煤矿排水设施联合试运转制度.docx

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煤矿排水设施联合试运转制度

煤矿排水设施联合试运转制度

一、在每年雨季前，对全矿井排水设施和配电设备及输电线路全面检修1次，对发现的问题，及时处理。

确保排水能力满足《煤矿安全规程》要求。

二、每年进行一次排水设施联合试运转，由机电科组织，机运队协助有资质的单位对水泵进行技术性能测试和联合试运转，水泵司机、变电所值班员对联合试运转的各种仪表认真记录，由试验单位出具水泵联合试运转试验报告。

三、水泵联合试运转前必须编制措施，经矿有关单位审批后方可进行。

四、试运转前要对矿井排水系统的工作水泵、备用水泵进行全面检查维修，水泵、管路、电控等设备要保持完好，备品配件充足。

五、水仓，要进行彻底清理，保证有效容积；

六、上、下排水沟要进行彻底清挖，确保疏水畅通；

七、闸门、防水墙等防治水设施要进行认真检查维护，确保安全可靠。

　井下排水

　　第二百七十八条主要排水设备应符合下列要求：

（一）水泵：

必须有工作、备用和检修的水泵。

工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。

备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。

工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。

检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。

水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。

（二）水管：

必须有工作和备用的水管。

工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。

工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。

　　（三）配电设备：

应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用水泵。

　　有突水淹井危险的矿井，可另行增建抗灾强排能力泵房。

　　第二百七十九条主要泵房至少有2个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高出泵房底板7m以上；另一个出口通到井底车场，在此出口通路内，应设置易于关闭的既能防水又能防火的密闭门。

泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。

　　第二百八十条主要水仓必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。

　　新建、改扩建矿井或生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下时，主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。

　　正常涌水量大于1000m3/h的矿井，主要水仓有效容量可按下式计算：

　　    Ｖ＝2（Q+3000）

　　式中V--主要水仓的有效容量，m3；

　　Q--矿井每小时正常涌水量，m3。

　　但主要水仓的总有效容量不得小于4h的矿井正常涌水量。

　　采区水仓的有效容量应能容纳4h的采区正常涌水量。

　　矿井最大涌水量和正常涌水量相差特大的矿井，对排水能力、水仓容量应编制专门设计。

　　水仓进口处应设置篦子。

对水砂充填、水力采煤和其他涌水中带有大量杂质的矿井，还应设置沉淀池。

水仓的空仓容量必须经常保持在总容量的50%以上。

　　第二百八十一条水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路，必须经常检查和维护。

在每年雨季以前，必须全面检修1次，并对全部工作水泵和备用水泵进行1次联合排水试验，发现问题，及时处理。

　　水仓、沉淀池和水沟中的淤泥，应及时清理，每年雨季前必须清理1次。

　　第二百八十二条对基岩段富水性较强的深井，应在井筒中部设置相应排水能力的转水站。

　　第二百八十三条井筒开凿到底后，井底附近必须设置具有一定能力的临时排水设施，保证临时变电所、临时水仓形成之前的施工安全。

　　第二百八十四条在建矿井在永久排水系统形成之前，各施工区必须设置临时排水系统，并保证有足够的排水能力。

0引言

在竖井、斜井或露天煤矿的采掘过程中，都会有涌水渗

出。

为保证煤矿的安全生产，不致使涌水淹没矿井，需及时

把水排到地面。

淮北矿区每年都要对生产矿井的井下主排

水泵进行性能测试，以获得水泵的实际运行工况和实际运转

性能曲线。

由此鉴定排水设备是否达到设计要求和技术指

标；排水设备的容量配置是否合理；水泵的检修质量是否符

合要求及准确掌握排水设备的性能变化，以便及时调节工

况，使其高效运转。

淮北矿业集团测试中心负责对淮北矿区

井下水泵进行性能测试已3年，为淮北矿业集团对矿山排水

设备的技术管理提供了有力的依据。

2003年为了检验矿区排水设备的总能力，保证排水设备

符合<煤矿安全规程》的规定，矿业集团对水泵性能的测试提

出了新的要求。

要求在每年雨季前对矿区生产矿井全部的

工作水泵和备用水泵不仅进行性能测试，还要进行一次联合

排水试验的测试，以便能发现并及时处理排水系统中存在的

问题，保证煤矿的安全生产。

1技术测定要求

以前集团公司各个矿每年都对水泵进行联合试验，但只

是把工作水泵和备用水泵一起联合运转30min左右，记录每

台泵的电流、电压、进出口压力。

观察水泵、水管、闸阀、排水

用的配电设备和输电线路是否异常。

对水泵联合排水总能

力是否满足<煤矿安全规程》第二百七十八条的要求不能直

观地反映出来。

根据<煤矿安全规程》第四节“井下排水”二百七十八条

的要求。

水泵：

必须有工作、备用、检修的水泵。

工作水泵的

能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填

水及其他用水）。

备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的

70％。

工作水泵和备用水泵的总能力应能在20h内排出矿

井24h的最大涌水量。

检修水泵的能力应不小于工作水泵

能力的25％。

同时在第二百八十一条对水泵、水管、闸阀、和

排水用的配电设备和输电线路进行规定。

为此集团公司特

提出试验要求如下：

测试水泵联合排水试验的流量、压力、电

气设备能力等，评价排水设备的抗灾变能力。

2测定方案及测试准备

按<煤矿安全规程》的要求和<矿山大型固定机电设备测

试技术手册》，制定联合排水试验的测试方案。

2．1测试方案

泵的联合运行测定时根据泵房水泵管路的实际布置情

况确定测定方案。

水泵的联合运行有并联和串联两种方式，并联工作是两

台或多台泵通过一条（或多条）管道排水，其主要目的是增加

管路中的排水量；同时淮北矿区在同一水平基本采用同型号

的水泵。

同型号的水泵并联工作，没有极限工况点的问题，

操作管理方便，并联效果好。

故淮北矿区水泵联合运转多采

取并联的方式运行。

以芦岭矿二水平泵房为例介绍联合排

水实验的测试方案。

该泵房的排水系统图见图1。

图1泵房排水系统图

该泵房中有5台水泵，按<煤矿安全规程》的要求，确定

该泵房内2台为工作水泵、2台为备用水泵、1台为检修水

泵。

经查阅2003年该水平水泵的性能测定报告，由于3。

泵

经常使用，该水泵流量小，泵效低，确定3。

水泵为检修水泵。

关闭1。

泵、2。

泵靠近管路Ⅱ侧的闸阀，3。

泵、4。

泵、5。

泵靠

近管路I侧的闸阀，使1。

泵、2。

泵共用一条管路I，4。

泵、

5。

泵共用一条管路Ⅱ。

测试时先测量管路I内两台泵联合

运转时每台泵的流量，再测试管路Ⅱ两台泵联合运转时每台

泵的流量，两条管路的流量之和，就是该泵房的总排水流量。

2．2测试原理

水泵的流量测试有多种方法，如标准节流装置法、差压

式流量计、超声波流量计等方法。

淮北矿区多年对水泵性能

进行测试，经比较现在实验采用徐州东方测控研究所生产的

BEY一2型便携泵效测试仪。

它是采用微温差法，即利用传

感器技术，通过测量离心泵的进、出口温差和进、出口压力，

同时输人水泵的轴功率。

通过计算就可得出泵的效率、扬

程、流量等参数，同时具备测量性能曲线和打印功能。

该仪

器操作简便，泵效率测量准确度优于±1％，流量测量准确度

优于±2％。

2．3实验前的准备工作

2．3．1测试仪器的选择

实验采用0．4级10MPa压力表1块（根据水泵扬程合理

选择压力表量程）、0．4真空表1块、DJYC电动机经济运行测

量仪、BEY一2型便携泵效测试仪、红外线测温仪。

2．3．2测试前的准备工作

按图2进行测温探头保护套的加工。

套管长短应按泵

进、出口管径大小加工，一般装测温套管后，套管头部应达到

进、出口水管中心部位。

为了能更好地进行热传导，测温探

头保护套最好用黄铜材料制作。

按图3在水泵的吸水管和

闸板阀上打忆Omm孔，焊接上M20的螺母，应保证焊接点不

漏气、不漏水，焊接牢靠。

平常开泵时用螺丝上紧。

测试时

安装测温探头保护套。

闸板阀处要求焊接后螺母中心线与

水平面有一定夹角，最好成45。

角。

2．3．3其他准备工作

向矿上提出试验方案，安排试验时间，为保证试验的顺

利进行应预留水仓内的矿井水。

在开泵时停止主、副井绞车

的提升。

在相关各级变电站和泵房内配置合适的人员供联

络和处理突发情况。

3水泵联合运转测试方法

仍以芦岭矿二水平泵房为例：

将测温套管按照图3正确

安装在1泵、2泵的开孔处，按使用说明书的要求对泵效测

试仪正确输入该水平的垂直排水高度，压力表高度差等参

数。

测试前将仪器的进、出口温度传感器和进、出口压力传

感器按规定的位置正确安装。

将仪器的进、出口温度传感器

放置在大气中进行校零。

将进、出口压力传感器同时放在矿

井水中按要求校零。

校零完成后，将进、出口温度传感器正

确地插入1泵的测温套管内。

压力传感器安装在1泵的真

空表和工作压力表处。

注意不要将进、出口温度传感器和

进、出口压力传感器装反，以免损坏传感器。

在2泵上将水

泵上使用的1．5级工作压力表、真空表更换为0．4级的精密

压力表和真空表。

在1泵、2泵上安装的测温探头套管内

注入和泵内水温接近的水（可用水仓内的矿井水）。

依次开

启1泵、2泵。

将1泵和2泵的排水闸阀开启到最大。

待

2台泵联合运转20min左右，运行稳定后开始测试工作。

先

用DJ'YC电动机经济运行测试仪正确接线，测量出1泵电动

机的各项参数（包括电压、电流、功率因数、输入功率、输出功

率等参数）。

将电机测量结果打印。

用测量出的电动机输出

功率乘以传动效率，即为水泵的轴功率（对于联轴器直接的

传动机组，传动效率为0．98）。

将测量出来的轴功率输入到

泵效测试仪。

按泵效测试仪上相应的键，此时仪器将自动显

示出水泵的进、出口压力、进口温度、进出口温差、扬程、流

量、泵效、管网效率等参数。

观察各参数，待仪器示值稳定

后，按打印键将测试结果打印出来，此时对1泵的联合排水

性能测试完成。

将泵效测试仪的温度传感器从1泵的测温套管内取

出，移到2泵的测温套管内（对同一水仓，泵效测试仪的温

度不需重新校零）。

观察安装在2泵的真空表和压力表，准

确读数。

将2泵排水压力同1泵的排水压力比较，由于1

泵和2泵采用的是并联排水，此时2泵的排水压力应等同

于1泵的排水压力。

将读取的压力数值输入到泵效测试

仪，待示值稳定后读数并打印。

1泵和2泵共用管路I的

联合排水试验测试完毕。

将1泵和2泵停止运转。

把安装

在1泵和2泵上的压力传感器、0．4级压力表、真空表、测

温探头套管取下，1泵和2泵恢复原状__

力。

同样记录、打印测试值。

待管路Ⅱ的联合排水能力测试完成后，不要急于停泵，

将1泵和2泵重新开启，4台泵同时运转30n，观察每台

水泵、管路有无漏水、闸阀运转是否灵活、配电线路、输电线

路有无异常。

同时用红外线测温仪测量输电电缆，开关等电

器设备的温度是否过热，并记录。

至此该水平水泵联合排水

测试完毕。

将4台泵停止运转，把4泵、5泵恢复原状。

D_——吸水管直径

肛（0．5～2）D

图3保护套及支座安装图

4测试结果的分析处理

水泵联合排水实验前，应编制详细的测试记录供测试时

使用。

表格可包括以下内容：

①测试的目的；②测试时间、地

点和人员；③测试使用的仪器、设备；④测试的结果（可包括

每台水泵的压力、流量、扬程、电流、电压、输出功率、控制闸

阀、输电线路、电器开关等项目）；⑤测试结果的计算分析等

内容。

按<煤矿安全规程》规定：

工作水泵和备用水泵的总能力

应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。

因为淮北矿区的水泵在同一泵房的水泵为同型号的水

泵，相同性能的两台水泵共用一条管路并联工作的特点是该

管道中的总流量为两台水泵流量之和，即QI=Q。

+Q：

，则

该水平泵房的总的流量为：

QH=QI+QHⅡ=Ql+Q2+Q4+Q5

式中Q——联合排水总流量；

QI，QⅣⅡ——管路I，Ⅱ的流量；

Q。

，Q：

，Q，Q——1，2，4，5水泵的流量。

该排水系统工作水泵和备用水泵20h的联合排水能力

为：

Q=20QH

向矿地质科查阅该矿二水平的最大日涌水量。

同该排

水系统工作和备用水泵联合运行20h的排水能力比较，Q

>Q，该排水系统的联合排水能力符合<煤矿安全规程》

二百七十八条的要求。

同时在水泵联合运行中，水泵、水管、

闸阀、排水用的配电设备和输电线路运行正常，能够满足水

泵联合运转的需求。

神隆煤矿联合排水试验报告

根据《煤矿安全规程》规定，在煤矿的采掘过程中，都会有涌水渗出。

为保证煤矿的安全生产，不致使涌水淹没矿井，需及时把水排到地面。

煤矿每年都要对生产矿井的井下主排水泵进行性能测试，以获得水泵的实际运行工况和实际运转性能曲线。

由此鉴定排水设备是否达到设计要求和技术指标；排水设备的容量配置是否合理；水泵的检修质量是否符合要求及准确掌握排水设备的性能变化，以便及时调节工况，使其高效运转。

对煤矿排水设备的技术管理提供了有力的依据。

2010年为了检验煤矿排水设备的总能力，保证排水设备符合《煤矿安全规程》的规定，要求在每年雨季前对矿区生产矿井全部的工作水泵和备用水泵不仅进行性能测试，还要进行一次联合排水试验的测试，以便能发现并及时处理排水系统中存在的问题，保证煤矿的安全生产。

煤矿于2010年6月8日上午9时到上午12时进行主排水系统联合排水验。

一、组织机构

为了更准确科学的进行本次试验，我矿成立试验领导小组，具体如下：

组长：

宋飞鹏

组员：

张福勇霍忠明刘卫东朱均平

二、准备工作

1、水泵工、维修工、管道工、井下电工、变电工等相关人员全部在各自规定岗位待命。

2、制定安全措施、在试验前进行贯彻。

3、试运转前要对矿井排水系统的工作水泵、备用水泵进行全面检查维修，水泵、管路、电控等设备要保持完好，备品配件充足。

4、水仓，要进行彻底清理，保证有效容积。

5、排水管道要进行彻底清理，确保疏水畅通。

6、上、下排水沟要进行彻底清挖。

7、闸门、防水墙等防治水设施要进行认真检查维护，确保安全可靠。

8、备齐各种测量仪表及工具。

三、测试方案

水泵的联合运行有并联和串联两种方式，并联工作是两台或多台泵通过一条（或多条）管道排水，其主要目的是增加管路中的排水量；同时我矿在同一水平基本采用同型号的水泵。

同型号的水泵并联工作，没有极限工况点的问题，操作管理方便，并联效果好。

故我矿水泵联合运转多采取并联的方式运行。

泵房中有3台水泵，按<煤矿安全规程》的要求，确定该泵房内1台为工作水泵、1台为备用水泵、1台为检修水泵。

确定3号水泵为检修水泵。

测试时先测量管路I内两台泵联合运转时每台泵的流量，再测试管路Ⅱ两台泵联合运转时每台泵的流量，两条管路的流量之和，就是该泵房的总排水流量。

四、测试原理

水泵的流量测试有多种方法，如标准节流装置法、差压式流量计、超声波流量计等方法。

我矿经比较现在实验采用差压式流量计法，采用DN80mm效验合格流量计进行测量。

测试时先测量管路I内两台泵联合运转时每台泵的流量，再测试管路Ⅱ两台泵联合运转时每台泵的流量，两条管路的流量之和，就是该泵房的总排水流量。

五、试验记录

1、打开1#、1#闸阀，打开联络闸阀，启动1#、2#水泵。

2、待水泵运行正常，排水流量正常后，开始计时。

3、试验结果如下：

实际联合运行时间：

3小时30分；

1#排水管流量：

214.515m³；

2#排水管流量：

221.935m³；

联合运行总流量：

436.45m³；

每小时联合排水量：

124.7m³；

1#水泵电机电压：

最大值668V，最小值657V；

2#水泵电机电压：

最大值671V，最小值6587V；

1#水泵电机电流：

最大值79.5A，最小值71.3A；

2#水泵电机电流：

最大值81.4A，最小值73A；

1#水泵电机温度：

最大值44摄氏度；

2#水泵电机温度：

最大值49摄氏度；

六、试验结果分析

按《煤矿安全规程》规定：

工作水泵和备用水泵的总能力应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。

因为我矿的水泵在同一泵房的水泵为同型号的水泵，相同性能的两台水泵可以共用一条管路并联工作，管道中的总流量为两台水泵流量之和，即QI=Q。

+Q：

，则该水平泵房的总的流量为：

QH=QHI+QHⅡ=Ql+Q2

式中Q——联合排水总流量；

QI，QⅡ——管路I，Ⅱ的流量；

Q1，Q2：

——1#、2#水泵的流量。

该排水系统工作水泵和备用水泵20h的联合排水能力

为：

Q=20QH=20*124.7m=2494m³；

地质科查阅该矿的最大日涌水量QE为720m³。

同该排水系统工作和备用水泵联合运行20h的排水能力比较，20QH>QE，该排水系统的联合排水能力符合<煤矿安全规程》二百七十八条的要求。

同时在水泵联合运行中，水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路运行正常，能够满足水泵联合运转的需求。