矿井排水设备...ppt

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1、矿井排水设备[学习提示]本章介绍了水泵的基本结构、性能、操作、日常维护、安装调试以及常见的故障与维修。学习本章，对于从事矿井维修的中级工、高级工、技师、高级技师，应能熟悉水泵的操作运行，并能进行日常的维护，而对于高级工及以上层次的人员，应能解决水泵的维修、中修和现场大修的关键技术问题，并能配合完成技术测定工作和调试工作。第一节排水设备概述在竖井、斜井、平硐或露天煤矿的采掘过程中，都会有涌水渗出。为保证煤矿安全生产，不致使涌水淹没矿井，必须及时地把矿水排到地面。这里仅就矿井涌水量、矿井排水过程及矿用水泵等作一简单介绍。一、矿井涌水量及矿水性质矿井自然涌水来自地下

2、水和地表水。涌水量与矿区的位置、地形、水文地质及矿区气候等条件有关。在同一矿井中，一年四季涌水量也是不同的，如在雨季和融雪季节，涌水量就大些，其他季节大致是一定的。因此，在一年内有最大涌水期和正常涌水期之分，相对应的涌水量称之为最大涌水量和正常涌水量。矿井涌水量指单位时间涌入矿井的总水量，其单位是m3/h或t/h。有时为便于比较各矿涌水的大小，用每采一吨煤的涌水量表示涌水的相对值，称为含水系数。在选择排水设备时，还需要考虑矿水的物理、化学性质，如容重(或重度)大小、水的酸碱性等因素。矿水因含有矿物质和泥砂，会使其容重比清水大，一般为9954—10052N／m3

3、。排这种矿水，会加速水泵零件的磨损，因此要设置水仓或沉淀池，使水中泥砂沉淀后，再经水泵排至地面。此外，煤或岩石中含有硫酸盐(硫酸铁或硫酸镁等)及其他化合物，这些物质遇到水或空气氧化而生成硫酸，使水呈酸性。为防止酸性水腐蚀排水设备，在煤矿，一般pH<5时，应采用耐腐蚀性材料制成的耐酸泵；对于排水管道，可在管内加防酸衬，如衬胶、衬聚氯乙烯、衬塘瓷等防护措施；为防止酸性水污染环境，必要时应在井下水仓投入石灰CaO、熟石灰Ca(OH)：或石灰石CaC03等进行中和处理。二、矿井排水过程为把井下涌水排至地面而设置排水设备，包括水泵机组、电气设备、管道及水井等。矿井排水设

4、备一般分为主排水设备和辅助排水设备。生产矿井的主排水泵设备设在井底车场附近。生产矿井除井底车场的主排水设备外，在箕斗井底、有水窝的罐笼井底、胶带输送机斜井底及集中下山等处，为防止水窝被淹没，影响设备正常运行，都设有辅助排水设备。三、矿井排水系统水泵将矿井涌水排至地面的系统，通常随矿井深度、开拓系统及各水平涌水量大小而不同，有集中排水系统和分段排水系统。集中排水系统是将全矿涌水集中到最低水平，然后由主排水设备一次排到地面。分段排水系统是将全矿涌水集中到几个水平，然后分别将水排至地面。目前在我国煤矿大多采用集中排水系统，当矿井较深或多水平同时开采时，采用分段排水系

5、统。集中排水系统较简单，开拓量小，基建费用低，管道敷设简单，管理费用也低。四、矿用水泵简介水泵的种类很多，根据作用原理可将水泵分为叶片式、容积式及其他型式三类。叶片式水泵包括离心式、轴流式及混流式等，容积式水泵包括往复式、回转式、齿轮泵及螺杆泵，其他型式有喷射式及水锤式等。水泵是把电动机的能量传递给水，使水增加能量的一种机械。目前我国煤矿采用最多的是离心式水泵，图6—1为单级离心式水泵的简图。第二节离心式水泵一、构造1．离心式水泵分类按离心式水泵的使用和结构特点，可进行下列分类。(1)按叶轮个数分类：①单级泵。只有一个叶轮的泵称单级泵。一个叶轮使水增加的能量是

6、有限的，目前国产矿用单级离心式水泵最高扬程不超过100m。②多级泵。泵中有两个以上的叶轮串联在一根轴上，称多级—泵。每个叶轮连续地给水增加能量，使泵的扬程随叶轮数目的增多而相应提高。因此，多级泵的扬程为单级泵的扬程与级数的乘积。目前矿用多级泵最高可达10级，其中各叶轮的大小、形状一般都相同。图6—2所示的为带有四个叶轮的四级泵，水流由吸水室1(多级泵中又称前段)进入第一级叶轮2，然后经与泵壳固定在一起的导水圈3将水引入第二级叶轮4；同理，水经过所有叶轮，最后进入压出室6(多级泵又称后段)，由排水管排出。(2)按叶轮吸人方式分类：①单吸式叶轮，一侧有吸人口，为单

7、面吸人。②双吸式叶轮，两侧都有吸人口，为双面吸人。(3)按泵壳形式分类：①涡壳式，具有螺旋形泵壳的离心泵，绝大多数单级泵都是涡壳式。②导叶式，具有固定导叶(导水圈)的分段离心泵，绝大多数多级泵都采用这种型式。(4)按轴的位置分类：①卧式泵，轴水平放置。②立式泵，轴垂直放置。在井筒掘进等处，要求占地面积小时多用此种。二．离心式水泵的主要构造部件及作用图D型离心泵构造图1—前段；2—中段；3—叶轮；4—导水圈；5—轴；6—螺栓；7—后段；8—平衡板；9—平衡；10—尾盖；11—轴承架；12—大密封环；13—小密封环；14—轴套；15—轴承；16—弹性联轴节；17—

8、填料压盖；18—填料(1)流通部件。水