礦井排水節能對策研究

張成春

摘 要：礦井排水是確保礦井安全生產的重要條件，它對保障礦井職工生命財產安全有著重要的意義。礦井排水系統是將礦井水通過一定的排水系統排到地表，減少礦井水帶來的危害。以前煤礦井下排水系統大多都是采用繼電器控制方法，人工監測，這種方式不僅控制系統復雜，線路過長，造成設備可靠性低，耗電量大，造成了資源的浪費，同時排水管水垢缺乏清理，日積月累影響排水效率，加之水泵的老化等因素，嚴重降低水泵的工作效率，故文章主要論述，如何在設備安全工作的同時，最大限度地提高設備的綜合效率，達到節能的目的。

關鍵詞：礦井排水；節能；對策

1 認識礦井排水的現狀

礦井排水主要依靠排水系統，排水系統較為復雜，水泵運行耗電量一般都較大。據統計，每年全國煤礦平均耗電量排水設備占大約百分之三十，同時隨著涌水的增加，用電量隨之增長。煤礦排水系統采用繼電器控制，其線路復雜，容易造成線路破損，同時隨著水泵的使用，設備會慢慢老化，效率降低，增加耗電量量。井下工作環境比較惡劣，排水管容易被污泥堵塞，如不及時地清理，將增加排水管路阻力且降低水泵的運行效率，這是排水系統耗電量大的重要原因。

2 礦井排水節能的意義

礦井排水系統的任務就是將礦井水排出地面，以保證礦井生命財產安全，排水系統不能正常運行，輕則影響礦井正常的生產，重則發生淹井事故，給礦井造成無法估量的損失。由于礦井排水設備較多，耗電量較大，所以必須提高水泵運行效率，正確選擇水泵，設計合理的排水系統，制定礦井排水節能管理制度，減少能源浪費，就顯得至關重要。在礦井排水過程中，能源消耗大，同時礦井排水系統是礦井安全生產重要環節，故做好礦井排水節能工作，對于提升礦井經濟效益和企業發展有著重大意義。

3 礦井排水節能的對策

3.1 更新排水設備

合理選取排水裝置及管路、實現設備高效運行是實現排水節能的根本途徑。礦井排水系統要求排水泵具有耐腐蝕和耐磨損性，礦井必須引進先進、高效排水設備，定時地維修水泵，及時地清理泵內及管路水垢，防止堵塞。如果清理不及時，水垢越積越厚，將影響水泵運行效率，造成資源浪費。目前國內主要排水系統使用的是繼電器控制法，采用用人工檢測，而國外發達國家已采用PLC控制與變頻控制相結合的方式，可以很好的彌補傳統繼電器的不足和缺陷，實現了遠程監控，提升了自動化控制水平，最終實現無人值守，提升了經濟效益，保證了安全生產。該系統能幫助工作人員及時了解設備的具體狀況，利用最少的資源進行系統維護。該系統主要是由電動閘閥、電動球閥、配水電動閘閥、變頻器和PLC組成，它擁有先進的計算機系統，對排水系統進行實時監測監控，在第一時間內幫助技術人員做出正確的判斷，利用PLC對排水系統進行遠程遙控，該系統可以直接接入以太網，構成自動化系統，同時它還支持多種圖形格式，配備簡便的繪圖工具，可以方便快捷的模擬各種工作（故障）狀態，它還可以存儲各種歷史數據，可以方便工作人員利用歷史數據進行設備運行狀態分析，它可以及時、準確地了解系統各設備的運行情況，從而制定科學的檢修計劃。這種自動化排水系統是各種管理設備的綜合體，它集合了監控技術、傳輸技術和軟件技術等，排水系統的節能自動控制必將帶來礦井排水系統控制方式的全新的方式和理念，根據管路特性確定匹配的水泵，使水泵工作在最佳工況點，這些都可以間接地提高水泵工作的可靠性和效率，達到節能的目的。

3.2 提高井下水資源的綜合利用

從煤礦井下排出的礦井水，經處理后可作為井下消防、防塵用水，也可用于地面草地綠化帶的澆灌，恢復生態。礦井水是由地表水慢慢滲透至地下，或者是由地下水匯聚在一起，所以礦井水是我們需要的淡水資源，同時也是一種特殊的水資源。由于我國現在地表水的不斷污染，部分地方已嚴重缺水，有資料顯示，我國每年礦井排水量大約兩億噸，其中三分之二都是中性水，若是可以突破礦井水的處理方法，把它處理后可以飲用，必將緩解缺水地區對地表水的依賴。但是由于我國的水處理技術尚處于起步階段，同時人們對礦井水的認識不夠，很少考慮將礦井水進行綜合開發和利用，大部分礦井將礦井水白白排掉，而沒有加以綜合利用。我國目前礦井水資源利用率只有百分之二十左右，有些地方的煤礦對水資源利用率更低。礦井水資源的浪費，增加了企業成本，隨處排放礦井水還會造成地面水土資源的惡化。由于地面水污染處理成本高，而礦井水來自地下水，處理成本較低，是一項前景廣闊的項目。礦井水資源化可以開辟新的水源，減少淡水資源的開發，將會對全球水資源短缺的現狀有著很大的緩解作用，同時可以減少長距離調水，解決礦區缺水的問題，并且可以減少對水土的污染，實現經濟效益的增長。

3.3 利用不同的排水方式

礦井可根據不同的情況設計不同的排水方式，只有制定合適的排水方案，才能用最少的耗電量來完成排水任務。礦井排水方式一般分為：壓入式、吸入式和吸壓并存排水方式。當被排水的高度高于水泵的吸水口高度時，采用壓入式排水法，這樣水泵啟動時，只需啟動電動機，慢慢打開排水側的閘閥，而不需引水裝置引水，就可以排水了。采用吸入排水方式，將會增加排水泵的揚程，耗電量也會相應增加，而且啟動緩慢。當水面低于水泵的吸水口高度，這時候就要用吸入式排水法，在電機啟動前需先啟動引水設備，就可以通過引水裝置把水灌滿水泵。同時排出兩個不同高度的水倉，較高的要壓入式排水法，較低的就要用吸入式排水法，同時發揮兩種方法的優勢，兩種方法相互彌補，可以減少啟動程序，降低設備的故障率。根據礦井實際排水的需要采用不同的排水方式，這樣可以節省電能和人力。

4 結束語

排水系統節能可以通過多種方式實現：設備的節能、礦井水的后續使用等，其高效運行直接關系到煤炭企業的運營成本，必須引起煤炭企業的高度重視。現國家大力提倡節能減排，故礦井排水系統節能新技術的應用符合社會發展的趨勢，煤炭企業要順應節能減排的趨勢，降低能源消耗，落實可持續發展觀，處理好對環境的污染問題，引進先進的節能排水系統和節能改造。

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