近年來，隨著煤炭產(chǎn)量日益的增長以及礦井生產(chǎn)能力的日益擴大，相應的礦井排水系統(tǒng)負擔也更加沉重。過去，井下大多采用人工排水系統(tǒng)，具有效率低、可靠性差、工人勞動強度大等缺點。為了妥善解決礦井產(chǎn)能日益增長和人工操作排水系統(tǒng)的多重弊端，需要對礦井排水系統(tǒng)進行技術改革，提高整個礦井排水系統(tǒng)的效果，滿足現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井的安全生產(chǎn)。

1研究背景

某井面積為65.06km2，礦山設計生產(chǎn)能力為6.0mt/a，全井田煤層地質(zhì)儲存量為1169.81mt。礦井設計正常涌水量為333m3/h，最大涌水量為750m3/h，目前礦井涌水量為180m3/h。隨著礦山巷道的擴大，井下排水點增加，距離也越來越遠，在各地設置泵排水時，需要安排大量人員人工停止泵，管理困難和經(jīng)濟成本增加。為了節(jié)約人工費，便于管理井下排水，筆者特意對泵閥系統(tǒng)進行了技術革新，實現(xiàn)了泵裝置的自動開關。針對高河煤礦的特點，初步制定了5種風泵自動閥排水系統(tǒng)裝置方案，其中3種成功，在3種設計方案中選擇最有效的風泵自動閥排水系統(tǒng)裝置推進應用。

2自動閥排水系統(tǒng)裝置

2.1裝置設計原理

該風泵自動閥排水系統(tǒng)裝置由球閥、浮球、氣動電機、機械閥、分配器等組成。

2.2裝置運行原理，該裝置共使用2臺風泵，形成主輔助泵模式。

(1)正常情況下，主泵的氣動電機處于關閉狀態(tài)，水位上升到指定位置時，浮球帶動杠桿啟動1#機械閥，氣動信號傳輸?shù)綒鈩与姍C，氣動電機運轉(zhuǎn)時球閥打開，風泵啟動，開始抽水。原稿日期:2015-09-28作者介紹:張緣、男性、四川仁壽人、2000年7月畢業(yè)于華北礦業(yè)高等�？茖W校，目前在山西華晉漢咀煤業(yè)有限責任公司工作。

(2)當水位下降到一定位置時，浮球下降啟動2#機械閥，氣動信號傳輸?shù)綒鈩与姍C，氣動電機運行時球閥關閉，風泵停止運行，停止抽水。

(3)主泵正常運轉(zhuǎn)時，輔助泵不工作。排水管為軟管，正常排水時，排水管支撐，3#機械閥處于關閉狀態(tài)，主泵故障時，排水管變平，安裝在排水管上的3#機械閥將信號傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換開關，將壓風切換到輔助泵，輔助泵立即啟動，同時主泵停止供氣，主泵關閉。根據(jù)運行原理，該泵自動閥排水系統(tǒng)裝置具有

(1)運行良好，反應敏感，可根據(jù)水位實現(xiàn)泵的自動開閉。

(2)使用材料和部件成熟，組裝簡單，裝置結(jié)構(gòu)緊湊。

(3)保證主泵故障時繼續(xù)排水。同時，該裝置實現(xiàn)了自動控制與手動控制的連鎖問題，如裝置不能正常工作時，可以手動啟動開關。

2.3技術經(jīng)濟效益

該泵自動閥排水系統(tǒng)裝置的使用材料詳情如表1所示。從表1可以看出，該裝置經(jīng)濟成本合理，大大降低了人工操作排水的人工成本和管理成本，可以作為礦山的重點推廣產(chǎn)品。

3廠房應用

對該設備在煤礦井下某排水點進行了一周21班共168小時的廠房工業(yè)性試驗，期間該設備在工作中無任何故障，運行效果良好。試驗期間，該設備可根據(jù)水位變化自動停止泵，自動高效地完成排水任務。

4結(jié)語

風泵自動閥門排水系統(tǒng)裝置自高河煤礦試驗成功和正式投入使用以來，效果非常明顯，該裝置實現(xiàn)各低洼點泵高水平自動打開、低水平自動停止，有效提高排水系統(tǒng)的可靠性，無人值班和值班人員責任感強消除積水嚴重時井下通風系統(tǒng)紊亂的安全問題。該裝置的應用減少了人力投入，提高了管理效率，節(jié)省了經(jīng)濟成本。改造前排水點每天連續(xù)三班護理，應用該裝置后，每班只需兩人巡檢，節(jié)省了大量人力成本，隨著井下巷道的延伸，排水地點的增加，提高了整個排水系統(tǒng)的效率，提高了礦山的安全系數(shù)，具有良好的推廣意義。