待运行稳定后，观察百分表指针的变化，记录最大窜动距离。在满载运行状态下，重复上述操作，分别记录不同负荷下的轴向窜动量。辅助检测项目：泵体振动检测：使用便携式振动分析仪，在泵体的轴承座、泵壳等部位设置测量点，测量设备运行时的振动速度和振动加速度，采样频率为1024Hz，测量时间为5分钟；电机电流检测：通过电机控制柜中的电流表，实时记录设备空载、满载运行状态下的三相电流值，每1分钟记录一次数据，共记录10组数据；出口压力检测：利用泵出口管道上的压力表，测量设备运行时的出口压力，同步记录流量数据，计算水泵的实际运行效率。（二）检测过程本次检测于2026年6月10日至6月12日开展，具体检测过程如下：检测前准备：6月10日上午，检测人员提前到达现场，与设备运维人员进行技术交底，了解设备运行现状及近期出现的异常情况。准备好检测所需的仪器设备，包括游标卡尺、千分尺、百分表、振动分析仪、电流表等，并对仪器设备进行校准，确保检测数据的准确性。同时，在检测区域设置警示标识，安排专人负责现场安全监护。停机检测阶段：6月10日下午，对主排水泵进行停机断电，按照操作规程打开泵体中壳，露出平衡盘和平衡环。对平衡盘表面进行清理后，开展平衡盘磨损量检测，依次测量8个测量点的厚度，记录测量数据。同时，检查平衡环的磨损情况，观察是否存在划痕、变形等异常现象。空载运行检测：6月11日上午，完成泵体组装后，启动主排水泵进行空载运行。在设备运行稳定后，开展轴向窜动量检测，记录百分表的最大窜动距离。同时，进行泵体振动检测和电机电流检测，采集相关数据。空载运行检测持续2小时，期间每30分钟记录一次各项参数。满载运行检测：6月11日下午，调整水泵出口阀门，使设备达到满载运行状态。重复轴向窜动量、泵体振动、电机电流等检测项目，记录满载运行下的各项数据。满载运行检测持续3小时，期间每20分钟记录一次数据，并同步测量出口压力和流量数据。检测收尾阶段：6月12日上午，停止设备运行，对检测仪器设备进行整理收纳，清理检测现场。对检测过程中记录的所有数据进行初步整理和核对，确保数据完整、准确。四、检测结果与数据分析（一）平衡盘磨损量检测结果通过对平衡盘8个测量点的厚度测量，得出各测量点的厚度数据如下（单位：mm）：|测量点编号|1|2|3|4|5|6|7|8||----|----|----|----|----|----|----|----|----||测量厚度|24.2|24.1|24.3|24.0|24.2|24.1|24.3|24.0|计算得出平衡盘的平均厚度为24.15mm，设备出厂时平衡盘的原始厚度为25.0mm，因此平衡盘的磨损量为0.85mm。根据设备厂家提供的技术要求，平衡盘的最大允许磨损量为1.0mm，本次检测的磨损量未超过允许范围，但已接近临界值。进一步观察平衡盘表面磨损情况，发现磨损主要集中在平衡盘的工作面上，磨损痕迹呈均匀分布状态，未出现局部严重磨损或划痕等异常现象，说明平衡盘的磨损属于正常的运行磨损，未受到异物冲击或偏磨等因素的影响。（二）轴向窜动量检测结果在空载运行状态下，测得泵轴的轴向窜动量为1.2mm；在满载运行状态下，轴向窜动量为1.6mm。根据设备设计要求，轴向窜动量的允许范围为0.5mm-1.5mm，空载状态下的轴向窜动量符合要求，但满载状态下的轴向窜动量超出了允许范围，超标0.1mm。通过对比不同运行状态下的轴向窜动量数据可以发现，随着运行负荷的增加，轴向窜动量呈现上升趋势。结合平衡盘磨损量检测结果分析，由于平衡盘出现一定程度的磨损，导致其与平衡环之间的间隙增大，轴向力平衡效果减弱，在满载运行时，轴向力增大，进而引发轴向窜动量超标。（三）辅助检测项目结果泵体振动检测：空载运行状态下，泵体轴承座部位的振动速度有效值为2.1mm/s，振动加速度有效值为0.8g；满载运行状态下，振动速度有效值为2.8mm/s，振动加速度有效值为1.1g。根据《煤矿主排水系统安全检测检验规范》（AQ1027-2007）中的规定，泵体振动速度有效值的允许范围为≤3.0mm/s，本次检测的振动数据均在允许范围内，但满载状态下的振动幅度较空载状态有所增大，与轴向窜动量超标存在一定关联。电机电流检测：空载运行时，电机三相电流分别为42A、41A、42A；满载运行时，三相电流分别为85A、84A、86A。电机额定电流为88A，满载运行时的电流值接近额定电流，且三相电流平衡，未出现过载或电流不平衡现象，说明电机运行状态正常。出口压力检测：空载运行时，泵出口压力为0.2MPa；满载运行时，出口压力为5.3MPa，与设计扬程对应的压力值5.2MPa基本相符，说明水泵的扬程性能未受到明显影响。（四）数据分析综合各项检测结果分析，目前主排水泵存在的主要问题是平衡盘磨损接近临界值，导致满载运行状态下轴向窜动量超标。虽然当前泵体振动、电机电流、出口压力等参数均在允许范围内，但轴向窜动量超标会加速平衡盘和平衡环的磨损，长期运行可能引发以下安全隐患：轴向窜动量超标会导致泵轴与叶轮之间的配合间隙发生变化，进而影响叶轮的旋转精度，可能引发叶轮与泵壳之间的摩擦，加速叶轮和泵壳的磨损；轴向力平衡失效会增加轴承的承载负荷，长期运行将导致轴承磨损加剧，缩短轴承的使用寿命，甚至引发轴承烧损故障；随着平衡盘磨损程度的进一步加剧，轴向窜动量将持续增大，可能引发泵轴弯曲变形，严重时会导致断轴事故，造成排水系统瘫痪。五、安全隐患评估与整改建议（一）安全隐患评估根据检测结果及数据分析，本次检测发现的安全隐患等级为一般隐患。虽然目前设备仍能维持运行，但满载状态下轴向窜动量超标已对设备的运行稳定性造成一定影响，若不及时采取整改措施，隐患将逐步升级，可能引发严重的设备故障，影响矿井排水系统的安全运行。（二）整改建议针对本次检测发现的问题，结合设备实际运行情况，提出以下整改建议：更换平衡盘：由于平衡盘磨损量已接近最大允许值，建议在近期停机检修时更换新的平衡盘。新平衡盘应选用与原厂材质相同的锡青铜材质，确保其硬度、耐磨性等性能符合要求。更换平衡盘时，应同时检查平衡环的磨损情况，若平衡环磨损量超过0.3mm，应同步进行更换，保证平衡盘与平衡环之间的配合间隙符合设计要求。调整轴向窜动量：更换平衡盘后，重新组装泵体，通过调整平衡盘的轴向位置，将轴向窜动量调整至0.8mm-1.2mm的最佳范围。调整完成后，在空载和满载运行状态下再次检测轴向窜动量，确保其符合要求。加强日常巡检与监测：增加主排水泵的日常巡检频次，重点关注泵体振动、运行噪音、轴向窜动量等参数的变化情况。安装在线振动监测装置，实时监测泵体振动数据，设置预警阈值，当振动数据超出正常范围时及时发出报警信号，以便运维人员及时采取措施。优化运行维护策略：对主排水泵制定更加严格的运行维护计划，每12个月进行一次平衡盘磨损及轴向窜动量检测，提前排查隐患。在设备运行过程中，合理调整运行负荷，避免长期处于满负荷运行状态，减少平衡盘的磨损速度。同时，定期对泵体内部进行清理，防止水垢、杂质堆积，影响平衡盘的正常运行。开展人员技术培训：组织设备运维人员开展主排水泵维护保养技术培训，重点培训平衡盘磨损检测、轴向窜动量调整等操作技能，提高运维人员的专业技术水平，确保设备维护工作规范、有效开展。六、检测结论本次对某煤矿井下主排水泵平衡盘磨损及轴向窜动量的安全检测工作，全面掌握了设备的运行状态。检测结果表明，平衡盘磨损量为0.85mm，接近