煤矿井下水泵房安装工艺研究及应用

煤矿井下水泵房安装工艺研究及应用

中煤科工集团北京华宇工程有限公司西安分公司陕西西安710076

摘要:为了煤矿井下水泵房安装更加高效安全,根据对以往矿井泵房安装实际情况的整理与分析,结合设计某矿泵房及安装过程的问题,对重点环节进行分析,得出更加可行的安装工艺。

关键词:煤矿井下;水泵房;安装工艺

1概述

煤矿井下水泵房是将地下水排到地面的重要组成部分,水泵房的安全管理对井下排水任务有着不可或缺的作用,确保井下人员的安全及正常生产。结合设计水泵房设备安装及总结现场经验,不断改进优化井下泵房安装的每个环节,保障泵房安装的安全、高效,保证优质的煤矿井下排水系统,有一定的现实意义。

2机电设备安装前对土建基础的把控

2.1水仓及吸水井基础尺寸的验收

工作水泵站需设置工作、备用和检修水泵。水泵能力应在20h内排出24h的正常涌水量,总能力应在20h内排出24h的最大涌水量。需要对底板标高进行计算设计、水仓底与泵房底的标高差的设计,保证水仓内的积水量在设计容量的范围之内,保证施工要求。

2.2离心水泵和电动机底座地脚基础核对

离心水泵和电动机底座地脚基础需要做成整体,底座基础需预留孔、采用地脚螺栓固定,防止水泵振动造成底座移动情况的发生;水泵与电动机底座基础需在一个水平面上,并保持底座基础中心线在一条直线上。机组基础四周也应设置集水槽,引入配水井内。

如采用潜水泵站时,安装前必须检验潜水泵轨道基础以及轨道型号、保证两条轨道之间宽度与潜水泵上的滚轮型号及两滚轮的宽度相吻合。同时检查两轨道是否在一个平面。

2.3预埋件控制与检验

水泵房的安装需严格控制检验预埋件。预埋件核对与验收包括吸水井内配水短管、泵房内设备安装起吊梁和托管支架梁等。配水短管埋设时要保证水仓内的水能完全流进吸水井,在埋设过程中需要控制好垂度和中心度,保证配水闸阀安装时开闭旋杆垂直且中心线与吸水井中心线一致。为了确保起吊时不偏斜,设备安装起吊梁时要与设备中心位置相对齐,托管支架梁埋设时要上面一致且外端对齐,要控制好与离心水泵基础的相对尺寸,如离心水泵出水管安装时托梁偏斜将会影响正常使用。保证水泵的吸水管中心线与吸水井中心线一致,吸水井中心线与托管梁中心线要符合安装要求。

3机电安装工艺分析

煤矿井下水泵房的机电安装主要有:设备安装主要包括离心泵(潜水泵)、真空泵、电动机、配水闸阀、电动闸阀、手动闸阀、多功能水泵控制阀等;管路安装主要包括排水支管(环形)、吸水管及排水干管(接联络巷)的安装;射流装置的安装、吸水盖板安装、动力电缆的敷设安装等。

在施工时为保证施工人员安全,先安装水仓和吸水井内的设备(包括主、副接地极)及管路,包括配水闸阀及短管的安装;待水仓和吸水井内的设备及管路安装完成后,将吸水井盖板安装完全后,再安装离心水泵及电动机。同时,安装排水支管,再安装吸水管与排水干管,然后安装射流装置;最后安装动力电缆、控制电缆等供电系统及接地系统。

3.1配水闸阀、短节及吸水井上方盖板安装

平焊钢法兰与配水闸阀相连接,预埋短管需要固定在吸水井隔离墙里,不可转动,这就需要在吸水井隔离墙浇筑前将配水闸阀先与预埋短管连接,固定好配水闸阀出水口方向后,再将短管固定浇注,配水闸阀手轮旋杆的安装需在吸水井基础完工后,等吸水井盖板安装完成后安装配水闸阀手轮。吸、配水井都设有爬梯和盖板,盖板采用工字钢梁作为支撑,上覆4mm厚花纹钢板。

3.2潜水泵的安装

在安装潜水泵之前要先将吸水井上部周围用护栏围住,为避免仓上方人员或物体掉落,仓下仓上不可同时作业。为了安全起见将潜水泵在地面组装为整体后,利用井下无轨胶轮车将潜水泵运至泵房内,再采用两个手动葫芦(最大载荷为10t)人工相互配合的方式,结合水泵房上方的起吊梁,将其放置在轨道上。

3.3离心水泵及电动机的安装

在安装离心水泵和电动机时,先将离心水泵、电动机带底座运到泵房,一起吊到基础上方,再将底座的各个地脚螺栓固定在底座上。在调整底座位置时,离心水泵和电动机的中心线在一条直线上,底面在一个平面上;根据巷道中心线、吸水井中心线确定好吸水口位置后,垫好垫铁。再进行底座地脚螺栓的浇注。待底座地脚浇注完成后,将离心水泵和电动机移开底座,进行找平,打好斜铁,将离心水泵、电动安装到底座上调整好对轮的间隙、同轴度及跳动,安装好对轮壳后,紧固离心水泵和电动机地脚螺栓。

3.4排水管路的安装

水泵房内的管路配置应兼顾节省投资、方便维修和确保安全运行。设备安装好后安装吸水管及排水干管。吸水管中心线与吸水井中心线一致,整体吊装到吸水井中,再进行托梁预埋,待托梁完全凝固后固定管路,以消减振动和防管路重量加在水泵上,随后安装弯头、偏心异径管,与水泵吸水口进行连接。

在吸水管未永久固定时,采用手动葫芦临时吊住,待所有吸水管安装、调整好后将吸水管与预埋梁采用螺栓连接进行固定,上端固定在吸水井支撑梁上,吸水管口应装设滤网。吸水管和排水支管可以同时进行安装,吊装到起吊管梁上,两趟管路统一找平。排水干管在泵房出口处汇合成上下布置,采用组合支架和U型管卡进行固定。

从离心水泵出口向上依次安装综合连接器、电闸阀、多功能水泵控制阀、等径三通。排水干管安装好后安装排水支管,提前将管路短节焊接好,等径三通留出两端不焊法兰。安装等径三通时要以管路中心线确定其高度,确保排水干管中心线与排水支管中心线在一个水平面上。然后,再安装闸阀、异径三通,使两趟管路完全联络到一起,1趟使用、1趟备用。管路可全部采用法兰联接、现场焊接,便于控制尺寸偏差。

3.5射流引水装置安装

喷射泵、压力表、真空表,安装时在所有法兰盘,活动法兰盘联系处均放入金属缠绕式垫圈,泵房排水管路上安装放水管路及放水闸阀,放水管直接引入吸水井。射流管路与采区压缩空气、供水管联接,确保满足射流动力要求。

3.6供电系统安装

电机及水泵安装好后,即可进行电源安装,将电缆敷设于电缆沟或电缆桥架内。控制按钮应集中安置在按钮箱内,然后接好电机电源、控制线及照明。

结束语

本文主要对煤矿井下泵房设备安装结合以往经验进行研究分析,规整出更加安全高效的安装方案,主要目的是提高井下泵房安装过程中的安全管理,安装效率及安装质量。一定程度上能够合理有效的缩短泵房安装工期,提高煤矿井下水泵房的安装工艺质量和经济效益。

参考文献:

[1]李泽松,寇子明,李瑞.采区水泵房自动排水系统方案探讨[J].矿山机械,2005(5)

[2]赵鑫.煤矿自动排水系统的应用[J].科技情报,2013(3):90-97.

[3]段栓喜.煤矿井下采区主排水泵房安装工艺改进[J].科技创新与应用,2015(31)

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