一種煤礦透水事故兩級懸浮快速排水新方法在工程中的實(shí)踐與應(yīng)用

劉佳星

【摘 要】針對煤礦發(fā)生透水事故救援的現(xiàn)狀，研制出一種煤礦透水事故兩級懸浮快速排水新方法。論文闡述了一種煤礦透水事故兩級懸浮快速排水新方法的工作原理和使用注意事項(xiàng)，在烏海能源公司駱駝山煤礦進(jìn)行了應(yīng)用，加快了礦井的排水救援步伐，節(jié)約了成本，降低了透水事故的損失，具有很廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

【Abstract】In view of the present situation of water flooding accident rescue in coal mine， a new two-stage suspension and rapid drainage method for coal mine flooding accident has been developed. This paper expounds the working principle and points for attention of a new method of two-stage suspension and rapid drainage in coal mine flooding accident， which has been applied in Luotuoshan Coal Mine of Wuhai Energy Company， quickening the drainage and rescue steps of the mine， saving the cost and reducing the loss in the flooding accident， and has a very wide application value.

【關(guān)鍵詞】兩級懸浮;快速排水新方法;實(shí)踐與應(yīng)用

【Keywords】two-stage suspension; new method of rapid drainage; practice and application

【中圖分類號】TD745? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）08-0137-02

1 提出問題

傳統(tǒng)的排水救援方法現(xiàn)已非常成熟，應(yīng)用十分廣泛，但對于透水量大，且水位極不穩(wěn)定的情況下，如神華烏海能源公司駱駝山煤礦透水事故，該礦井透水水源來自16#煤底板奧灰水，水源壓力大且源源不斷，排水量一旦減小水位迅速上升，將水泵淹沒在巷道中間，非常不利于下一步搶險(xiǎn)救援工作的開展，新型兩級懸浮快速排水方法正是克服了傳統(tǒng)排水救援方法的不足和弊端。

2 分析問題

礦山透水事故兩級懸浮快速排水救援新方法正是在克服上述傳統(tǒng)的排水救援方法的弊端基礎(chǔ)上提出的，研制目的是為礦山透水事故救援提供一種科學(xué)、高效、準(zhǔn)確、成本較低的新方法，為礦山透水事故快速排水救援提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐，在降低成本的情況下大幅度地提高了排水效率，為礦井透水事故安全、快速、高效救援保駕護(hù)航[1]。與傳統(tǒng)的排水救援方法相比較具有如下優(yōu)勢：①礦山透水事故兩級懸浮快速排水新方法打破了傳統(tǒng)的將水泵直接沉入水中進(jìn)行排水的方式，利用物理學(xué)上阿基米德浮力定律創(chuàng)造了“懸浮排水”的新方法，是物理學(xué)的阿基米德浮力定律在工程實(shí)踐中的具體應(yīng)用，充實(shí)了水災(zāi)救援理論和實(shí)踐。②傳統(tǒng)的一級水泵排水方法中存在水泵沿著巷道底板布置且人工搬運(yùn)水泵的弊端，該種兩級懸浮排水救援新方法是依靠浮力伴隨著水位的下降實(shí)現(xiàn)水泵自動(dòng)下降，不需要人工不斷地搬移水泵，克服了傳統(tǒng)的排水方法工作量大、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、用工多、排水效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)大的弊端[2]。③該種礦山透水事故兩級懸浮快速排水新方法工人勞動(dòng)強(qiáng)度小、施工工藝簡單、成本低，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

3 解決問題

3.1 礦井概況

神華烏海能源公司駱駝山煤礦屬基建礦井，斜井—立井開拓，有三個(gè)井口，主、副、風(fēng)井，分兩個(gè)水平（+920、+870）。煤炭科學(xué)研究總院西安研究院鑒定該礦為水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦井。

3.2 工作原理

該種礦山透水事故后兩級懸浮快速排水救援方法以此為切入點(diǎn)并結(jié)合物理學(xué)阿基米德定律“水的浮力”的思想，同時(shí)利用兩級排水的模式，將巷道透水迅速、穩(wěn)定排至地面。浮桶及輔助水泵在水中受力。

輔助水泵與浮桶所受的重力G重等于水的浮力F浮。

即：F浮=G重

輔助水泵與浮桶所受的側(cè)向壓力F1與側(cè)向壓力F2相等。

即：F1=F2

該種礦山透水事故兩級懸浮快速排水救援新方法充分利用物理學(xué)中阿基米德定律“水的浮力”的理論思想，實(shí)現(xiàn)輔助水泵在巷道積水中懸浮，避免了支水泵沉在巷道底板，被淤泥、雜物埋沒或堵塞。將主排水泵固定在平板車上，且兩臺(tái)輔助水泵的排水能力略大于主水泵排水能力，即：

Q總≥Q輔1+Q輔2

式中，Q總——主排水泵排水量，m3/h;

Q輔1——1號輔助水泵排水量，m3/h;

Q輔2——2號輔助水泵排水量，m3/h。

輔助水泵隨著水位下降而下降，主水泵根據(jù)水位下降情況，絞車司機(jī)根據(jù)現(xiàn)場信號工發(fā)出的信號執(zhí)行提放車工作，因此，輔助水泵、主水泵均可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)排水，這就是兩級懸浮快速排水方法的工作原理和步驟。

4 結(jié)語

該種礦山透水事故兩級懸浮快速排水新方法打破了傳統(tǒng)的將水泵直接沉入水中進(jìn)行排水的方式，創(chuàng)造性地提出了“兩級”“懸浮”的新方法，既保證了水泵懸浮在水面，又保證了連續(xù)排水的新思路和方法，充實(shí)了礦山透水事故排水救援領(lǐng)域技術(shù)和理論。

該種礦山透水事故兩級懸浮快速排水新方法工程量較少、施工工藝簡單、費(fèi)用低，并且可以根據(jù)具體條件選擇多個(gè)支水泵服務(wù)主水泵，安全風(fēng)險(xiǎn)、排水效率比較高。

該種礦山透水事故兩級懸浮快速排水新方法克服了傳統(tǒng)的一級水泵排水方法中因?yàn)樗醚刂锏赖装迩胰斯⑺醚刂幌陆刀寥胨械谋锥耍覀鹘y(tǒng)的排水方法工作量大，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，用工多，排水效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)大，而該種兩級懸浮排水救援新方法完全克服了傳統(tǒng)排水救援方法的缺點(diǎn)和不足，為礦山透水事故快速排水救援提供了科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】程居山.煤礦機(jī)械[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1997.

【2】劉紅英.煤礦主排水系統(tǒng)自動(dòng)化控制研究[J].煤礦機(jī)械，2018（4）：27-28.