煤礦排水潛水泵運輸裝置設(shè)計與應(yīng)用

程 昆

(潞安集團 潞寧煤業(yè)有限責任公司，山西 寧武 036000)

1 概述

潞安集團潞寧煤業(yè)有限公司三采區(qū)1129運輸順槽位于盤區(qū)西翼，巷道沿山2#煤層頂?shù)装迤叫芯蜻M，巷道平均坡度為7°～9°。1129運輸順槽掘進至520 m及570 m處分別揭露兩條斷層，斷層平均落差為2.4 m，傾角為52°，受兩斷層影響，巷道在320 m～370 m頂板巖石層形成地塹構(gòu)造，從而造成該處巷道形成坡度為13°低洼，低洼最低深處達0.7 m。

1129運輸順槽頂板往上21 m處為上覆巖層采空區(qū)，通過施工探水鉆孔發(fā)現(xiàn)上覆巖層采空區(qū)存在一定量積水，受采空區(qū)積水影響，1129運輸順槽在掘進期間巷道內(nèi)存在大量積水，且積水區(qū)內(nèi)煤泥較多，采用潛水泵直接排水時經(jīng)常出現(xiàn)煤泥進入泵體，造成潛水泵損壞甚至燒毀現(xiàn)象，同時巷道在320 m～370 m低洼處傾角較大，潛水泵直接排水效果較差。根據(jù)礦機電科統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：1129運輸順槽開口400 m范圍內(nèi)進行潛水泵排水時共計損壞潛水泵7臺，造成煤礦經(jīng)濟損失達25萬元。針對這種情況，潞安集團潞寧煤業(yè)有限責任公司通過技術(shù)研究，設(shè)計了一套潛水泵移動運輸裝置，并在1129運輸順槽后期巷道掘進時得以應(yīng)用，取得了顯著成效。

2 潛水泵移動車組成及工作原理

2.1 潛水泵移動車組成

潛水泵移動車由車輪、底座、絲杠、光軸、套、抱箍、過濾箱等組成，如圖1所示。絲杠主要包括車輛底座調(diào)節(jié)絲杠、緊固絲杠、過濾箱調(diào)節(jié)絲杠。其中，車輛底座調(diào)節(jié)絲杠可以在不同的積水區(qū)對車輛高度進行調(diào)節(jié)；過濾箱調(diào)節(jié)絲杠主要是對過濾箱高度進行調(diào)節(jié)；緊固絲杠是對潛水泵進行緊固，防止?jié)撍没蝿印?/p>

2.2 潛水泵移動車工作流程

潛水泵移動車工作流程分以下幾步：

(1) 在使用移動車時首先將潛水泵放入過濾箱內(nèi)，然后根據(jù)潛水泵需下放高度采用圓套進行調(diào)節(jié)，高度調(diào)節(jié)完成后再調(diào)節(jié)緊固絲杠(共4根)確保潛水泵在工作時穩(wěn)定牢固。

(2) 待潛水泵放入過濾箱且緊固后，旋轉(zhuǎn)移動車兩端對稱位置絲杠對過濾箱高度進行調(diào)節(jié)，為避免過濾箱與底板摩擦一般應(yīng)將過濾箱調(diào)至距底板10 cm為宜。

(3) 過濾箱高度調(diào)節(jié)后，將移動車移動至需要排水地點，由于潛水泵需供電，移動車移動排水地點時必須確保水面高度不得淹沒潛水泵上部電纜的喇叭嘴。

(4) 為確保潛水泵排水效果明顯，移動車移至積水區(qū)后旋轉(zhuǎn)車輛兩端絲杠將過濾箱高度調(diào)至距底板2 cm，然后再進行排水。

(5) 由于1129運輸順槽底板平均坡度為8°，移動車在進入積水區(qū)時應(yīng)隨時觀察過濾箱內(nèi)水面高度，當積水區(qū)排水一段時間后水面高度接近于潛水泵底座上邊緣時可繼續(xù)移動車輛進行排水。

(6) 當潛水泵在1129運輸順槽320 m～370 m段進行排水時，由于該段巷道坡度較大，為防止移動車在排水時出現(xiàn)翻倒現(xiàn)象，車輛在移動時應(yīng)根據(jù)巷道坡度調(diào)節(jié)車輛底座絲杠，絲杠在調(diào)節(jié)過程中必須確保車輛底座保持水平，從而有效防止車輛翻轉(zhuǎn)。

(7) 當巷道積水區(qū)排水完成后在撤出移動車時，先旋轉(zhuǎn)過濾箱調(diào)節(jié)絲杠(車輛兩端對稱位置各1根)，使過濾箱底部與車輪軸高度一致，同時將旋轉(zhuǎn)下降的絲杠恢復至初始位置，即可將車退出排水位置。圖2為潛水泵移動車效果示意圖。

3 潛水泵移動車優(yōu)點及經(jīng)濟效益

3.1 潛水泵移動車優(yōu)點

(1) 潛水泵移動車結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本費用低、便于維修、適應(yīng)性強，實現(xiàn)了煤礦安全高效排水功能。

(2) 在排水前將潛水泵放入移動車內(nèi)并進行調(diào)節(jié)，然后推動移動車至積水區(qū)進行排水，在排水過程中可根據(jù)巷道坡度調(diào)節(jié)車輛高度及水平度，有效保證了不同坡度的積水區(qū)排水效果。

(3) 采用潛水泵移動車徹底解決了前期排水時人工搬運水泵勞動強度大、水泵電纜及配件損壞以及煤泥直接進入泵體造成水泵損壞等難題。

1-車輛底座;2-過濾箱;3-進水孔;4-車輪;5-絲杠螺扣;6-車輛底座調(diào)節(jié)絲杠;7-方柱;8-套;9-光軸;10，16-螺母;11-緊固絲杠;12-潛水泵；13-弧形抱箍;14-過濾箱調(diào)節(jié)絲杠;15-過濾箱套

3.2 經(jīng)濟效益

潛水泵移動車設(shè)計后在1129運輸順槽500 m～1 000 m段進行試應(yīng)用，在此段巷道內(nèi)共計有9處積水區(qū)，積水區(qū)平均坡度為7°，采用潛水泵移動車進行排水時排水速度是以前速度的2倍，同時在排水過程中未出現(xiàn)一臺水泵損壞，與傳統(tǒng)潛水泵排水相比可節(jié)約設(shè)備維修成本30萬元、勞動成本6萬元，取得了顯著的經(jīng)濟效益。

圖2 礦井排水潛水泵移動車效果圖

4 結(jié)束語

潞安集團潞寧煤業(yè)有限責任公司開發(fā)的潛水泵移動車在1129運輸順槽應(yīng)用一段時間后取得了顯著效果，徹底解決了因煤泥堵塞造成水泵損壞的難題，大大提高了水泵排水效果，減少了煤礦經(jīng)濟損失及勞動費用，具有一定的推廣價值。