【采矿】第五章矿井排水设备ppt课件

1、第五章 矿井排水设备第一节 矿井涌水量及排水系统第二节 井下排水设备布置及离心式 水泵的构造 第三节 离心式水泵的运转、维修与 常见缺点处置 5-1 矿井涌水量及排水系统一、矿井涌水量 矿水：涌入矿井的水。 矿井自然涌水来自地表水和地下水。 矿井涌水量的大小受矿区地质，水文地质，地形特征，气候条件，地面和地下积水以及开采方法等要素的影响，因此各 矿涌水 量能够不一致，同一个矿井在不同季节也不一样，雨季和融雪期出 现顶峰，顶峰期间的涌水量称最大涌水量；正常时间的涌水量称正 常涌水量。 矿井涌水除自然涌水外，对于水砂充填矿井、黄泥灌浆灭火和水 采矿井，还应包括充填废水，灌浆及水采用水。 水穿过岩层

2、并沿巷道水沟流动时，溶解各种矿物质，所以矿水重度比清水大。另外矿水的物理、化学性质对排水设备影响很大，如水中含泥砂量大，就会加速水泵零件的磨损。假设水呈酸性就会对排水设备加速腐蚀，根据情况可暂时参与石灰中和，或采用耐酸的排水设备。 目前我国煤矿运用的水泵有离心式、往复式及放射式射水泵，其中最常用的是离心式。二、矿井排水系统一排水设备分类1作用：把不断涌入井下的矿水排送至地面2排水设备的组成: 水泵机组、电气设备、管道及其附件、设置水泵机组的泵房和蓄集矿水的水仓.3分类固定式主排水设备:排水设备必需在20小时内排除一昼夜的涌水，以保管备用时间；排水设备应有备用量以保证事故时接替运用和检修，同时还

3、必须满足排除最大涌水的需求；主排水设备的泵房应有防止忽然被涌水淹没的措施；排水设备应在尽能够高的效率下任务。固定安装在泵房内辅助排水设备:用于掘进或巷道被淹没时排水，其安装地点随任务面的推移或淹没水位下降而挪动.二排水系统矿井排水系统可分为：集中排水系统和分段排水系统。集中排水系统1 集中排水系统 竖井单程度开采时可采用图(a)的所示集中排水系统。 将全部矿水，借自重由水沟引至井底车场主水仓，再由主排水设备排至地面。(a)(b) 多程度开采，假设上程度的涌水量不大将上程度的涌水量放到下程度的水仓中再由主排水设备排至地面。如图b 斜井集中排水时，除沿副井井筒敷设管道外，还可以经过钻孔设排水管直接

4、将水排至地面的方法。2 分段系统 深井单程度开采时，假设水泵的杨程不足以直接把水至地面，可在井筒中部开辟 泵房和水仓，把水先排至中 间水仓，再排至地面，如图 所示。斜井集中排水分段系统 对多程度开采的矿井可在各程度分别设置主排水设备，将各程度的涌水分别排至地面，如图(a )所示。 也可将下程度的涌水用辅助水泵排至上程度。而后再由上程度的主水泵将水排至地面。如图(b) 所示。(a)(b)多程度分段排水系统5-2 井下排水设备布置及离心式水泵构造 按 规定，井下主要排水设备包括水泵、 水管和配电设备，应符合以下要求： 1 水泵 必需有任务、备用和检修的水泵； 任务水泵的才干，应能在20 小时内排出

5、矿井24 小时的正常 涌水量包括充填水及其它用水； 备用水泵的才干应不小于任务水泵才干的70 % ； 任务和备用水泵的总才干，应能在20 小时内排出矿井24小时 的最大涌水量。 检修水泵的才干应不小于任务水泵才干的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。一 井下排水设备的设置水管 必需有任务和备用的水管。任务水管的才干应能配合任务水泵在20 小时内排出矿井24 小时的正常涌水量。任务和备用水管的总才干，应能配合任务和备用水泵在20小时内排出矿井24 小时的最大涌水量。3 泵房设置 为保证平安， 规定： 主要泵房至少有两个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高出泵

6、房7 米以上；另一个出口通到井底车场，在此出口的通路内，应设置容易封锁的既能防水又能防火的密闭门。 泵房和水仓的衔接通道，应设置可靠的控制闸门。一任务原理离心式水泵的组成：主要由叶轮水轮1 ，叶片2 ，轴3 ，螺旋状泵壳4 组成。离心式水泵的任务原理： 二 离心式水泵的任务原理及构造关于主水仓，必需有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常运用。水仓的容积，应按第280条的规定设计、开辟。1叶轮；2叶片；3轴；4外壳；5吸水管；6滤水器底阀；7排水管；8注水漏斗；9闸板阀 离心式水泵的构造表示如图5-6所示，分固定部分和转动部分。固定部分主要由进水段 、中间段 、出水段 、轴承体 、填料

7、箱和导向器 等部分组成。进水段、中间段和出水段由拉紧螺栓衔接在一同。转动部分主要由叶轮 、平衡盘 、轴 、联轴器 等部件组成。各主要部件的构造和作用如下。(二) 离心式水泵的构造1 、叶轮主要由前轮盘、后轮盘 和轮叶 组成。见图5-72 、导水和返水圈导水和返水圈在水泵的中段上，见图5-8 3 、进水段作用是把吸水管进来的水流引入第一级叶轮的入口。4 、中间段导水和返水圈、密封环均在中间段上。泵的级数越多，中间段的数目也越多。 6 、填料箱作用是防止压力水 漏出而影响水泵的正常运转。水泵的进水段同样设有填料箱，其作用是防止空气进入水泵。 7 、平衡盘作用是平衡水泵运转时的轴向力。 8 、轴和轴

8、承体泵的各级叶轮，平衡盘及联轴器都固定在一根轴上，由轴承体支撑，并由电动机带动旋转。 5 、出水段D 型泵的出水段，其流道呈螺壳形。出水段的作用是将最后一级叶轮出来的水流搜集起来，构成总流，并使它渐渐流向排水管.图5-6 离心式水泵构造表示图1 叶轮 2 导水和返水圈 3 进水段 4 中间段 5 出水段 6 填料箱7 平衡盘 8 轴和轴承体 9 联轴器1图5-7 离心式水泵叶轮 1 叶轮入口 2 叶片 3 前轮盘 4 叶轮出口 5 后轮盘图5-8 导水和返水圈1 返导叶 2 导叶水泵水轮机图5-3 离心式水泵的运转、维修与常见缺点的分析 ( 1 ) 转动联轴节，看其能否灵敏，联轴节的间隙能否符

9、合规定、检查各部螺栓有无松动、能否齐全等。 ( 2 ) 光滑油质量能否符合要求，油量能否适当，油环转动是否灵敏正确。 一 水泵的运转 1 、水泵起动前的检查与预备任务 ( 3 ) 填料压盖的松紧程度能否适宜，真空表和压力表管上的旋钮要封锁，指针调在零位。4 检查吸水管路能否正常，底阀没入吸水深度。5 检查闸阀和逆止阀开闭能否灵敏，开泵前要将闸阀全闭，以降低起动电流。6 检查电源电压能否正常，接地线能否良好。7 向泵和吸水管中灌引水，同时翻开放气阀，直到放气阀不冒气而完全冒水为止，再关上放气阀和放水阀。1起动后当电动机到达正常转速时，再渐渐翻开调理闸阀，同时应将压力表和真空表的旋钮翻开。此时要留

10、意察看仪表的读数，电流表和真空表的读数应逐渐添加，而压力表的读数应逐渐减小，然后再增大。为了防止水泵发热，在封锁调理闸阀时的运转不能超越3 分钟。2 水泵的起动( 1 ) 运转平稳，无震动景象。( 2 ) 声音正常，无异响、杂音。( 3 ) 负荷正常，电流表指针不猛烈摆动。( 4 ) 流量、扬程正常，压力表、真空表指针的摆动很小。( 5 ) 温升正常，轴承温度最高不超越75 ，电动机温度不超越额定温升，填料箱与泵壳不得烫手。( 6 ) 填料完好，以每分钟渗水10 一20 滴为准。( 7 ) 留意水井水位变化，水泵不得在泵内无水情况下运转，不得在汽蚀和闸阀闭死情况下运转。 2在起动几分钟后，须检

11、查水泵轴承、填料箱和电动机的温升。当某一部件温升很高时，应停泵查明缘由。假设温升的景象未能得到迅速处置时，必需开动备用水泵。3 运转中留意的事项 ( 1 ) 渐渐封锁调理闸阀，使水泵进入空转形状。 ( 2 ) 封锁真空表与压力表的旋钮。 ( 3 ) 切断电源，停顿电动机运转。 ( 4 ) 长期停泵应将水泵内的水放掉，以防锈蚀或冻裂。4 、停泵 做好维护任务，保证水泵正常运转，应按照阐明书要求，按时拆修水泵，制定大、中、小修的期限和内容，每年最大涌水期到来之前，要全面检修一次。日常的维护任务，做到勤、查、精、听、看。二 水泵的维护与检查( 1 ) 勤：勤看、勤听、勤摸、勤修、勤联络。( 2 )

12、查：查各部螺栓、销子；查油质、油量；查各轴承温度；查平安设备和电气设备；查闸阀、逆止阀、回水管和密封好坏。 ( 3 ) 精：知晓业务、精神集中、精益求精。 ( 4 ) 听：听取上一班的交接情况，听机器运转声音。 ( 5 ) 看：看水位高低；看仪表；看油圈。维护的最终要求，是使主排水设备符合完好规范。对普通的排水泵，也要求到达相应的完好规范。三 水泵常见缺点分析故障现象故障原因排除方法起动不起来，或起动负荷太大水轮与导向器之间的径向间隙太小，产生很大阻力填料压盖太紧起动时，没有关闭闸阀解体检查其间隙是否符合标准，然后进行修理将填料压盖松一点关闭闸阀后，重新起动 运转过程中消耗功率过大转动部分与固

13、定部分有刮卡碰撞现象，阻力太大泵内吸入泥沙及其他杂质泵轴弯曲流量增加检查填料装置、轴承、密封环、水轮、导向器、平衡盘进行修理与调整拆卸清洗把轴拆出进行校直及修理适当关闭出水闸阀 水泵不上水、压力表指针剧烈地摆动起动前未灌引水或未灌满引水吸水口没有浸在水中吸水管、吸水侧填料或真空表连接处漏气停泵重新灌引水降低吸水口使之浸入水中进行紧固，换垫和填料，重新安装真空表 起动前引水灌不满底阀未关闭，或吸水部分漏水关闭底阀，修理漏水部分 压力表虽有压力，但排水管不出水排水管阻力太大水泵转向不对叶轮流道填满检修排水管或适当缩短排水管检查电动机相位是否接错清洗叶轮 流量不够吸水部分的滤水网堵塞出水阀门开得不够

14、排水管路漏水有杂物混入叶轮并堵塞吸水部分浸水深度不够清洗滤水网适当开启闸阀堵住漏水处或更换水管清洗叶轮降低吸水部分安装高度 填料过热填料压得太紧填料函体内冷却水进不去轴表面有损伤填料质量太差适当放松填料松弛填料，或检查水封管有无堵塞修理轴表面损伤处进行更换水泵不上水真空表指示高度真空滤水器堵塞、底阀动作不灵活吸水高度太高修理滤水器，检修底阀适当降低吸水高度一般不超过56米填料函漏水过多填料磨损填料压得太紧主轴弯曲或有摆动填料缠法错误通入填料函体内的冷却水不清洁，轴磨损更换填料补加一层填料或拧紧填料压盖校直或更换轴重新缠填料换清洁的冷却水，并修理轴的磨损处轴承过热轴承磨损或松动油量不足，油质不良或不干净 轴承装配不良泵轴弯曲，或联轴器不正若带有油环的轴承，可能是油环带不上油压力润滑油中油循环不良检修或更换轴承加油或换油重新装配校正泵轴、找正联轴器检查修理油环（6）检查循环系统是否严密，油压是否正常有噪音且不上水吸水管阻力太大吸水侧有空气渗入水温过高检修吸水管底阀及滤水网检查吸水管有无漏气并修理降低水温，或降低吸水高度振动地脚螺栓松动管路支架不牢固基础不坚固水泵或电动机的转子不平衡联轴器结合不良轴承磨损轴有弯曲或转动部分有摩擦转动部分零件松弛或破裂拧紧地脚螺栓检查并加强管路支架加固基础检查水泵与电动机的中心是否一致并找平衡消除联轴器安装的缺陷修理或更换轴承换轴消除摩擦（8）消除