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随着我国经济的飞速发展，我们对能源的需求也越来越迫切。煤炭的开采和利用在国民经济中占有重要地位。然而，我国煤田地质条件十分复杂，是世界上突发水事故最严重的国家之一，矿井水害一直是制约我国煤矿安全生产的重要因素之一，受水威胁的煤炭储量占探明储量的27%，采矿中频繁发生的地质灾害严重威胁着煤矿的安全生产。为了保证矿井下工作人员的安全和矿井的正常运作，优良的排水系统是关键，因而主排水泵在煤矿圣餐中的重要性是不容忽视的。
矿用主排水泵的选择
在实际生产实践中，如果排水泵选择不当，将导致泵在工作中流量偏大或偏小，扬程偏高或偏低，材料不耐磨蚀等，这不仅在使用上不能满足生产要求，而且效率低，寿命短，容易造成浪费和损失。甚至在紧急情况下，由于无法达到预期工作状态而引发事故。因此，排水泵的选用是一项十分重要的工作。
《煤矿安全规程》[1]规定主要排水设备必须有工作、备用和检修水泵。其中工作水泵的能力应能在20小时内排出24小时的正常通水量；备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70％，并且工作和备用水泵的总能力应能在20小时内排出矿井的最大涌水量；检修水泵的能应不小于工作水泵能力的25％。水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况，另外增设水泵。
在选择水泵时，首先要了解煤矿水文地质情况。需确定最大涌水量及正常涌水量，了解矿井涌水的特性，包括粘度、比重、毒性、腐蚀性等等。充分考虑水的泥沙含量、粒径分布、硬度和所含成分对水泵性能的影响。酸性水对排水设备有很大的腐蚀作用，目前国内的抗酸性水的水泵种类较多，技术相较成熟，如不锈钢、陶瓷技术等。因此在选择水泵时，除了满足技术上的要求还要考虑经济合理。
所选水泵应满足流量、扬程及不同时期的排水要求。根据装置的最小流量和最大流量。选泵时，以最大流量为依据，若没有给出最大流量，通常可取正常流量的1.1倍。装置系统所需要的扬程，除了考虑最低吸入液面和最高输水高度外，还要考虑管路的不知情况，一般取系统扬程的1.05-1.1倍。目前用于排水的泵主要有一下三类：离心式，轴流式和混流式[2]。离心式水泵适合用于高扬程的场合，且能在扬程变化较大的情况下运行。轴流式水泵由于功率曲线比较陡，扬程的微小变化就会引起功率和效率的大幅度变化，因此适用于低扬程大流量的场合。混流泵的功率曲线较为平坦，扬程的变化对功率影响很小，因此适合扬程变化大的场合。此外混流泵结构简单，维护费用低，还具有较强的抗气蚀性。再选择水泵类型的时候，不仅要充分满足技术要求，还要做到经济、高效。
确定好流量和扬程这两个性能参数后，再根据装置系统的要求确定采用何种泵型。一般矿用排水泵选用D型、MD型及PJ型等系列的泵。D型和MD型系列的泵主要区别在于材质的不同，后者的抗磨损性能更好；PJ型泵是从英国引进的高扬程矿用排水泵，具有较强的耐磨损性能外，还具有效率高，气蚀性能好，运行平稳，寿命长及低转速高扬程等特点。
矿用主排水泵的安装
矿用排水泵一般在进入矿井安装之前应该解体检查，然后重新装配。泵的装配必须严格按照生产厂家提供的说明书进行。水泵的安装位置应该满足允许吸上真空高度的要求，其安装基础必须水平、稳固，基础上的预留孔要根据水泵的尺寸浇注。如果同一机房内有多台机组，则机组与机组之间、机组与墙壁之间都应留有800mm以上的距离。管路系统中水泵的进水管口径应该比泵的进口大1—2档，出水管口径不得小于泵的出口，进、出水管的具体规格应通过计算最佳流速并通过严格的经济比较来确定。水泵进水管的重要性要大于出水管，进水管必须具有良好的密封性，并尽可能地减短长度（但泵的进口前管路最好有4倍直径长的直管段），以及减少阀门和弯头、变径管等管路部件的数量，如有弯头，还应尽可能加大弯头的弯曲半径。同时，为使运行时进水管内不聚集空气，一般要求进水管略微上斜与水泵的进口相联接，进水管的吸入口应该保证有一定的淹没深度，底阀的入水深度必须大于进水管直径的1.5倍，吸入口离池底和池壁距离最好大于0.75m，最小不得小于0.5m（因有煤块会堆积）。另外，进水管吸入口应设有过滤装置。所有与泵连接的管路应具有独立、牢固的支承，以消减管路的振动和防止管路的重量压在泵上。
仪表安装方面，真空表不能安放在进水管弯头处，也不要太靠近射流泵，最好安装在进水直管段离泵进水法兰两倍口径的地方，或放于泵法兰处，真空表前应有阀门可断开压力。压力表一般放于泵出水段法兰处。压力表量程要有一定富裕量，压力表前应装有阀门可关闭，并有缓冲装置，以便读数稳定。
矿用排水泵的安装要求矿用排水泵和电动机一般采用联轴器联接，这时要保证轴心在同一直线上，且应以泵的轴线为基准找正，以防机组运行时产生振动及轴承单面磨损。联轴器应该具有一定的间隙：原则上两联轴器的间隙多少根据泵的平衡机构允许磨损量而定，矿用排水泵间隙一般为5-8 mm。
结语
煤矿井下主排水泵大多是采用多级水泵，作用于多级泵上的轴向推力可达几十个千牛，随着水泵运转时间的增加，平衡盘和平衡环的磨损会越来越严重。为了延长平衡盘的使用寿命，可以将铸铁平衡盘和平衡环改用烙铁或者硬质合金，这对保证煤矿井下主排水泵运行安全也是非常必要的。
参考文献：
[1]《煤矿安全规程》[M]. 煤炭工业出版社，2001
[2]《矿山固定机械手册》[M]. 煤炭工业出版社，1985
【作者单位：河南煤矿安全监察局安全技术中心】
矿用主排水泵的选择
在实际生产实践中，如果排水泵选择不当，将导致泵在工作中流量偏大或偏小，扬程偏高或偏低，材料不耐磨蚀等，这不仅在使用上不能满足生产要求，而且效率低，寿命短，容易造成浪费和损失。甚至在紧急情况下，由于无法达到预期工作状态而引发事故。因此，排水泵的选用是一项十分重要的工作。
《煤矿安全规程》[1]规定主要排水设备必须有工作、备用和检修水泵。其中工作水泵的能力应能在20小时内排出24小时的正常通水量；备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70％，并且工作和备用水泵的总能力应能在20小时内排出矿井的最大涌水量；检修水泵的能应不小于工作水泵能力的25％。水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况，另外增设水泵。
在选择水泵时，首先要了解煤矿水文地质情况。需确定最大涌水量及正常涌水量，了解矿井涌水的特性，包括粘度、比重、毒性、腐蚀性等等。充分考虑水的泥沙含量、粒径分布、硬度和所含成分对水泵性能的影响。酸性水对排水设备有很大的腐蚀作用，目前国内的抗酸性水的水泵种类较多，技术相较成熟，如不锈钢、陶瓷技术等。因此在选择水泵时，除了满足技术上的要求还要考虑经济合理。
所选水泵应满足流量、扬程及不同时期的排水要求。根据装置的最小流量和最大流量。选泵时，以最大流量为依据，若没有给出最大流量，通常可取正常流量的1.1倍。装置系统所需要的扬程，除了考虑最低吸入液面和最高输水高度外，还要考虑管路的不知情况，一般取系统扬程的1.05-1.1倍。目前用于排水的泵主要有一下三类：离心式，轴流式和混流式[2]。离心式水泵适合用于高扬程的场合，且能在扬程变化较大的情况下运行。轴流式水泵由于功率曲线比较陡，扬程的微小变化就会引起功率和效率的大幅度变化，因此适用于低扬程大流量的场合。混流泵的功率曲线较为平坦，扬程的变化对功率影响很小，因此适合扬程变化大的场合。此外混流泵结构简单，维护费用低，还具有较强的抗气蚀性。再选择水泵类型的时候，不仅要充分满足技术要求，还要做到经济、高效。
确定好流量和扬程这两个性能参数后，再根据装置系统的要求确定采用何种泵型。一般矿用排水泵选用D型、MD型及PJ型等系列的泵。D型和MD型系列的泵主要区别在于材质的不同，后者的抗磨损性能更好；PJ型泵是从英国引进的高扬程矿用排水泵，具有较强的耐磨损性能外，还具有效率高，气蚀性能好，运行平稳，寿命长及低转速高扬程等特点。
矿用主排水泵的安装
矿用排水泵一般在进入矿井安装之前应该解体检查，然后重新装配。泵的装配必须严格按照生产厂家提供的说明书进行。水泵的安装位置应该满足允许吸上真空高度的要求，其安装基础必须水平、稳固，基础上的预留孔要根据水泵的尺寸浇注。如果同一机房内有多台机组，则机组与机组之间、机组与墙壁之间都应留有800mm以上的距离。管路系统中水泵的进水管口径应该比泵的进口大1—2档，出水管口径不得小于泵的出口，进、出水管的具体规格应通过计算最佳流速并通过严格的经济比较来确定。水泵进水管的重要性要大于出水管，进水管必须具有良好的密封性，并尽可能地减短长度（但泵的进口前管路最好有4倍直径长的直管段），以及减少阀门和弯头、变径管等管路部件的数量，如有弯头，还应尽可能加大弯头的弯曲半径。同时，为使运行时进水管内不聚集空气，一般要求进水管略微上斜与水泵的进口相联接，进水管的吸入口应该保证有一定的淹没深度，底阀的入水深度必须大于进水管直径的1.5倍，吸入口离池底和池壁距离最好大于0.75m，最小不得小于0.5m（因有煤块会堆积）。另外，进水管吸入口应设有过滤装置。所有与泵连接的管路应具有独立、牢固的支承，以消减管路的振动和防止管路的重量压在泵上。
仪表安装方面，真空表不能安放在进水管弯头处，也不要太靠近射流泵，最好安装在进水直管段离泵进水法兰两倍口径的地方，或放于泵法兰处，真空表前应有阀门可断开压力。压力表一般放于泵出水段法兰处。压力表量程要有一定富裕量，压力表前应装有阀门可关闭，并有缓冲装置，以便读数稳定。
矿用排水泵的安装要求矿用排水泵和电动机一般采用联轴器联接，这时要保证轴心在同一直线上，且应以泵的轴线为基准找正，以防机组运行时产生振动及轴承单面磨损。联轴器应该具有一定的间隙：原则上两联轴器的间隙多少根据泵的平衡机构允许磨损量而定，矿用排水泵间隙一般为5-8 mm。
结语
煤矿井下主排水泵大多是采用多级水泵，作用于多级泵上的轴向推力可达几十个千牛，随着水泵运转时间的增加，平衡盘和平衡环的磨损会越来越严重。为了延长平衡盘的使用寿命，可以将铸铁平衡盘和平衡环改用烙铁或者硬质合金，这对保证煤矿井下主排水泵运行安全也是非常必要的。
参考文献：
[1]《煤矿安全规程》[M]. 煤炭工业出版社，2001
[2]《矿山固定机械手册》[M]. 煤炭工业出版社，1985
【作者单位：河南煤矿安全监察局安全技术中心】