煤礦排水溝礦井排水系統運行分析和優(yōu)化措施

煤礦排水溝系統對于及時(shí)排出礦井涌水、抵抗突發(fā)性水災具有重要作用，煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，礦井既會(huì )正常涌水，又有可能發(fā)生一系列突發(fā)性水災，均可以通過(guò)礦井排水解決，生產(chǎn)現場(chǎng)礦井排水過(guò)程中，電耗較高，約占全礦耗電量的25%左右，一旦礦井涌水量較大，如突發(fā)性水災，礦井排水耗電量將會(huì )進(jìn)一步增加，占比提高到約60%，因此如何解決礦井排水設備的經(jīng)濟運行問(wèn)題至關(guān)重要，通過(guò)定期對礦井排水設備進(jìn)行性能檢測，及時(shí)發(fā)現存在的問(wèn)題，查找原因，制定合理可行的解決措施，可保證排水設備正常運轉，降低煤礦企業(yè)成本。

一、煤礦排水溝設備運行現狀

近年來(lái)通過(guò)現場(chǎng)測試方法對煤礦礦井排水溝設備性能進(jìn)行分析，結果表明我國多數礦井主排水系統符合相關(guān)標準、規范，但也存在一些問(wèn)題，主要是管網(wǎng)效率較低、水泵效率不高，進(jìn)而造成單臺泵運行不合理，降低排水設備性能，同時(shí)主排水系統運轉效率較低，耗電量大，大大增加了礦井運營(yíng)成本，礦井排水溝設備運行效率低時(shí)，一般不會(huì )影響礦井的正常排水，也沒(méi)有引發(fā)相關(guān)安全問(wèn)題，因此不容易引起煤礦管理者的注意，但礦井每年由排水系統引起的經(jīng)濟損失很大，制約著(zhù)煤礦經(jīng)濟效益的提高。

二、礦井排水溝系統原因分析

1、配置不合理

經(jīng)調查發(fā)現，多數煤礦礦井排水設備的配置不夠合理，如電機和水泵不匹配問(wèn)題等，使水泵難以充分發(fā)揮排水性能，運行效率低，有些礦井確定了較大的水泵揚程，卻沒(méi)有考慮到主排水系統的性能，也不能保證水泵的運行效率，從而增加能耗，造成能源浪費，管路和水泵服務(wù)年限長(cháng)礦井涌水組成復雜，往往含有較多的雜質(zhì)，排水系統運行一段時(shí)間后，水泵或管道中會(huì )出現污垢層，易引發(fā)堵塞，同時(shí)排水管路容易銹蝕，從而增大排水管路的阻力系數，降低礦井排水溝排水能力，多數礦井使用的排水設備比較老舊，很多是使用了較長(cháng)時(shí)間的DA型水泵、TSB型水泵，效率非常低下，運行過(guò)程中同樣會(huì )造成電能損失，性能難以充分發(fā)揮。

2、水倉容積小

某些礦井水倉容積較小，或存在淤積，導致水泵頻繁啟動(dòng)，電機負荷增加，損害排水設備，增大設備故障率和維修頻率、維修費用，另外，很多礦井沒(méi)有合理安排水泵運行時(shí)間，沒(méi)有有效解決煤礦排水系統的漏水問(wèn)題，排水效率低、成本高。

三、煤礦排水溝系統優(yōu)化措施

1、保持排水系統的先進(jìn)性

(1)使用先進(jìn)的排水泵，節約能源。國家相關(guān)法律法規均要求排水泵既要節能又要高效，常通過(guò)使用性能先進(jìn)的排水泵來(lái)達到這一目的，煤礦排水溝多采用單吸附多級別離心水泵，存在性能低、電耗大的缺點(diǎn)，需選擇先進(jìn)合理的排水泵，避免使用過(guò)多保持平衡的裝置，以減少排水泵故障率。
(2)保持排水系統先進(jìn)性。從排水系統整體考慮，可通過(guò)應用計算機提高排水系統運行速度和精度，并通過(guò)參數運算，保證排水設備具有較高的運行效率。
(3)優(yōu)化電機選型。電機選型要結合煤礦排水溝排水系統的整體要求、結合礦井積水量來(lái)確定，充分發(fā)揮排水泵的性能，保證實(shí)際效率接近或達到額定效率，老化電機要投入資金、更換設備，實(shí)現系統自動(dòng)化運行。

2、完善管理制度

礦井排水溝排水設備的節能和管理工作需要完善的管理制度作保障，明確管理者的工作范圍，提高管理效率，一是要加強煤礦開(kāi)采工作管理，做好礦井地質(zhì)勘測工作，記錄巖層厚度、地下水特點(diǎn)等地質(zhì)資料；二是要做好排水系統各環(huán)節的管理工作，主要從三方面著(zhù)手:(1)合理安排煤礦排水系統運行時(shí)間，如在電價(jià)較高的時(shí)間段減少排水系統使用等。(2)排水設備正常運行時(shí)，操作人員要做好相關(guān)技術(shù)性操作，嚴格遵規操作，提高操作規范化程度，同時(shí)定期清理管道中的雜質(zhì)。(3)加強排水設備的日常管理維護工作，定期檢查、測試設備性能，及時(shí)維修或更換老化、故障設備，對于耗能急劇增大的設備，及時(shí)查明原因，采取更換等措施，結合煤礦排水溝排水設備的使用頻次，確定合理的保養周期，并綜合評價(jià)維修保養工作，不斷總結、優(yōu)化。

3、合理規劃排水管線(xiàn)

在滿(mǎn)足煤礦排水溝排水設備效率的前提下，應選擇較大直徑的排水溝，為保證涌水完全排出礦井，可在排水泵出水口接一定長(cháng)度的管線(xiàn)，煤礦排水溝材料應選擇綠色建材，確保使用年限，樹(shù)脂混凝土成品排水溝就很符合標準。
煤礦排水溝系統礦井排水泵等設備運行效率不高原因是排水設備配置不夠合理，管路和水泵使用時(shí)間較長(cháng)、效率低，水倉容積較小，水泵運行時(shí)間不合理等，從保持煤礦排水系統設備先進(jìn)性、制定完善的管理制度、合理規劃排水系統管線(xiàn)3個(gè)方面提出提高煤礦礦井排水系統設備運行效率的措施，對降低煤礦排水系統能耗具有一定的指導作用。