我国现有煤矿开采企业数百家，绝大部分是地下作业。通常矿井工作面深度为500～1200米，井筒有竖井和斜井两种。井下设有中心泵房，井下作业多余的水汇集到中心泵房水池内，用排水泵排出井外。当开采遇到老矿水或地下水层时，涌入矿井的水瞬间增加，正常的排水设备几乎无能为力，不仅对井下的生产和矿井建设带来严重后果，同时严重威胁着井下人员的生命安全。矿井透水引起的矿难往往极其惨重，目前煤矿透水抢险救援设备严重不足，已有的排水泵机组体积巨大，安装耗时，难以实旌紧急救援，因此开发一种体积小便于安装的矿井抢险救灾设备将凸显出重要意义。　　 本课题研究的矿用抢险泵具有大流量高扬程、体积小重量轻、变频增速控制方便等特点，是一种较为理想的矿井救灾的设备。本课题作为国家科技支撑计划项目《煤矿透水快速救援排水设备研究与开发》(2013BAK06802)的子课题，主要前期预研之一。矿用抢险泵的技术特点决定了其结构和关键技术上的难点，本文仅从矿用抢险泵的水力、转子的振动特性和湿式电机散热等三个方面展开讨论，主要内容和创新点有:　　 1.总结炉水循环泵和大型潜水泵的结构特点，初步提出矿用抢险泵的整体结构方案。即泵端采用单级高转速叶轮，电机端为高速湿式电机。整体为立卧两用结构，轴承为水润滑轴承，采用推力盘固定轴向装置，对电机腔采用强制冷却润滑，即电机内存在完整的循环回路保证电机散热。　　 2.根据矿用抢险泵的目标参数，设计叶轮和径向导叶。叶轮的设计选用速度系数法经验公式和Stepanoff系数图相结合的方法，导叶的设计则借鉴面积比原理，重点研究导叶和叶轮的匹配。在Pro/E软件中完成对矿用抢险泵水体的造型，利用ICEM-CFD软件实现对泵流道计算域的网格生成，对整个流场进行定常数值计算。CFD计算揭示了设计工况下叶轮和导叶内压力和速度的分布，通过后处理分析研究抢险排水泵的外特性特征。　　 3.利用CFDFluent和ANSYSWorkbench数值计算矿用抢险泵流场和结构场的单向流固耦合，实现对叶轮应力应变的静力学分析。对电机转子、轴、推力盘、轴套、叶轮等造型，将各零件装配成转子系统导入Workbench，计算转子的固有频率和临界转速。模态分析对比光轴、有电机转子和有预应力三种情形下转子的振动特征。通过转动分析获得泵转子不同转速下的振动特性，为矿用抢险泵变频调速选择合理的转速范围提供参考。　　 4.分析湿式电机的散热途径，提出散热简化模型，即电机外壁水冷和内循环冷却。对电机发热量、内外散热量、内循环流量、电机内外壁面温度等参数进行经验公式和理论计算，对内循环水体进行三维建模和数值计算，分析循环水体的流场和温度场特征，确保矿用抢险泵电机散热效果良好。