【采礦】第五章礦井排水設備ppt課件

1、第五章 礦井排水設備第一節(jié) 礦井涌水量及排水系統(tǒng)第二節(jié) 井下排水設備布置及離心式 水泵的構造 第三節(jié) 離心式水泵的運轉、維修與 常見缺點處置 5-1 礦井涌水量及排水系統(tǒng)一、礦井涌水量 礦水：涌入礦井的水。 礦井自然涌水來自地表水和地下水。 礦井涌水量的大小受礦區(qū)地質，水文地質，地形特征，氣候條件，地面和地下積水以及開采方法等要素的影響，因此各 礦涌水 量能夠不一致，同一個礦井在不同季節(jié)也不一樣，雨季和融雪期出 現(xiàn)頂峰，頂峰期間的涌水量稱最大涌水量；正常時間的涌水量稱正 常涌水量。 礦井涌水除自然涌水外，對于水砂充填礦井、黃泥灌漿滅火和水 采礦井，還應包括充填廢水，灌漿及水采用水。 水穿過巖層

2、并沿巷道水溝流動時，溶解各種礦物質，所以礦水重度比清水大。另外礦水的物理、化學性質對排水設備影響很大，如水中含泥砂量大，就會加速水泵零件的磨損。假設水呈酸性就會對排水設備加速腐蝕，根據(jù)情況可暫時參與石灰中和，或采用耐酸的排水設備。 目前我國煤礦運用的水泵有離心式、往復式及放射式射水泵，其中最常用的是離心式。二、礦井排水系統(tǒng)一排水設備分類1作用：把不斷涌入井下的礦水排送至地面2排水設備的組成: 水泵機組、電氣設備、管道及其附件、設置水泵機組的泵房和蓄集礦水的水倉.3分類固定式主排水設備:排水設備必需在20小時內排除一晝夜的涌水，以保管備用時間；排水設備應有備用量以保證事故時接替運用和檢修，同時還

3、必須滿足排除最大涌水的需求；主排水設備的泵房應有防止忽然被涌水淹沒的措施；排水設備應在盡能夠高的效率下任務。固定安裝在泵房內輔助排水設備:用于掘進或巷道被淹沒時排水，其安裝地點隨任務面的推移或淹沒水位下降而挪動.二排水系統(tǒng)礦井排水系統(tǒng)可分為：集中排水系統(tǒng)和分段排水系統(tǒng)。集中排水系統(tǒng)1 集中排水系統(tǒng) 豎井單程度開采時可采用圖(a)的所示集中排水系統(tǒng)。 將全部礦水，借自重由水溝引至井底車場主水倉，再由主排水設備排至地面。(a)(b) 多程度開采，假設上程度的涌水量不大將上程度的涌水量放到下程度的水倉中再由主排水設備排至地面。如圖b 斜井集中排水時，除沿副井井筒敷設管道外，還可以經(jīng)過鉆孔設排水管直接

4、將水排至地面的方法。2 分段系統(tǒng) 深井單程度開采時，假設水泵的楊程不足以直接把水至地面，可在井筒中部開辟 泵房和水倉，把水先排至中 間水倉，再排至地面，如圖 所示。斜井集中排水分段系統(tǒng) 對多程度開采的礦井可在各程度分別設置主排水設備，將各程度的涌水分別排至地面，如圖(a )所示。 也可將下程度的涌水用輔助水泵排至上程度。而后再由上程度的主水泵將水排至地面。如圖(b) 所示。(a)(b)多程度分段排水系統(tǒng)5-2 井下排水設備布置及離心式水泵構造 按 規(guī)定，井下主要排水設備包括水泵、 水管和配電設備，應符合以下要求： 1 水泵 必需有任務、備用和檢修的水泵； 任務水泵的才干，應能在20 小時內排出

5、礦井24 小時的正常 涌水量包括充填水及其它用水； 備用水泵的才干應不小于任務水泵才干的70 % ； 任務和備用水泵的總才干，應能在20 小時內排出礦井24小時 的最大涌水量。 檢修水泵的才干應不小于任務水泵才干的25； 水文地質條件復雜的礦井，可在主泵房內預留安裝一定數(shù)量 水泵的位置。一 井下排水設備的設置水管 必需有任務和備用的水管。任務水管的才干應能配合任務水泵在20 小時內排出礦井24 小時的正常涌水量。任務和備用水管的總才干，應能配合任務和備用水泵在20小時內排出礦井24 小時的最大涌水量。3 泵房設置 為保證平安， 規(guī)定： 主要泵房至少有兩個出口，一個出口用斜巷通到井筒，并應高出泵

6、房7 米以上；另一個出口通到井底車場，在此出口的通路內，應設置容易封鎖的既能防水又能防火的密閉門。 泵房和水倉的銜接通道，應設置可靠的控制閘門。一任務原理離心式水泵的組成：主要由葉輪水輪1 ，葉片2 ，軸3 ，螺旋狀泵殼4 組成。離心式水泵的任務原理： 二 離心式水泵的任務原理及構造關于主水倉，必需有主倉和副倉，當一個水倉清理時，另一個水倉能正常運用。水倉的容積，應按第280條的規(guī)定設計、開辟。1葉輪；2葉片；3軸；4外殼；5吸水管；6濾水器底閥；7排水管；8注水漏斗；9閘板閥 離心式水泵的構造表示如圖5-6所示，分固定部分和轉動部分。固定部分主要由進水段 、中間段 、出水段 、軸承體 、填料

7、箱和導向器 等部分組成。進水段、中間段和出水段由拉緊螺栓銜接在一同。轉動部分主要由葉輪 、平衡盤 、軸 、聯(lián)軸器 等部件組成。各主要部件的構造和作用如下。(二) 離心式水泵的構造1 、葉輪主要由前輪盤、后輪盤 和輪葉 組成。見圖5-72 、導水和返水圈導水和返水圈在水泵的中段上，見圖5-8 3 、進水段作用是把吸水管進來的水流引入第一級葉輪的入口。4 、中間段導水和返水圈、密封環(huán)均在中間段上。泵的級數(shù)越多，中間段的數(shù)目也越多。 6 、填料箱作用是防止壓力水 漏出而影響水泵的正常運轉。水泵的進水段同樣設有填料箱，其作用是防止空氣進入水泵。 7 、平衡盤作用是平衡水泵運轉時的軸向力。 8 、軸和軸

8、承體泵的各級葉輪，平衡盤及聯(lián)軸器都固定在一根軸上，由軸承體支撐，并由電動機帶動旋轉。 5 、出水段D 型泵的出水段，其流道呈螺殼形。出水段的作用是將最后一級葉輪出來的水流搜集起來，構成總流，并使它漸漸流向排水管.圖5-6 離心式水泵構造表示圖1 葉輪 2 導水和返水圈 3 進水段 4 中間段 5 出水段 6 填料箱7 平衡盤 8 軸和軸承體 9 聯(lián)軸器1圖5-7 離心式水泵葉輪 1 葉輪入口 2 葉片 3 前輪盤 4 葉輪出口 5 后輪盤圖5-8 導水和返水圈1 返導葉 2 導葉水泵水輪機圖5-3 離心式水泵的運轉、維修與常見缺點的分析 ( 1 ) 轉動聯(lián)軸節(jié)，看其能否靈敏，聯(lián)軸節(jié)的間隙能否符

9、合規(guī)定、檢查各部螺栓有無松動、能否齊全等。 ( 2 ) 光滑油質量能否符合要求，油量能否適當，油環(huán)轉動是否靈敏正確。 一 水泵的運轉 1 、水泵起動前的檢查與預備任務 ( 3 ) 填料壓蓋的松緊程度能否適宜，真空表和壓力表管上的旋鈕要封鎖，指針調在零位。4 檢查吸水管路能否正常，底閥沒入吸水深度。5 檢查閘閥和逆止閥開閉能否靈敏，開泵前要將閘閥全閉，以降低起動電流。6 檢查電源電壓能否正常，接地線能否良好。7 向泵和吸水管中灌引水，同時翻開放氣閥，直到放氣閥不冒氣而完全冒水為止，再關上放氣閥和放水閥。1起動后當電動機到達正常轉速時，再漸漸翻開調理閘閥，同時應將壓力表和真空表的旋鈕翻開。此時要留

10、意察看儀表的讀數(shù)，電流表和真空表的讀數(shù)應逐漸添加，而壓力表的讀數(shù)應逐漸減小，然后再增大。為了防止水泵發(fā)熱，在封鎖調理閘閥時的運轉不能超越3 分鐘。2 水泵的起動( 1 ) 運轉平穩(wěn)，無震動景象。( 2 ) 聲音正常，無異響、雜音。( 3 ) 負荷正常，電流表指針不猛烈擺動。( 4 ) 流量、揚程正常，壓力表、真空表指針的擺動很小。( 5 ) 溫升正常，軸承溫度最高不超越75 ，電動機溫度不超越額定溫升，填料箱與泵殼不得燙手。( 6 ) 填料完好，以每分鐘滲水10 一20 滴為準。( 7 ) 留意水井水位變化，水泵不得在泵內無水情況下運轉，不得在汽蝕和閘閥閉死情況下運轉。 2在起動幾分鐘后，須檢

11、查水泵軸承、填料箱和電動機的溫升。當某一部件溫升很高時，應停泵查明緣由。假設溫升的景象未能得到迅速處置時，必需開動備用水泵。3 運轉中留意的事項 ( 1 ) 漸漸封鎖調理閘閥，使水泵進入空轉形狀。 ( 2 ) 封鎖真空表與壓力表的旋鈕。 ( 3 ) 切斷電源，停頓電動機運轉。 ( 4 ) 長期停泵應將水泵內的水放掉，以防銹蝕或凍裂。4 、停泵 做好維護任務，保證水泵正常運轉，應按照闡明書要求，按時拆修水泵，制定大、中、小修的期限和內容，每年最大涌水期到來之前，要全面檢修一次。日常的維護任務，做到勤、查、精、聽、看。二 水泵的維護與檢查( 1 ) 勤：勤看、勤聽、勤摸、勤修、勤聯(lián)絡。( 2 )

12、查：查各部螺栓、銷子；查油質、油量；查各軸承溫度；查平安設備和電氣設備；查閘閥、逆止閥、回水管和密封好壞。 ( 3 ) 精：知曉業(yè)務、精神集中、精益求精。 ( 4 ) 聽：聽取上一班的交接情況，聽機器運轉聲音。 ( 5 ) 看：看水位高低；看儀表；看油圈。維護的最終要求，是使主排水設備符合完好規(guī)范。對普通的排水泵，也要求到達相應的完好規(guī)范。三 水泵常見缺點分析故障現(xiàn)象故障原因排除方法起動不起來，或起動負荷太大水輪與導向器之間的徑向間隙太小，產(chǎn)生很大阻力填料壓蓋太緊起動時，沒有關閉閘閥解體檢查其間隙是否符合標準，然后進行修理將填料壓蓋松一點關閉閘閥后，重新起動 運轉過程中消耗功率過大轉動部分與固

13、定部分有刮卡碰撞現(xiàn)象，阻力太大泵內吸入泥沙及其他雜質泵軸彎曲流量增加檢查填料裝置、軸承、密封環(huán)、水輪、導向器、平衡盤進行修理與調整拆卸清洗把軸拆出進行校直及修理適當關閉出水閘閥 水泵不上水、壓力表指針劇烈地擺動起動前未灌引水或未灌滿引水吸水口沒有浸在水中吸水管、吸水側填料或真空表連接處漏氣停泵重新灌引水降低吸水口使之浸入水中進行緊固，換墊和填料，重新安裝真空表 起動前引水灌不滿底閥未關閉，或吸水部分漏水關閉底閥，修理漏水部分 壓力表雖有壓力，但排水管不出水排水管阻力太大水泵轉向不對葉輪流道填滿檢修排水管或適當縮短排水管檢查電動機相位是否接錯清洗葉輪 流量不夠吸水部分的濾水網(wǎng)堵塞出水閥門開得不夠

14、排水管路漏水有雜物混入葉輪并堵塞吸水部分浸水深度不夠清洗濾水網(wǎng)適當開啟閘閥堵住漏水處或更換水管清洗葉輪降低吸水部分安裝高度 填料過熱填料壓得太緊填料函體內冷卻水進不去軸表面有損傷填料質量太差適當放松填料松弛填料，或檢查水封管有無堵塞修理軸表面損傷處進行更換水泵不上水真空表指示高度真空濾水器堵塞、底閥動作不靈活吸水高度太高修理濾水器，檢修底閥適當降低吸水高度一般不超過56米填料函漏水過多填料磨損填料壓得太緊主軸彎曲或有擺動填料纏法錯誤通入填料函體內的冷卻水不清潔，軸磨損更換填料補加一層填料或擰緊填料壓蓋校直或更換軸重新纏填料換清潔的冷卻水，并修理軸的磨損處軸承過熱軸承磨損或松動油量不足，油質不良或不干凈 軸承裝配不良泵軸彎曲，或聯(lián)軸器不正若帶有油環(huán)的軸承，可能是油環(huán)帶不上油壓力潤滑油中油循環(huán)不良檢修或更換軸承加油或換油重新裝配校正泵軸、找正聯(lián)軸器檢查修理油環(huán)（6）檢查循環(huán)系統(tǒng)是否嚴密，油壓是否正常有噪音且不上水吸水管阻力太大吸水側有空氣滲入水溫過高檢修吸水管底閥及濾水網(wǎng)檢查吸水管有無漏氣并修理降低水溫，或降低吸水高度振動地腳螺栓松動管路支架不牢固基礎不堅固水泵或電動機的轉子不平衡聯(lián)軸器結合不良軸承磨損軸有彎曲或轉動部分有摩擦轉動部分零件松弛或破裂擰緊地腳螺栓檢查并加強管路支架加固基礎檢查水泵與電動機的中心是否一致并找平衡消除聯(lián)軸器安裝的缺陷修理或更換軸承換軸消除摩擦（8）消除