[精选]【采矿课件】第五章 矿井排水设备--资料

关于主水仓，必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一 个水仓能正常使用。水仓的容积，应按《 煤矿安全规程》第 280条的规定设计、开拓。
二 离心式水泵的工作原理及结构
（一）工作原理
离心式水泵的组成：主要由叶轮（水轮）1 ，叶片2 ，轴3 ， 螺旋状泵壳4 组成。
离心式水泵的工作原理：
1—叶轮；2—叶片； 3—轴；4—外壳； 5—吸水管； 6—滤水器底阀； 7—排水管； 8—注水漏斗； 9—闸板阀
段同样设有填料箱，其作用是防止空气进入水泵。
7 、平衡盘 作用是平衡wk.baidu.com泵运转时的轴向力。
8 、轴和轴承体 泵的各级叶轮，平衡盘及联轴器都固定在一根轴上，由轴承 体支撑，并由电动机带动旋转。
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图5-6 离心式水泵结构示意图 1 叶轮 2 导水和返水圈 3 进水段 4 中间段 5 出水段 7 平衡盘 8 轴和轴承体 9 联轴器
分段系统
对多水平开采的矿井可在各水平分别设置主排水设备， 将各水平的涌水分别排至地面，如图(a )所示。 也可将下水平的涌水用辅助水泵排至上水平。而后再 由上水平的主水泵将水排至地面。如图(b) 所示。
(a)
多水平分段排水系统 (b)
§5-2 井下排水设备布置及离心式水泵结构
一 井下排水设备的设置
二、矿井排水系统
（一）排水设备分类
（1）作用：把不断涌入井下的矿水排送至地面
（2）排水设备的组成: 水泵机组、电气设备、管道及其附件、 设置水泵机组的泵房和蓄集矿水的水仓.
（3）分类 固定式主排水设备: 固定安装在泵房内
①排水设备必须在20小时内排除一昼夜的涌水，以保留备用时间； ②排水设备应有备用量以保证事故时接替使用和检修，同时还必 须满足排除最大涌水的需要； ③主排水设备的泵房应有防止突然被涌水淹没的措施； ④排水设备应在尽可能高的效率下工作。
时内排出矿井24 小时的最大涌水量。
3 泵房设置 为保证安全，《 煤矿安全规程》 规定： 主要泵房至少有两个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高 出泵房7 米以上；另一个出口通到井底车场，在此出口的通路 内，应设置容易关闭的既能防水又能防火的密闭门。 泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。
(二) 离心式水泵的结构
离心式水泵的结构示意如图5-6所示，分固定部分和转动部 分。固定部分主要由进水段 、中间段 、出水段 、轴承体 、 填料箱和导向器 等部分组成。进水段、中间段和出水段由拉 紧螺栓连接在一起。转动部分主要由叶轮 、平衡盘 、轴 、 联轴器 等部件组成。各主要部件的结构和作用如下。
第五章 矿井排水设备
• 第一节 • 第二节 • • 第三节 •
矿井涌水量及排水系统 井下排水设备布置及离心式 水泵的结构 离心式水泵的运转、维修与 常见故障处理
§5-1 矿井涌水量及排水系统
一、矿井涌水量
矿水：涌入矿井的水。 矿井自然涌水来自地表水和地下水。 矿井涌水量的大小受矿区地质，水文地质，地形特征，气候 条件，地面和地下积水以及开采方法等因素的影响，因此各 矿 涌水 量可能不一致，同一个矿井在不同季节也不一样，雨季和 融雪期出 现高峰，高峰期间的涌水量称最大涌水量；正常时间 的涌水量称正 常涌水量。 矿井涌水除自然涌水外，对于水砂充填矿井、黄泥灌浆灭火 和水 采矿井，还应包括充填废水，灌浆及水采用水。
6 填料箱
图5-7 离心式水泵叶轮
1 叶轮入口 5 后轮盘
2 叶片 3 前轮盘
多水平开采，如果上水平的涌水量不大将上水平的涌水量 放到下水平的水仓中再由主排水设备排至地面。如图（b）
(a)
集中排水系统
(b)
斜井集中排水时，除沿副井井筒敷设管道外，还可以通 过钻孔设排水管直接将水排至地面的办法。
斜井集中排水
2 分段系统
深井单水平开采时， 若水泵的杨程不 足以直接把水至地面， 可在井筒中部开拓 泵 房和水仓，把水先排 至中 间水仓，再排 至地面，如图 所示。
1 、叶轮 主要由前轮盘、后轮盘 和轮叶 组成。见图5-7
2 、导水和返水圈 导水和返水圈在水泵的中段上，见图5-8
3 、进水段 作用是把吸水管进来的水流引入第一级叶轮的入口。
4 、中间段 导水和返水圈、密封环均在中间段上。泵的级数越多，中间 段的数目也越多。
5 、出水段 D 型泵的出水段，其流道呈螺壳形。出水段的作用是将最 后一级叶轮出来的水流收集起来，形成总流，并使它缓缓流 向排水管. 6 、填料箱 作用是防止压力水 漏出而影响水泵的正常运转。水泵的进水
按《 煤矿安全规程》 规定，井下主要排水设备（包括水泵、 水管和配电设备），应符合下列要求： 1 水泵 必须有工作、备用和检修的水泵； 工作水泵的能力，应能在20 小时内排出矿井24 小时的正常
涌水量（包括充填水及其它用水）； 备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70 % ； 工作和备用水泵的总能力，应能在20 小时内排出矿井24小时
水穿过岩层并沿巷道水沟流动时，溶解各种矿物质，所以矿 水重度比清水大。另外矿水的物理、化学性质对排水设备影响很 大，如水中含泥砂量大，就会加速水泵零件的磨损。如果水呈酸 性就会对排水设备加速腐蚀，根据情况可临时加入石灰中和，或 采用耐酸的排水设备。
目前我国煤矿使用的水泵有离心式、往复式及喷射式（射水 泵），其中最常用的是离心式。
的最大涌水量。 检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25％； 水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预留安装一定数量
水泵的位置。
2 水管 必须有工作和备用的水管。 工作水管的能力应能配合工作水泵在20 小时内排出矿井24
小时的正常涌水量。 工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20小
辅助排水设备: 用于掘进或巷道被淹没时排水，其安装地点 随工作面的推移或淹没水位下降而移动.
（二）排水系统
矿井排水系统可分为：集中排水系统和分段排水系统。
1 集中排水系统 竖井单水平开采时可采用图(a)的所示集中排水系统。 将全部矿水，借自重由水沟引至井底车场主水仓，再由 主排水设备排至地面。