CN212250133U - 新型矿用无负压排水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及排水设备领域，提供一种新型矿用无负压排水装置，包括：密封舱、主排泵和积液泵；所述密封舱置于水仓中；所述主排泵和积液泵分别设置在密封舱内；所述主排泵的转轴与主排泵电机的输出轴传动连接；所述主排泵的吸水管伸出密封舱并伸入水仓，所述主排泵的排水管伸出密封舱并与排水管道连通；所述密封舱内底部设置积液池；所述积液泵置于积液池中，所述积液泵的转轴与积液泵电机的输出轴传动连接，所述积液泵的排水管伸出密封舱。本实用新型能够结构简单、设计巧妙，实现了现场操作和井下无人值守井上起停操作，提高了设备的安全性和操作的便捷性。

Description

新型矿用无负压排水装置

技术领域

本实用新型涉及排水设备领域，尤其涉及一种新型矿用无负压排水装置。

背景技术

在矿山井下掘进开采过程中，地层结构被破坏，使得采区与储水层连通，地下水会流入巷道和工作面，除渗漏水外还极易发生突水事故，导致井下生产受到阻碍、施工安全性能降低，严重时可能会造成重大事故，不仅给井下作业人员的生命安全带来巨大威胁，还会给企业造成严重的经济损失，因此，需要及时把流入井下巷道中的矿井积水排至地表，确保煤矿的安全生产。

目前，流入井下巷道中的矿井积水通常被排水沟汇积到水仓里，用水泵排出，矿井--特别是煤矿井下排水系统普遍采用①多级排水泵+排气真空泵(或射流泵)、②喂水泵+多级排水泵+排气真空泵(或射流泵)、③在水仓放置潜水泵的方式将水从井下提升至地面排出。图1是现有技术的多级排水泵+排气真空泵的排水系统的示意图。参照图1，采用方式①②排水，在每次排水泵启动前都需要人工操作真空泵(或射流泵)将排水泵内空气吸出，增加操作程序；采用方式③排水由于潜水泵单台流量、扬程和功率的限制，可靠性低，寿命短；对水质要求比较苛刻，尤其在酸碱不定和杂质多的工况，寿命更短，不仅增加数量，同时由于潜水泵结构限制，需要更多的安全防护，增加维护维修成本。目前普遍采用的三种井下排水系统具有如下缺点：

1.设备复杂，安装位置受液面高度限制。

2.地上泵排水前需要抽空水泵内空气，增加操作程序；自动控制抽真空过程采集信号经常出现误判，造成无水工况下启动水泵，毁坏设备。

3.地上泵排水设备复杂，成本高，运行维护人员工作强度大。

4.潜水泵排水由于潜水泵单台流量、扬程和功率的限制，不仅增加数量，同时由于潜水泵结构限制，增加维护维修成本，同时需要更多的安全防护。

5.突水流量大于排水量时，地上排水泵电机被淹无法继续工作；人员撤离现场排水系统无法操作，无法强排或应急排水，这时水泵和泵房可能被淹，原有排水系统不能继续工作，会给人员和财产安全带来隐患。

由于上述问题，给井下排水和安全工作带来了困难，同时增加了运行费用和保养维护费用。为更好地解决井下排水—特别是煤矿井下强排水和应急排水问题，急需一种安全可靠、运行稳定、可远程控制的新型矿用无需排气操作的排水装置。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有技术条件下煤矿井水从井下排出设备复杂、易于损坏、现场维修困难、安全性差等技术问题，提出一种安全可靠、运行稳定、可远程控制的新型矿用无负压排水装置，本实用新型结构简单、设计巧妙，实现了现场操作和井下无人值守井上起停操作，提高了设备的安全性和操作的便捷性。

本实用新型提供了一种新型矿用无负压排水装置，包括：密封舱(11)、主排泵(9)和积液泵(2)；

所述密封舱(11)置于水仓(15)中；所述主排泵(9)和积液泵(2)分别设置在密封舱(11)内；

所述主排泵(9)的转轴与主排泵电机(10)的输出轴传动连接；所述主排泵(9)的吸水管伸出密封舱(11)并伸入水仓(15)，所述主排泵(9)的排水管伸出密封舱(11)并与排水管道连通；

所述密封舱(11)内底部设置积液池(16)；所述积液泵(2)置于积液池(16)中，所述积液泵(2)的转轴与积液泵电机(3)的输出轴传动连接，所述积液泵(2)的排水管伸出密封舱(11)。

优选的，所述密封舱(11)通过底座(17)可拆卸的设置在水仓(15)中。

优选的，所述密封舱(11)的主体部分采用钢结构焊接而成。

优选的，所述密封舱(11)的上部设置用于日常巡检的人孔(20)。

优选的，所述密封舱(11)的内顶部设置照明灯(6)和摄像头(7)。

优选的，所述密封舱(11)侧壁设有空气加压连接管路，用于为密封舱(11)加压和换气。

优选的，所述主排泵(9)的吸水管上设置主排泵闸阀(14)，所述主排泵(9)的吸水管上还设置压力传感器(13)。

优选的，所述主排泵(9)的排水管上设置主排泵止回阀(8)。

优选的，所述积液泵(2)的排水管上依次设置积液泵闸阀(4)和积液泵止回阀(5)。

优选的，所述积液池(16)上方设置液位计(1)。

本实用新型提供的一种新型矿用无负压排水装置，与现有技术相比具有以下优点：

1.主排泵、积液泵与配套电机等部件安装于防水的密封舱中，采用油润滑轴承，可靠性高、承载力大、不受介质影响；排水装置置于水仓中可潜水，运行满足煤矿突水水质工况长期安全可靠使用。设备无水条件下运行，结构简单，日常维护更简单，便于井下运输和安装。装置放置水下，潜深可达70米，在地面即可实现操作，实现了现场操作和井下自动启停主排泵,以及在井下无人值守的情况下井上起停主排泵。

2.装置组合结构舱体设计，配套设备尺寸小，重量轻，便于井下运输和安装。设备运行在无负压工况，无需真空系统，操作简便，密封寿命长。

3、启泵前无需排气操作。

4.密封舱的防渗漏设计，密封性好，可根据液位计检测的情况自动控制积液泵启停，工作寿命25000小时以上，可长期运行。

5.密封舱设计有人孔，方便人员安装、检修。密封舱侧壁设有空气加压连接管路，可随时检测水下密封状态。

6、具有自动清理水仓功能。在排水的同时排出水仓中的污泥。

附图说明

图1是现有技术的多级排水泵+排气真空泵的排水系统的示意图；

图2是本实用新型提供的新型矿用无负压排水装置的主视图；

图3是本实用新型提供的新型矿用无负压排水装置的侧视图；

图4是本实用新型提供的新型矿用无负压排水装置的俯视图；

图5是本实用新型提供的新型矿用无负压排水装置的应用场景示意图。

附图标记：1、液位计；2、积液泵；3、积液泵电机；4、积液泵闸阀；5、积液泵止回阀；6、照明灯；7、摄像头；8、主排泵止回阀；9、主排泵；10、主排泵电机；11、密封舱；12、油站；13、压力传感器；14、主排泵闸阀；15、水仓；16、积液池；17、底座；18、主排泵吸水管；19、主排泵排水管；20、人孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

图2是本实用新型提供的新型矿用无负压排水装置的主视图；图3是本实用新型提供的新型矿用无负压排水装置的侧视图；图4是本实用新型提供的新型矿用无负压排水装置的俯视图。如图2-4所示，本实用新型实施例提供的新型矿用无负压排水装置，包括：密封舱11、主排泵9和积液泵2。

所述密封舱11置于水仓15中；所述主排泵9和积液泵2分别设置在密封舱11内。

所述主排泵9的转轴与主排泵电机10的输出轴传动连接；所述主排泵9的吸水管伸出密封舱11并伸入水仓15，所述主排泵9的排水管伸出密封舱11并经过主排泵止回阀后与排水管道连通，实现水向外排出。所述主排泵9的吸水管上设置主排泵闸阀14，所述主排泵9的吸水管上还设置压力传感器13。所述主排泵9的排水管上设置主排泵止回阀8。本实施例的主排泵9安装在防水的密封舱11里，主排泵吸水管18与水仓15的水直接相连，无需抽真空排气，直接在地面开泵排水，通过主排泵排水管19进行排出。主排泵9采用成熟的MD型煤矿用多级泵，该泵应高效节能、耐各种煤矿水质、寿命长、维护量少。主排泵9的填料密封处的泄漏量应满足要求，泄漏的水由积液泵自动排出。

所述密封舱11内底部设置积液池16；所述积液泵2置于积液池16中，所述积液泵2的转轴与积液泵电机3的输出轴传动连接，所述积液泵2的排水管伸出密封舱11。所述积液泵2的排水管上依次设置积液泵闸阀4和积液泵止回阀5，积液泵2排水管经过积液泵闸阀4和积液泵止回阀5后伸出密封舱11。所述积液池16上方设置液位计1，液位计1用来采集积液池16内的液位信息，便于控制积液泵2启停。在本实施例中，积液泵2可以采用煤矿用立式耐磨单级泵产品。该泵为重工位设计，可无水空转，设计寿命25000小时，可以长期可靠地工作。

主排泵9填料密封泄漏液汇集到积液池16中，液位计1检测液位达到启动位置时积液泵2启动，积液通过积液泵2的排水管排出密封舱11，保证密封舱11内设备正常工作。装置中的主排泵9、主排泵电机10、积液泵2、积液泵电机3均在密封的密封舱11内干式环境下可靠运行，除电源线和信号线外，不与水发生接触。电源线和信号线采用潜水线缆，穿过密封舱11时做密封处理，保证其安全可靠。主排泵9、主排泵电机10轴承采用油润滑轴承，可保证本实施例的排水装置长期可靠运行。密封舱11内设置油站12，油站12的出油口与轴承连接，用于为轴承进行供油，延长轴承的使用寿命。

在本实施例中，所述密封舱11通过底座17可拆卸的设置在水仓15中。所述密封舱11侧壁设有空气加压连接管路，用于为密封舱11加压和换气，除检测水下密封状态外，也为人员进入密封舱时换气之用。所述密封舱11的主体部分采用钢结构焊接而成，密封舱11为可分离式组合结构，分离面配有密封，可用螺栓固定连接。舱体结构可分离拆卸，便于泵机组整体维修。使用前，可采用空气加压检漏，方便易行。另外，所述密封舱11的上部设置用于日常巡检的人孔20，方便人员安装检修。所述密封舱11的内顶部设置照明灯6和摄像头7。

图5是本实用新型提供的新型矿用无负压排水装置的应用场景示意图。如图5所示，本实施例的密封舱11安装在水仓15中，可浸没在水中使用，内部可设置水深传感器。本实施例的排水装置可以在煤矿发生透水事故时抢险工况使用，主要部件安装于防水的密封舱11里，可在干式环境下使用，采用油润滑轴承，满足煤矿透水水质工况的长期安全可靠使用。设备机组尺寸小，重量轻，运输方便，日常维护简单，安全可靠性高。本实施例的装置可用于潜水深度不超过70米的工况。本实施例排水装置的各项电路元件可与地面生产调度中心信号连接，进行实时监测监控及报警显示、故障历史查询和报表打印。也可以检测电机电流、电机电压等参数，监视水泵工作状态，直观、形象、实时地反映设备工作状态并能进行控制。能在地面启动主排泵，监控主排泵的状态，满足出现险情时人员撤退仍能够继续排水的需求，挽救关键设备，保护矿井。本实施例可采用独立供电系统，与其他设备不干涉。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种新型矿用无负压排水装置，其特征在于，包括：密封舱(11)、主排泵(9)和积液泵(2)；

所述密封舱(11)置于水仓(15)中；所述主排泵(9)和积液泵(2)分别设置在密封舱(11)内；

所述主排泵(9)的转轴与主排泵电机(10)的输出轴传动连接；所述主排泵(9)的吸水管伸出密封舱(11)并伸入水仓(15)，所述主排泵(9)的排水管伸出密封舱(11)并与排水管道连通；

所述密封舱(11)内底部设置积液池(16)；所述积液泵(2)置于积液池(16)中，所述积液泵(2)的转轴与积液泵电机(3)的输出轴传动连接，所述积液泵(2)的排水管伸出密封舱(11)。

2.根据权利要求1所述的新型矿用无负压排水装置，其特征在于，所述密封舱(11)通过底座(17)可拆卸的设置在水仓(15)中。

3.根据权利要求1或2所述的新型矿用无负压排水装置，其特征在于，所述密封舱(11)的主体部分采用钢结构焊接而成。

4.根据权利要求1或2所述的新型矿用无负压排水装置，其特征在于，所述密封舱(11)的上部设置用于日常巡检的人孔(20)。

5.根据权利要求4所述的新型矿用无负压排水装置，其特征在于，所述密封舱(11)的内顶部设置照明灯(6)和摄像头(7)。

6.根据权利要求1或2所述的新型矿用无负压排水装置，其特征在于，所述密封舱(11)侧壁设有空气加压连接管路，用于为密封舱(11)加压和换气。

7.根据权利要求1所述的新型矿用无负压排水装置，其特征在于，所述主排泵(9)的吸水管上设置主排泵闸阀(14)，所述主排泵(9)的吸水管上还设置压力传感器(13)。

8.根据权利要求1或7所述的新型矿用无负压排水装置，其特征在于，所述主排泵(9)的排水管上设置主排泵止回阀(8)。

9.根据权利要求1所述的新型矿用无负压排水装置，其特征在于，所述积液泵(2)的排水管上依次设置积液泵闸阀(4)和积液泵止回阀(5)。

10.根据权利要求1或9所述的新型矿用无负压排水装置，其特征在于，所述积液池(16)上方设置液位计(1)。

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