浅谈影响煤矿排水泵运行性能的因素及改进措施

■李油生 ■福建煤电股份有限公司，福建 龙岩 364000

煤矿产生的地下水主要源于多方面，在我国有近五分之一的煤炭储量受水害的威胁。通常矿井的排水量能达到采煤量的2 至7 倍，甚至有的矿井可达数十倍，这就需要有可靠的井下排水设备将水安全可靠排到地面，以便给井下开采创造适宜的环境。影响煤矿排水泵运行性能的相关因素主要有设备选型、维修周期与质量以及吸入口的控制等相关方面。因此，在影响排水泵运行性能的因素方面有很多值得注意和研究的地方。

1 煤矿如何选用型号合适的排水泵

一般而言，煤矿使用的排水泵无故障运行的时间一般不超过1000小时，由于矿井的特殊需要，选用煤矿排水泵时要充分考虑使用环境、排水效率和可靠性。

1.1 排水泵的选型

选用排水泵以最大流量为依据，流量大的泵价格高，但可以安排在电价低廉的时段作业。可取正常流量的1.1 倍，在扬程方面适宜选用扬程为系统扬程的1.05 至1.1 倍的排水泵，同一个排水泵根据矿井水深要配备不同扬程的叶轮。大型矿井中央泵房排水可选用高压D 型多级泵为主排水泵，区段排水或截流排水则可选用价格便宜，配件通用且维修方便的IS 系列排水泵，注意要充分考虑矿井最大涌水量和突发水的因素而要确保排水能力要有充足的余量，而采区或工作面则可选用保护装置齐全的潜水电泵进行排水，从而组成完整的矿井排水系统网络，才能确保排水泵的安全运行和矿井排水可靠。

1.2 选用耐磨泵

当煤水中各种颗粒较多，煤矿采区排水用泵必须充分考虑抗磨蚀，MD 型泵抗磨损能力相对更强。耐磨铸铁制的泵效率较老款的泵高10%至20%，使用寿命也更长。且由于煤矿井下瓦斯、水中岩尘和煤尘含量高，选用隔爆型电机驱动的排水泵比较适宜。

1.3 选用耐腐蚀泵

煤矿开采过程产生的矿坑水当pH 值小于4 时，因矿坑水会腐蚀排水泵叶轮等，降低其使用寿命，会导致普通排水泵连续工作时间短且维修频率高，费时费力。因此，在矿坑水腐蚀性明显时应选用耐酸泵提高排水泵使用寿命。

2 维护检修安排

煤矿矿井排水泵的内部构件应经常养护和维修，各种易损件包括各叶片、叶轮以及导叶和平衡盘等，在其损坏或磨损后及时进行维修和更换，特别注意要保证维修质量。排水泵在每年雨季前要安排大修，且雨季来临前很有必要对排水泵进行性能测试，确保排水泵性能可靠。雨季结束后适宜安排中修，同时要综合考虑效率和电耗的因素，灵活安排排水泵的维修和养护。排水泵检修时，应合理控制好间隙，间隙过大会降低效率;间隙太小会缩短使用寿命，应用较多的主力泵型在这方面都有可借鉴的成功经验。

3 改进措施

3.1 降低水泵内部损失，使水泵使用效率提高

水泵在原动机的机械能转变为流体机械能时，就会产生不同能量损失的现象，这些损失可以分为三类:(1)容积损失;(2)机械损失;(3)流动损失。因为水泵内部流体运动具有复杂性，这些损失到现在还不能进行准确的计算，都是采取试验的方式进行测定，之后再通过经验与相关理论进行计算，要想促使水泵自身的效率有所提高，就必须要将这些损失降低。首先。水泵的机械效率受到泵机叶轮的形状的直接影响，所以，在选取水泵的过程中，必须要选择或者设计一些转速相对较高，并且叶轮的直接较小的水泵;将叶轮盖板的外表面与泵壳内表面的粗糙度有效降低，能够促使水泵效率的提高。其次，将动、静间隙所产生泄露流动的过流面有效减小，还可以尽可能将泄露流道的流动阻力不断增加，有利于将水泵的容积损失降低，从而促使容积效率的不断提高。最后，在设计或改进水泵的过程中，要将叶轮出口和导水圈装配的较吻合，将水圈向返水圈翻转时流道内的毛刺等进行清除;对于过流部件每个部位的流速值进行有效的确定;在流道中尽可能防止或降低脱流现象的出现等。

3.2 选择合理的水泵设计参数

为了降低与避免由于水泵的额定参数不小于具体运行参数，所导致运行效率与可靠性的降低，必须要通过不同状况分别采取更换高效叶轮与切割叶片的方式对水泵进行技术改进。现阶段，我国采用的水泵模型较多，但是效率指标却都不够高，那么久可以采用高效水泵与之替换，也可以设计出效率高的叶轮与原值叶轮进行替换，不仅可以促使水泵效率的提高，还实现了节能的目标。

3.3 加强对污水沉淀的重视

最大程度的将水中的木屑拦挡在水泵外部，采取有效的污水沉淀措施，将煤矿中矿井水中含量的煤泥等有效的减小，避免或降低堵塞现象的发生。

3.4 避免外界空气进入到水泵中

在具体操作过程中，必须有效避免外界空气进入到进水管与水泵的进水段中。与此同时，还需要保证下限水位必须在过滤器法兰端面的30—40cm 以上，不然空气就会穿过水层进入到水管中。

4 吸入口的控制

吸入口是排水流程的起始环节，对于能否有效排水具有至关重要的作用。在吸入口的装置中应充分考虑合理使用控制技术，控制好进水的杂质含量，控制好可能对排水泵造成腐蚀的其他不良因素，尽量把潜在的危害消除在吸入口。在吸入矿坑水时，会有小块的物体夹杂在水中，并卡在第一、二级叶轮的流道内。水泵的故障产生的部位大约有一半会来自吸水端，在吸入口采用必要的防堵塞、防汽蚀等装置可以有效降低故障发生率，延长排水泵寿命。可以使无底阀排水的水泵工作的效率提高1 至2 个百分点，同时，可免去底阀漏水、堵塞等麻烦。通过真空泵或喷射吸水器可以有效提高吸水高度并实现节电的效果。若取消水泵的底阀，需在进水口加装一个有孔的铁板滤网，铁板滤网上可以钻f6～16 的孔，这些孔的总面积原则上不应小于进水管截面积的4至6 倍;铁板滤网底面距离吸水小井底部应大于等于50 厘米。

5 存在的问题和建议

煤矿在选用排水泵时，应充分考虑到使用的具体环境，同时要考虑维修、养护等方面的问题，并安排专人进行监护。目前，煤矿排水泵在使用中受到的影响因素较多，致使排水泵的使用效果和寿命都不是很理想。只有不断加强排水泵的维护保养和操作工的操作技能，不断的加强水泵的改进措施，才能不断提升煤矿排水泵的性能和寿命。

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