齐大山深凹露天铁矿排水系统的改进与应用

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1、齐大山深凹露天铁矿排水系统的改进与应用8-2612传统深凹露天铁矿排水系统存在的问题2.1深凹露天采掘的排水3目前齐大山铁矿已属深凹大型露天铁矿，采场横穿陈家台地下涌水层，地下涌水量平均600m/h，深凹采掘排水问题日见突出,特别是降段采掘过程中，必须边向下采掘边排水，由于水泵移动频繁，水泵出现故障多。电铲在降段采掘中，需要在水面，或水中工作，水泵出现故障很容易使电铲底部进水，造成事故。以往普遍采用的双吸离心水泵抽水，缺点是：（1）需要配用真空泵等充水装置，操作复杂整体移动不方便。（2）受离心水泵要求吸入真空度的限制，水泵距水面垂直距离小，采掘每

2、降1～2m就得移一次泵，并重新连接水泵出口和吸口管路，增加了工作量。一旦下雨涨水，水泵易被淹。（3）电铲采掘挖泵坑时，水中矿渣含量高，对水泵磨损大，真空泵抽真空因水泵漏气而达不到真空要求，造成水泵不能启动，影响采掘。随着采场的现代化采掘，采场的排水问题以变得越来越重要。2.2传统排水系统存在的问题2.2.1排水施工难度大由于地下水的不断涌出，需要24h不间断排水，在采场最底部挖出一个4~5m深的泵坑，这样每降一段就3需要向下采掘推进20m，全采场的水就会汇集此处。在降段采掘过程中，爆破后，用16m电铲在最低点挖一个临时泵坑，在泵坑连接安装2台12

3、h-6离心水泵抽水，电铲铲斗一次最多只能挖2～3m深度，水泵连续抽水，并不断加长加深泵吸口管路，当泵吸程达不到要求，另一台泵下移抽水，由于受到采场现场条件和水泵吸程限制。电铲持续下挖，水泵继续下移，这样至少4台水泵，阶梯下移延伸，每降一段需要移动水泵20台次以上。12h-6水泵允许吸上真空高度4.5m，在挖泵坑过程中，水中的矿渣含量大，使水的比重增加，水泵吸口阻力增加，水泵汽蚀严重。使允许吸上高度减少，盘根磨损严重，真空度很难保证，这样实际允许吸上高度仅为2~3m，另一种方法是在泵吸口处安装底阀，用小潜水泵4吸水管路灌水，由于矿渣在抽水的过程中经

4、常堵底阀，使底阀不能关闭，吸水管路灌不满水泵不能抽水。同时水泵又都是安装在浮渣矿上，基础不稳，振动较大，故障率多，移泵工作量大，铺设临时管路多，给降段采掘带来很多困难（如图1所示）。图1传统方法用双吸离心泵采掘排水示意图2.2.2排水耗费用量大降段采掘是鞍钢齐大山铁矿采掘中的一项重要工作。每年汛期在7～9月份，要在6月中旬以前，完成降段采掘和挖泵坑任务。动用牙轮钻机和电铲等大型设备，集中力量进行采掘。水泵的效率决定了采掘的速度。以前采用离心水泵和底阀灌水装置每降一段所耗用量见表1所示。表1近几年每降段所耗用量水泵数量/台移动台次临时铺设管DN50

5、0/m水泵严重故障次数所有天数/天420300～40020～30458-262第八届（2011）中国钢铁年会论文集由表可以看出，降段采掘耗用了大量的人力物力，同时采掘过程中，还占用了大量的采掘吊装设备，如吊车、电铲、运矿车等，对采矿的生产影响是很大的。3双吸离心泵与潜水轴流泵串联在深凹露天铁矿降段排水中的应用3.1双吸离心泵与潜水轴流泵的串联本文作者根据传统排水系统存在的问题，提出了将双吸离心泵吸口与潜水轴流泵出口串联的方法进行排水。离心泵与潜水轴流泵串联后，解决了离心泵允许吸上真空高度不够的问题。吸程高度由离心泵距水面2~3m，达到了距水面8~

6、10m，最多可达12m。取消了离心泵的引水装置，真空泵，或底阀，减轻了重量，使操作更方便。离心泵吸口与轴流泵用金属软管串联，可以在离心泵吸口50m范围内任意移动轴流泵，同时，由于潜水轴流泵体积小重量轻移动方便，移动潜水轴流泵减少了离心泵的移动次数，使离心泵出口管路铺设较少，减少了人力物力的支出，提高了采掘效率。3齐大山铁矿采用的离心泵型号为12sh-6双吸离心水泵，流量Q=792m/h，扬程H=90m，功率300kW。3总重约6000kg，选用的轴流泵型号为350QZ-3.8，流量Q=828m/h，扬程H=3.8m，功率15kW，重350kg，同

7、时取消不必要的潜水轴流泵的短节、底座等,使潜水轴流泵体积缩小，在潜水轴流泵尾部安装一段自制过滤网，防止细小矿渣进入，打坏水泵叶轮。随着采掘深度的增加，目前离心泵改为14sh-6双吸离心水泵，3扬程H=125m，流量Q=1250m/h，功率600kW，潜水轴流泵不变。金属软管用直径DN300或DN400串联使用，金属软管每根10m，可任意加长延伸，最多可加长至50m，水泵正常工作。节省双吸离心泵的移动次数，如图2所示：图2离心泵与轴流泵串联示意图3在降段采掘中采用美国295B16m电铲挖掘泵坑,由于地下水涌出很快，水泵吸口必须紧跟泵坑,随时移动,以

8、免淹电铲,电铲每次可挖2.5m深,潜水轴流泵的最大优点是它可由金属软管连接,体积小,重量轻,任意角度摆放,在随着电铲的挖掘随时移动潜水轴