CN2813895Y

CN2813895Y - 矿山地下卧装潜水泵站

Info

Publication number: CN2813895Y
Application number: CN 200520080690
Authority: CN
Inventors: 杨光良; 郝立峰; 姚朝胜; 潘志刚; 史秀来
Original assignee: SHANGDONG DESIGN INST OF METALLURGY
Current assignee: SHANGDONG DESIGN INST OF METALLURGY
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2015-03-14

Abstract

一种矿山地下卧装潜水泵站，包括卧装潜水泵机组、排水支管及主排水管、管道阀门、污水泵和中央开关控制柜组成，卧装潜水泵机组设置在集水井底部，卧装潜水泵机组的排水口串接闸阀、止回阀及排水支管与主排水管道连结，卧装潜水泵机组上方设置有吊装设备，吊装设备通过轨道小车与设置在水井顶部的吊装曲轨连接，污水泵设置在集水井底部的集污坑内，集水井内还设置有水位传感器，水位传感器、污水泵及卧装潜水泵机组通过线缆与中央开关控制柜连结。优点是：1.保证矿山正常排水与突水抗灾和谐兼顾；2.改变离心泵—立装潜水泵两套系统排水存在的弊端，克服了大水矿山排水分散、立装潜水泵检修和清污难题及避免了立装潜水泵长期不用，紧急状态无法启动的致命弱点；3.实现中央智能遥控集中自动控制。

Description

矿山地下卧装潜水泵站

1、技术领域

本实用新型属于矿山排水装置，具体地说是一种矿山地下卧装潜水泵站。

2、背景技术

地下开采的冶金、煤碳、黄金、化工、建材等矿山由于矿体赋存条件限制，水文地质条件复杂。对有地表河流、溶洞、老窿、地质构造存在裂隙等情况的地下开采矿山，均有发生突然涌水的可能。我国采矿业中的多数大水矿山，均处在高危状态开采。近几年我国大水矿山发生的几十起突然涌水矿难中，均因对矿山防治水“探、堵、保、防、排”五项综合措施中的“排水”关键环节，没有行之有效的方法。故国家财产损失及人员伤亡都是触目惊心的。随着地下浅部资源枯竭，矿山均向深部开采，突然涌水的威胁更加严重。

现有地下开采矿山防治水的排水系统多为离心泵排水，少数采用立装潜水泵与离心泵结合排水，极少数纯采用立装潜水泵排水。

通常采用的离心泵排水，是由井下中央泵站和中央变电所组成。当突然涌水发生的瞬间离心泵站及变电所受淹全部失去功能，井下人员没有逃生的机会。如山东某铁矿发生突然涌水，投入几千万元的抢险费无济于事，结果井下人员仍无一生还。广西南丹拉可矿老窿突水，伤亡上百人。

采用立装潜水泵与离心泵结合排水时，离心泵站正常排水，立装潜水泵仅用于突然涌水时的抗灾排水。立装潜水泵的特点决定了须分散竖井安装，无法形成地下集中布置的中央泵站；并且难以与离心泵站实现地面远距离集中控制；又因为正常排水时离心泵工作，而立装潜水泵闲置不用，到了突然涌水发生时，种种原因使部分立装潜水泵失去排水功能。如：某煤矿分别设计安装了立装潜水泵站与离心泵站两套系统。不但多增加上千万元投资，突水发生后离心泵站全部报废，而立装潜水泵站设备只有一半启动。

极少数大水矿山为抗拒突然涌水灾难，将原离心泵站废弃，改为立装潜水泵排水，为克服立装潜水泵在制造、性能、安装工艺要求、启动、运行特性诸方面的弱点，须分散开掘多条立装潜水泵竖井，为满足更换频繁，多增加备用井和设备，为此增加了庞大的工程量和设备投资；检修频繁和检修困难，难形成合理的水仓和沉淀池，造成吸水井无法清理；是难推广使用的原因所在。地下卧装潜水泵站排水装置是国家重点推广的地下开采矿山防治水的矿山安全技术之一，具有重大的社会效益和经济效益。

3、发明内容

本实用新型的目的提供一种矿山地下卧装潜水泵站。该泵站在矿山井下突然涌水发生时，即能保证井下人员安全逃生又能减轻财产损失和快速恢复生产，而且能够实现中央集中管理，智能控制，充分提高排水设备利用率，克服了现有矿山排水设备存在的平时用不着，关键时刻不能用的弊端。

本实用新型的矿山地下卧装潜水泵站基本构思是，矿井内的所有排水泵集中在一起组成中央泵站，中央泵站设置在矿井坑道内的低洼处由一个或多个集水井组成，在每个集水井内设置高扬程、大流量、高电压、大功率的卧装潜水泵机组和水位传感器；所有的卧装潜水泵机组和水位传感器都通过线缆与地面总控制室内中央开关控制柜联结，平时中央开关控制柜智能轮流控制一台或两台卧装潜水泵机组工作，用于正常的井下排水和防止卧装潜水泵机组长期不用而损坏；当遇到矿山井下大水突然涌水时，设置在集水井内的水位传感器将水位水量信号传送给地面中央开关控制柜实时地按涌水量有序启动卧装潜水泵机组进行排水作业。

为了安装检修方便，集水井上部设置曲轨和可以曲线行走的单轨吊装小车，检修时卧装潜水泵机组解体后由单轨吊装小车吊起运出。为便于清理集水井内的积水和污泥，在集水井底设置集水坑，集水坑内设潜污泵；卧装潜水泵机组将水排至最低水位停泵，启动潜污泵将集水井清空，进行检修和清污。

泵站内供卧装潜水泵机组使用的保护、信号、电源和控制线缆均直接引至地表总控制室的中央开关控制柜连接，实现正常排水及突然涌水发生时抗灾排水的遥信、遥测、遥感，远距离自动控制。

本实用新型的优点是：

(1)充分利用大型卧装潜水泵的能力实现了矿山正常排水与突然涌水时的抗灾排水和谐兼顾；提高大水矿山抗拒水灾的有效性和可靠性，保证井下人员逃生和便于快速恢复生产。

(2)利用卧装潜水泵的结构特点构成卧装潜水泵中央泵站集中布置；改变了为抗灾采用离心泵—立装潜水泵两套系统排水的状态，大大节约投资，明显减少工程量和设备投资。

(3)解决高扬程、大流量、高电压、大功率卧装潜水泵排水在中央泵站集中布置情况下的地面集中自动控制，实现遥信、遥测、遥感。

(4)利用下部污水坑和上部曲线行走的单轨吊装小车，克服了大水矿山排水中，分散立装潜水泵检修和清污难题。

(5)避免了为抗灾备用立装潜水泵长期不用，紧急状态无法启动的致命弱点。

4、附图说明

附图1为矿山地下卧装潜水泵站的主视结构示意图；

附图2为矿山地下卧装潜水泵站采用潜卧式离心泵机组代替卧装潜水泵结构示意图。

附图中的标记分别表示：卧装潜水泵机组(卧潜式离心泵机组)1；排水支管2；主排水管3；污水泵4；中央开关控制柜5；集水井6；闸阀7、止回阀8；吊装设备9；轨道小车10；吊装曲轨11，集污坑12；水位传感器13；线缆14

5、具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的矿山地下卧装潜水泵站作以下详细的说明。

如附图1、2所示，本实用新型的矿山地下卧装潜水泵站是由卧装潜水泵机组1、排水支管2及主排水管3、管道阀门、污水泵4和中央开关控制柜5组成，卧装潜水泵机组1设置在集水井6底部，卧装潜水泵机组1的排水口串接闸阀7、止回阀8及排水支管2与主排水管道3连结，卧装潜水泵机组1上方设置有吊装设备9，吊装设备9通过轨道小车10与设置在集水井6顶部的吊装曲轨11连接，污水泵4设置在集水井6底部的集污坑12内，集水井6内还设置有水位传感器13，水位传感器13、污水泵4及卧装潜水泵机组1通过线缆14与地面中央开关控制柜5连结。

卧装潜水泵机组1可用卧潜式离心泵机组替代。

实施例

附图中所示的是卧装潜水泵机组，它是由大型卧装潜水泵和大型卧装潜水电机组成，也可以是卧潜式离心泵机组，它可以根据泵站的布置要求在同一集水井内设置为奇数台或偶数台。单机组排出的水经排水支管、等径三通分别再经异径三通进两主排水管汇水，再经竖井排水管道将水排至地表。如果一旦发生突然断电，除主排水管上的止回阀消除水锤外，每台卧装潜水泵机组的出水口上也安装止回阀将水阻断，避免高压水冲击潜水泵叶轮造成机组损坏。

在集水井上部设吊装曲轨和吊装小车，主要便于检修和安装；集污坑内设潜污泵和排污水管，用于集水井的清理及便于检修和安装；最低水位传感器及中间

水位传感器和最高水位传感器，用于低水位停泵，和超过中间水位时保证不在同一集水井内的第二台机组启动，及超过最高水位时台序启动，即各机组顺序延时间隔启动；在卧装潜水泵机组电路中设置潜水电机的过流保护、欠压保护、零序(接地)保护、温度报警装置，所有报警装置同及水位传感器一并用控制电缆引至地表总控制室与由电脑、开关控制器件和操作台组成的中央开关控制柜相接，实现地下卧装潜水泵站的正常排水和突水抗灾排水的地面远距离集中自动控制。

集水井的数量可根椐矿山正常涌水量、最大涌水量、突然涌水量的情况设置，每个吸水井内的卧装潜水泵机组以偶数台为宜，两台机组间保持必须的间距。

中央开关控制柜和水位传感器为通用机电开关设备和信号采集原件。

Claims

1.矿山地下卧装潜水泵站，包括卧装潜水泵机组、排水支管及主排水管、管道阀门、污水泵和中央开关控制柜，其特征在于卧装潜水泵机组设置在集水井底部，卧装潜水泵机组的排水口串接闸阀、止回阀及排水支管与主排水管道连结，卧装潜水泵机组上方设置有吊装设备，吊装设备通过轨道小车与设置在水井顶部的吊装曲轨连接，污水泵设置在集水井底部的集污坑内，集水井内还设置有水位传感器，水位传感器、污水泵及卧装潜水泵机组通过线缆与中央开关控制柜连结。

2、根据权利要求1所述的矿山地下卧装潜水泵站，其特征在于卧装潜水泵机组可用卧潜式离心泵机组替代。