傾斜巷道局部積水采取自吸排水法的應用

張文超　魏俊學　張清國（.琿春礦業(yè)（集團）有限責任公司安全監(jiān)管部，吉林琿春 00；.琿春礦業(yè)（集團）有限責任公司富強煤礦生產(chǎn)科，吉林琿春 00；.琿春礦業(yè)（集團）有限責任公司生產(chǎn)部，吉林琿春 00）

傾斜巷道局部積水采取自吸排水法的應用

張文超1魏俊學2張清國3
（1.琿春礦業(yè)（集團）有限責任公司安全監(jiān)管部，吉林琿春 133300；2.琿春礦業(yè)（集團）有限責任公司富強煤礦生產(chǎn)科，吉林琿春 133300；3.琿春礦業(yè)（集團）有限責任公司生產(chǎn)部，吉林琿春 133300）

富強煤礦地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)復雜，富水性強，制約煤流系統(tǒng)，嚴重影響生產(chǎn)，降低了安全系數(shù)和標準化水平。通過水泵自動抽引水后靠自吸（虹吸）排水的方法來解決排水，實現(xiàn)了排水自動化，相應地擴大排水能力，減少成本，減少水泵工作時間，延長水泵壽命。此項革新保證了礦井掘進巷道的正常施工，緩解了采煤工作面的緊張接續(xù)，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)。

虹吸 排水 安全

1　概況

富強煤礦是吉煤集團琿春礦業(yè)集團公司的新建礦井，設計生產(chǎn)能力90萬t/a，2012年投產(chǎn)，頂板泥巖、砂巖，巖性、巖層不穩(wěn)，局部復合頂板發(fā)育，煤層傾角10-25°，平常14°，地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)復雜，尤其斷層、褶曲發(fā)育，加之頂板淋水、涌水，底板涌水，導致傾斜巷道多處低洼積水，使得巷道在掘進過程中和掘后排水工作量大，稍有疏忽就泥水泛濫。

2　排水生產(chǎn)現(xiàn)狀和遇到的問題

已開采的13201仰面和13202俯采面涌水量29.6m3/h和31.3m3/h，因斷層、褶曲順槽多處積水，其中13202下順積水有7處，7臺水泵排水。經(jīng)常因排水工作量大、不及時，導致下順泥水泛濫，煤流成了泥流。

根據(jù)以上情況，在積水區(qū)巷道行人幫施工水倉，水倉采用φ 18mm×2m錨桿配1000mm×4000mm菱形錨網(wǎng)（用10號鐵線編織）支護，施工坡度-30°，工程量5m，同時在行人幫巷道底根挖500m× 500mm水溝，仰采面還設專門排水管路（附后）每個泵通過單向逆止閥和排水管路連接。

由于積水點多，一個采區(qū)有時需設20多臺水泵，維修泵、閥、管、清倉工程量大，經(jīng)常出現(xiàn)排水不及時，導致全巷道泥水給行人安全、文明生產(chǎn)和煤質(zhì)帶來極大影響。

3　解決辦法

為避免水害對采掘的嚴重影響，于是考慮用一種通過水泵自動抽引水后靠自吸（虹吸）排水的方法來解決排水。

3.1自吸排水法條件

13201面順槽拉門口到開切出口高差平均163m，其中上順高差161.73m（上順門口標高-292.52m，上順出口標高-454.25m）；下順高差163.66m（下順門口標高-298.95m，下順出口-462.61m）。

13202面順槽拉門口到開切出口高差平均175.5m，其中上順高差177.96m（上順門口標高-298.32m，工作面上出口標高-120.36）；下順高差173.19m（下順門口標高-300.53m，工作面下出口標高-127.34m）。

13201和13202兩個工作面都具備自吸條件。

3.2自吸排水法實踐原理

在沒采取自吸排水法前，排水線路原理圖見圖1，改造后的自動抽自吸排水見圖2。

通過三通增加一趟自吸吸水管路，并加裝截水閥9和特制單向閥（該閥逆壓關閉，無逆壓時處于開啟和容易開啟狀態(tài)）。當水倉水位上升到11電極時，離心泵自動開啟，排水；當水位降到電極12以下時，離心泵自動停，以下水。通過自吸管靠壓差排水。當水位降到過濾器位置時，倉內(nèi)排水完成。如果排水管末端排水到水溝，那么末端與吸水管高差不能小于5m，確保排水順暢。當自吸排水出現(xiàn)故障時，關閉閥門9，把吸水管6濾水器向下延到倉底，電極12、13延到倉底位置，直接完成全部排水過程。當離心泵不能正常排水時，關閉閥16，開啟閥15，關閉閥10，由管路14注入引水，注滿后關閉閥15，開啟閥10，由自吸完成排水。

通過自動抽自吸排水法的改進，有效解決水泵故障或因校驗瓦檢儀等停電時的排水排水問題，避免巷道泥水泛濫。同時，在水泵將倉內(nèi)水抽出一小部分后自動關閉，大部分水靠自吸排水，減少水泵工作時間，延長水泵壽命，并起到節(jié)電節(jié)能的作用。

4　結(jié)語

通過使用自動抽自吸排水設備，使富強煤礦節(jié)省排水生產(chǎn)成本（排水人力、物力），減少了井下頂崗人數(shù)，節(jié)省了排水系統(tǒng)維修費用和泥水泛濫清理工作量，延長了水泵使用壽命，實現(xiàn)了排水自動化，提高了礦井安全質(zhì)量標準化水平。

［1］王曉飛.射流泵抽真空本安控制閥的研究，2009.

張文超（1966—），男，吉林舒蘭人，本科，中級，研究方向：采礦工程。