在我國的煤炭企業中，深井大涌水量的礦井占有相當大的比例。這些煤礦的機電設備中，排 水設備用量很多，消耗的電量很大。正確選擇與使用水泵，合理配制主排水系統，提 高系統運行的經濟性，對于煤礦企業節能提效有著十分重要的意義。 　　1　礦井排水經濟性方面存在的問題　 　　(1)排水設備自身效率低。現在仍有相當一部分礦井，在繼續使用TSW型、DA型水泵。這些泵 本身的最高效率就非常低，工況效率不可能很高。還有一些礦井雖然采用的是較先進的D型 泵，在運轉初期能保持較高的效率，但經過檢修、重新安裝后產生內部泄漏，揚程特性惡化 ，水力損失加劇，機械損失增大，致使效率明顯降低。 　　(2)設備運行工況效率低。有相當多的礦井所用的主排水泵本身效率較高，但運行工況效率 低，沒有發揮出高效率。據統計，全國煤礦大約有1/3的D型泵運行效率在50%以下，而 它的最高效率一般　 　　（3）可控起動比液力偶合器柔性起動起動力矩更小，起動更為平穩。 　　(4)同樣的帶式輸送機CST可控起動比液力偶合器柔性起動可以選用的功率更小，穩定運行工 況條件下電機功率因數更高。 　　(5)由于CST為可控起動，它可以按照我們所設想的理想起動曲線起動，這一點對運距較長， 起動慣量大的帶式輸送機特別適用，即：以較低的加速度起動到額定速度的10%，穩定一段 時 間，在這個過程中完成對整條膠帶的張緊，然后加速運行至額定速度，避免負荷起動時的能 量儲存對滾筒及膠帶造成沖擊。限速型液力偶合器，也能完成這個過程，但它的控制系統比 較復雜，而限矩型液力偶合器不能實現這個功能。 　　(6)CST可控起動和限速型液力偶合器柔性起動方式，以較低的加速度起動到額定速度的10% ，可以穩定運行一段時間，這段時間不受限制，在這個過程中，可以完成對注油托輥的注油 ，增加了在注油過程中的安全性。 　　(7)在經濟性方面，用電機+液力偶合器+硬齒面減速機的綜合投資比CST可控起動的投資小， 特別是用限矩型液力偶合器，無須設單獨的控制系統，結構簡單，運行可靠。 我們在平朔安家嶺選煤廠施工中，對帶式輸送機運量、長度、功率進行了分析，通過經濟技 術比較，確定了以下原則：對于驅動功率大于400kW或運輸距離大于600m的帶式輸送機，采 用CST可控起動方式，驅動功率45～400kW的帶式輸送機采用電機+限矩型液力偶合器+硬齒面 減速機的柔性連接方式，來實現帶式輸送機的軟起動。目前選煤廠已經試生產，通過調試， 采用兩種軟起動方式的帶式輸送機已經投入使用，從現場使用情況來看，和剛性起、制方式 相比較，起動和停車非常平穩，運行狀況良好，安全、可靠。都在75%以上。產生這種現象的主要原因是由于所選用水泵的額定揚程過 高或流量太大，運行工況點偏離了工業利用區的經濟合理利用段。 　　(3)管路效率低。排水管路掛垢嚴重，水的過流斷面減小，排水能力降低，并使管路阻力增 大，管路效率降低，排水系統效率也相應下降。 　　(4)水倉容積小。水倉過小或淤積嚴重導致水泵頻繁啟動，電機負荷加大。某礦由于水倉容 積小，加之清淤不及時，平均每月用在大修水泵和電機重新繞線的費用很高。 　　(5)水泵運行時間安排不合理。電力部門按照不同時段，規定了用電的峰、平、谷電價， 有些煤礦做過測算，全礦水泵在電價峰值運行和在谷值運行的年電費差在百萬元以上。 　　(6)漏水控制不力，井下涌水量增大，排水費用增加。 　　2　提高排水經濟性的措施 針對以上問題，筆者認為，可從如下幾個方面考慮，采取適當措施來提高排水系統的經濟性 。 (1)提高水泵質量。淘汰老型號的低效泵，選用高效泵，如D型泵；提高水泵的檢修、安裝質 量，降低其容積、水力和機械損失，保證水泵長期高效運行。應定期檢查和更換磨損超限的 大小口環，保證與葉輪前后邊緣間隙合理；均勻壓緊填料蓋(以水均勻外滴為準)；無論配置 新葉輪還是檢修安裝泵，都應清除葉輪和正反導葉流道內的飛邊、毛刺，使流道光潔。 　　(2)合理調節水泵運行工況點。 減少葉輪數目。分段式水泵的揚程與葉輪段數成正比。實踐和實驗資料表明，礦井分段 式主排水泵的揚程富裕量應在08級左右為宜，如果揚程過大，可根據實際運轉情況拆除1 段或2段多余葉輪。減少葉輪應從排水側減起，若從吸水側減起，則會增加吸水阻 力，使臨界汽蝕點左移，發生汽蝕。如圖1所示，減少葉輪數目后，水泵工況點由1變為2， 工況點左移，節約揚程ΔH，提高了經濟性。另外，也使水泵的允許吸上真空度由H s1增大為Hs2，提高了吸水能力。 削短葉輪葉片長度。通過削短葉片外緣直徑，減少葉輪圓周速度，可調節水泵特性。利用 切割定律知切割后的葉輪直徑D′=D〖KF(〗H′/H〖KF)〗。實際切削時，應減少切削量，根 據比轉數不同乘一個不大于1的修正系數。式中，D為切削前的葉輪直徑，H，H′為切削前后 的揚程。 圖1 減少葉輪數目調節法 圖2 削短葉片長度調節法 如圖2所示，葉輪切削后，其特性曲線由1下移至1′，因此，在管路特性曲線不變的情況下 ，工況點左移，落在工業利用區的合理利用段，提高效率并增大水泵的允許吸上真空度。 　　(3)清掃排水管路，提高排水效率。可采用探水鉆加裝鋼絲刷鉆頭法或水壓棘球法清理管路 水垢，以減小排水阻力，提高效率。 　　(4)加大水倉容積并及時清理水倉。這樣可以避免電機頻繁 啟動，同時也能避免雜質流入泵內，降低水泵運轉效率，并能減小吸水管路的堵塞，減小吸 水阻力，提高效率。 　　(5)加強管理，合理安排開泵時間。制定全礦水泵躲峰運行時間表，規定每臺水泵的運行時 間，減小電費開支。 　　(6)減小礦井排水量，降低排水費用。整修地面的河溝、巖石裂縫和塌陷區等易向井下漏水 的地方，當江、河、湖泊、水庫等向井下漏水時，可用注漿的方法來堵水防漏。礦井防塵、 空壓機冷卻水及其它生產用水，盡量利用地下水，以減小排水量。并應堵塞井田范圍內的廢 舊鉆孔。 信息來源于：中國煤炭