1.山西平朔煤矸石发电有限责任公司山西朔州036800;
2.中煤平朔集团井工三矿山西朔州036800
摘要:由于煤矿井下涌水较大,排水工作消耗了大量的人力、物力,给生产组织带来了很大的困难和影响。本文通过利用两个水泵开停按钮,实现了水泵开关的无人看守,设计改造了一种新型的排水自动开关。
关键词:煤矿;排水开关;自动控制
引言
井工三矿位于山西省朔州市平鲁区井坪镇东北部,东南距朔州市朔城区中心直距约28km,西南距井坪镇(平鲁区)约6km,地处朔州市平鲁区向阳堡乡、榆岭乡境内,该矿井南界与平朔易顺矿、森泰煤业相邻;北接茂华下梨园矿;东界与东露天矿、东日升矿相邻。井工三矿矿井排水系统由永久排水系统和临时排水系统两部分构成。永久排水系统即主排水系统,由中央水仓、中央水泵房和备用水仓、备用水泵房及附属设施组成。中央水仓和中央主排水泵房设在九号煤东翼辅助运输大巷东端附近,井下涌水汇集于中央水仓内,排水管路沿9#煤管子道→9煤回风大巷敷设→南翼回风大巷→西翼回风大巷→主斜井→主井地面污水处理厂。临时排水系统主要由各采掘工作面临时排水点及管路设施等构成,一般铺设多趟6寸管路和配备排水能力为50~150m3/h的潜水泵向外排水,临时系统排出的水进入中央水仓后由中央泵房排至主井污水处理厂,处理后进入井下复用。矿井水文地质条件中等,正常涌水量207.96m3/h,最大涌水量322.40m3/h。
1排水自动开关的改造设计
1.1改造设计思路
排水工作需要消耗大量的人力、物力,现有的水泵开关需要人员看护手动进行开停,并进行定期维护。利用废旧铁管、铁板设计支架固定开关,同时安装浮标,利用水位变化使开关动作,达到启停水泵的目的。
1.2改造设计内容
将原来的排水手动开关进行改造,加工一个支架,将水泵的开关固定在支架上,该支架中间部分金属杆可以随着水位进行上下滑动。在支架下端利用泡沫安装一个浮标,泡沫浮于水面,随着水仓积水增多,水位不断升高,当水位升高到一定程度,支架的金属杆触碰到上方水泵的启动按钮时,水泵启动,开始抽水(如图1所示);
图1高水位水泵动作示意图
反之,当水位不断降低,达到较低水平时,支架的金属杆触碰到下方水泵的停止按钮,水泵停止(如图2所示),从而实现了水泵自动控制。
图2低水位水泵动作示意图
2排水自动开关的实施及效果
2.1组织实施
34202工作面宽300m,目前可采长度900m,煤层平均厚度9.31m,工作面煤层平均倾角为9°,工作面隔水层岩性多为泥质粉砂岩、砂质泥岩和泥岩,含砂量高且受构造破坏严重,隔水性能差,含水空间丰富,隔水层隔水性能弱,为含水层富水提供了基础条件。工作面目前共有两个临时排水点,将加工好的支架安装于34202辅运顺槽临时排水点,经过简单安装调试后开始使用(如图3所示)。
图3工作面使用现场
2.2运行效果
改设计改造已应用4个月,运行情况良好,排水性能安全可靠,故障率较低,保证了排水工作的正常运行。通过应用在34202辅运顺槽排水点,节约设备费用约1.6万元(一台自动排水开关约0.8万元,一个排水点应用一台自动排水开关);节约人工费用约1.6万元,节约维修等其它费用约1万元,共节约4.2万元。
3结语
利用废旧物资进行简单加工改造,通过对现有的水泵进行改造,设计了一种新型的排水自动开关,既经济实惠,又性能可靠节约了人力,减少生产成本,完全能够满足生产需要。
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