矿井排水设备
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多用此种。
二．离心式水泵的主要构造部件及作用
图
D型离心泵构造图
1—前段；2—中段；3—叶轮；4—导水圈；5—轴；6—螺栓；7—后段；8—平衡板；
9—平衡；10—尾盖；11—轴承架；12—大密封环；13—小密封环；14—轴套；15—轴承；
16—弹性联轴节；17—填料压盖；18—填料
主要构造部件
(1)流通部件。水在泵内流经的 主要部件有吸人室、叶轮、 导水圈、压入室。
(2)按叶轮吸人方式分类： ①单吸式叶轮，一侧有吸人口，为单面吸人。 ②双吸式叶轮，两侧都有吸人口，为双面吸人。 (3)按泵壳形式分类： ①涡壳式，具有螺旋形泵壳的离心泵，绝大多数单级泵都是涡
壳式。 ②导叶式，具有固定导叶(导水圈)的分段离心泵，绝大多数多
级泵都采用这种型式。 (4)按轴的位置分类： ①卧式泵，轴水平放置。 ②立式泵，轴垂直放置。在井筒掘进等处，要求占地面积小时
(2)密封装置。
（3）轴向推力平衡装置
对于双面吸入的叶轮 (图6—9)及对称排列的叶轮 (图6—10)，都可以自行平
衡轴向推力。
Baidu Nhomakorabea
平衡鼓是在最后一级叶轮后面，装在轴 上的圆柱体，如图6—11所示。
平衡盘也是装在末级叶轮之后，用键固定在轴上，如图6—
12所示。
三、水泵的常见故障与维修
水泵运行中的故障分为腐蚀和磨 损、机械故障、性能故障和轴封故 障四类。这四类故障往往相互影响， 难以分开，如叶轮的腐蚀和磨损会 引起性能故障和机械故障，轴封的 损坏也会引起性能故障和机械故障。
图6—3 闭式及半开式叶轮
③导水圈。导水圈是与泵壳 固定在一起带有叶片的静 止圆环，如图6—4所示。
④压出室。位于最后一 级叶轮的后面。 压出室的作用是将最后一级叶轮
流出的高速水流收集起来引向泵的排 出口，同时在扩散管中将水的一部分 动能转换为压力能。
图6—5 螺旋形蜗室及环形压出室
离心式水泵除上述各流通部件外，为保证水泵可靠、 经济的工作，还需要有其他组成部分。
为防止酸性水腐蚀排水设备，在煤矿，一般pH<5时，应采用耐 腐蚀性材料制成的耐酸泵；对于排水管道，可在管内加防酸衬，如衬
胶、衬聚氯乙烯、衬塘瓷等防护措施；为防止酸性水污染环境，必要时
应在井下水仓投入石灰CaO、熟石灰Ca(OH)：或石灰石CaC03等进 行中和处理。
二、矿井排水过程
为把井下涌水排至地面而设置排水设备，包括水泵 机组、电气设备、管道及水井等。矿井排水设备一般 分为主排水设备和辅助排水设备。
➢生产矿井的主排水泵设备设在井底车场附近。 ➢生产矿井除井底车场的主排水设备外，在箕斗井底、 有水窝的罐笼井底、胶带输送机斜井底及集中下山等处， 为防止水窝被淹没，影响设备正常运行，都设有辅助排 水设备。
三、矿井排水系统
水泵将矿井涌水排至地面的系统，通常随矿井深度、开拓系 统及各水平涌水量大小而不同，有集中排水系统和分段排水系统。 集中排水系统是将全矿涌水集中到最低水平，然后由主排水设备 一次排到地面。分段排水系统是将全矿涌水集中到几个水平，然 后分别将水排至地面。目前在我国煤矿大多采用集中排水系统， 当矿井较深或多水平同时开采时，采用分段排水系统。集中排水 系统较简单，开拓量小，基建费用低，管道敷设简单，管理费用 也低。
图6—2 多级离心式水泵简图 1—吸入室；2—第一级叶轮； 3—导水圈；4—第二级叶轮； 5一泵壳；6—压出室；7—出水口
①吸人室。位于第一级叶轮前边。吸人室的作用是将吸水 管中的水均匀地引向叶轮。在分段多级泵中一般用圆环形 吸人室，在悬臂式单吸单级泵中多用锥形管结构。 ②叶轮。叶轮是使水增加能量的唯一部件。
矿井排水设备
第一节 排水设备概述
在竖井、斜井、平硐或露天煤矿的采掘过程中，都会有涌水渗出。 为保证煤矿安全生产，不致使涌水淹没矿井，必须及时地把矿水排到地 面。这里仅就矿井涌水量、矿井排水过程及矿用水泵等作一简单介绍。
一、矿井涌水量及矿水性质
矿井自然涌水来自地下水和地表水。涌水量与矿区的位置、地形、水文地质 及矿区气候等条件有关。在同一矿井中，一年四季涌水量也是不同的，如在 雨季和融雪季节，涌水量就大些，其他季节大致是一定的。因此，在一年内 有最大涌水期和正常涌水期之分，相对应的涌水量称之为最大涌水量和正常 涌水量。矿井涌水量指单位时间涌入矿井的总水量，其单位是m3/h或t/h。 有时为便于比较各矿涌水的大小，用每采一吨煤的涌水量表示涌水的相对值， 称为含水系数。
在选择排水设备时，还需要考虑矿水的物理、化学性质，如容重(或 重度)大小、水的酸碱性等因素。矿水因含有矿物质和泥砂，会使其容重 比清水大，一般为9954—10052N／m3。排这种矿水，会加速水泵零件 的磨损，因此要设置水仓或沉淀池，使水中泥砂沉淀后，再经水泵排至 地面。此外，煤或岩石中含有硫酸盐(硫酸铁或硫酸镁等)及其他化合物， 这些物质遇到水或空气氧化而生成硫酸，使水呈酸性。
四、矿用水泵简介
水泵是把电动机的能量传递给水，使水增加能量的一种机械。
水泵的种类很多，根据作用 原理可将水泵分为叶片式、容积 式及其他型式三类。叶片式水泵 包括离心式、轴流式及混流式等， 容积式水泵包括往复式、回转式、 齿轮泵及螺杆泵，其他型式有喷 射式及水锤式等。
目前我国煤矿采用最多的是离心式水泵， 图6—1为单级离心式水泵的简图。
第二节 离心式水泵
一、构造
1．离心式水泵分类 按离心式水泵的使用和结构特点，可进行下列分类。 (1)按叶轮个数分类：
①单级泵。只有一个叶轮的泵称单级泵。一个叶轮使水增加的能量是有限的， 目前国产矿用单级离心式水泵最高扬程不超过100m。
②多级泵。泵中有两个以上的叶轮串联在一根轴上，称多级—泵。每个叶轮连 续地给水增加能量，使泵的扬程随叶轮数目的增多而相应提高。因此，多级泵的 扬程为单级泵的扬程与级数的乘积。目前矿用多级泵最高可达10级，其中各叶轮 的大小、形状一般都相同。图6—2所示的为带有四个叶轮的四级泵，水流由吸水 室1(多级泵中又称前段)进入第一级叶轮2，然后经与泵壳固定在一起的导水圈3 将水引入第二级叶轮4；同理，水经过所有叶轮，最后进入压出室6(多级泵又称 后段)，由排水管排出。
二．离心式水泵的主要构造部件及作用
图
D型离心泵构造图
1—前段；2—中段；3—叶轮；4—导水圈；5—轴；6—螺栓；7—后段；8—平衡板；
9—平衡；10—尾盖；11—轴承架；12—大密封环；13—小密封环；14—轴套；15—轴承；
16—弹性联轴节；17—填料压盖；18—填料
主要构造部件
(1)流通部件。水在泵内流经的 主要部件有吸人室、叶轮、 导水圈、压入室。
(2)按叶轮吸人方式分类： ①单吸式叶轮，一侧有吸人口，为单面吸人。 ②双吸式叶轮，两侧都有吸人口，为双面吸人。 (3)按泵壳形式分类： ①涡壳式，具有螺旋形泵壳的离心泵，绝大多数单级泵都是涡
壳式。 ②导叶式，具有固定导叶(导水圈)的分段离心泵，绝大多数多
级泵都采用这种型式。 (4)按轴的位置分类： ①卧式泵，轴水平放置。 ②立式泵，轴垂直放置。在井筒掘进等处，要求占地面积小时
(2)密封装置。
（3）轴向推力平衡装置
对于双面吸入的叶轮 (图6—9)及对称排列的叶轮 (图6—10)，都可以自行平
衡轴向推力。
Baidu Nhomakorabea
平衡鼓是在最后一级叶轮后面，装在轴 上的圆柱体，如图6—11所示。
平衡盘也是装在末级叶轮之后，用键固定在轴上，如图6—
12所示。
三、水泵的常见故障与维修
水泵运行中的故障分为腐蚀和磨 损、机械故障、性能故障和轴封故 障四类。这四类故障往往相互影响， 难以分开，如叶轮的腐蚀和磨损会 引起性能故障和机械故障，轴封的 损坏也会引起性能故障和机械故障。
图6—3 闭式及半开式叶轮
③导水圈。导水圈是与泵壳 固定在一起带有叶片的静 止圆环，如图6—4所示。
④压出室。位于最后一 级叶轮的后面。 压出室的作用是将最后一级叶轮
流出的高速水流收集起来引向泵的排 出口，同时在扩散管中将水的一部分 动能转换为压力能。
图6—5 螺旋形蜗室及环形压出室
离心式水泵除上述各流通部件外，为保证水泵可靠、 经济的工作，还需要有其他组成部分。
为防止酸性水腐蚀排水设备，在煤矿，一般pH<5时，应采用耐 腐蚀性材料制成的耐酸泵；对于排水管道，可在管内加防酸衬，如衬
胶、衬聚氯乙烯、衬塘瓷等防护措施；为防止酸性水污染环境，必要时
应在井下水仓投入石灰CaO、熟石灰Ca(OH)：或石灰石CaC03等进 行中和处理。
二、矿井排水过程
为把井下涌水排至地面而设置排水设备，包括水泵 机组、电气设备、管道及水井等。矿井排水设备一般 分为主排水设备和辅助排水设备。
➢生产矿井的主排水泵设备设在井底车场附近。 ➢生产矿井除井底车场的主排水设备外，在箕斗井底、 有水窝的罐笼井底、胶带输送机斜井底及集中下山等处， 为防止水窝被淹没，影响设备正常运行，都设有辅助排 水设备。
三、矿井排水系统
水泵将矿井涌水排至地面的系统，通常随矿井深度、开拓系 统及各水平涌水量大小而不同，有集中排水系统和分段排水系统。 集中排水系统是将全矿涌水集中到最低水平，然后由主排水设备 一次排到地面。分段排水系统是将全矿涌水集中到几个水平，然 后分别将水排至地面。目前在我国煤矿大多采用集中排水系统， 当矿井较深或多水平同时开采时，采用分段排水系统。集中排水 系统较简单，开拓量小，基建费用低，管道敷设简单，管理费用 也低。
图6—2 多级离心式水泵简图 1—吸入室；2—第一级叶轮； 3—导水圈；4—第二级叶轮； 5一泵壳；6—压出室；7—出水口
①吸人室。位于第一级叶轮前边。吸人室的作用是将吸水 管中的水均匀地引向叶轮。在分段多级泵中一般用圆环形 吸人室，在悬臂式单吸单级泵中多用锥形管结构。 ②叶轮。叶轮是使水增加能量的唯一部件。
矿井排水设备
第一节 排水设备概述
在竖井、斜井、平硐或露天煤矿的采掘过程中，都会有涌水渗出。 为保证煤矿安全生产，不致使涌水淹没矿井，必须及时地把矿水排到地 面。这里仅就矿井涌水量、矿井排水过程及矿用水泵等作一简单介绍。
一、矿井涌水量及矿水性质
矿井自然涌水来自地下水和地表水。涌水量与矿区的位置、地形、水文地质 及矿区气候等条件有关。在同一矿井中，一年四季涌水量也是不同的，如在 雨季和融雪季节，涌水量就大些，其他季节大致是一定的。因此，在一年内 有最大涌水期和正常涌水期之分，相对应的涌水量称之为最大涌水量和正常 涌水量。矿井涌水量指单位时间涌入矿井的总水量，其单位是m3/h或t/h。 有时为便于比较各矿涌水的大小，用每采一吨煤的涌水量表示涌水的相对值， 称为含水系数。
在选择排水设备时，还需要考虑矿水的物理、化学性质，如容重(或 重度)大小、水的酸碱性等因素。矿水因含有矿物质和泥砂，会使其容重 比清水大，一般为9954—10052N／m3。排这种矿水，会加速水泵零件 的磨损，因此要设置水仓或沉淀池，使水中泥砂沉淀后，再经水泵排至 地面。此外，煤或岩石中含有硫酸盐(硫酸铁或硫酸镁等)及其他化合物， 这些物质遇到水或空气氧化而生成硫酸，使水呈酸性。
四、矿用水泵简介
水泵是把电动机的能量传递给水，使水增加能量的一种机械。
水泵的种类很多，根据作用 原理可将水泵分为叶片式、容积 式及其他型式三类。叶片式水泵 包括离心式、轴流式及混流式等， 容积式水泵包括往复式、回转式、 齿轮泵及螺杆泵，其他型式有喷 射式及水锤式等。
目前我国煤矿采用最多的是离心式水泵， 图6—1为单级离心式水泵的简图。
第二节 离心式水泵
一、构造
1．离心式水泵分类 按离心式水泵的使用和结构特点，可进行下列分类。 (1)按叶轮个数分类：
①单级泵。只有一个叶轮的泵称单级泵。一个叶轮使水增加的能量是有限的， 目前国产矿用单级离心式水泵最高扬程不超过100m。
②多级泵。泵中有两个以上的叶轮串联在一根轴上，称多级—泵。每个叶轮连 续地给水增加能量，使泵的扬程随叶轮数目的增多而相应提高。因此，多级泵的 扬程为单级泵的扬程与级数的乘积。目前矿用多级泵最高可达10级，其中各叶轮 的大小、形状一般都相同。图6—2所示的为带有四个叶轮的四级泵，水流由吸水 室1(多级泵中又称前段)进入第一级叶轮2，然后经与泵壳固定在一起的导水圈3 将水引入第二级叶轮4；同理，水经过所有叶轮，最后进入压出室6(多级泵又称 后段)，由排水管排出。