煤礦排水系統的節能優化措施

張升華

摘 要：煤礦產業是我國重要的經濟構成部分，在可持續發展戰略的要求下，煤礦作為不可再生資源，必須要保證合理開采、有序開采，并且注意各環節的節能減排，這個過程中不能忽視煤礦的排水系統也會造成資源浪費，但是現階段煤礦排水系統節能沒有引起足夠的重視，這也是受技術水平有限和人員專業能力不強的影響。所以，現階段煤礦要根據國家的相關政策，優化排水系統，實現既高效運轉又節約能源的雙重效果。本文將從煤礦排水系統的重要意義出發，根據當前存在不節能的現象對優化措施進行合理思考，為我國煤礦排水系統節能提供參考，也為我國其他領域設備節能做貢獻。

關鍵詞：煤礦；排水系統；節能優化；措施

中圖分類號： X752 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）15-193-2

0 引言

面對資源緊缺和環境破壞的嚴峻問題，節能成為全球都關注的問題，也成為各領域變革的主要方向。我國煤礦行業是人們生活和生產的重要構成部分，受各方面影響，這種不可再生資源在短時間內還不能被完全代替，所以煤礦產業需要改革，排水系統作為煤礦的重要組成部分，運行時間長，所以運用技術手段推動其節能優化是當前煤礦行業應該重點研究的課題。研究煤礦排水系統節能減排需要先明確其重要意義和目前存在的問題。

1 煤礦排水系統有重要的意義

雖然我國幅員遼闊，礦產豐富，但是面對人口眾多的國情，各種資源消費的數量非常龐大，尤其是在改革開放后，我國的經濟不斷發展，對能源的需求越來越多，尤其是煤炭資源，但是煤礦發展中安全問題頻發，尤其是礦下積水、滲水導致的問題，不僅造成資源浪費，而且還會引起人員傷亡，針對這一方面的問題，排水系統至關重要，煤礦排水系統可以將礦井下的水傳送到礦井上，一些沒有受到污染的水資源可以直接引到河流中，合理規劃排水系統，可以提高工作效率，避免發生安全事故，對煤礦安全生產有重要的意義[1]。

2 當前我國煤礦排水系統存在不節能的現象

2.1 排水的設備落后，工作效率低

現階段我國大部分煤礦采用的排水設備都比較落后，與西方發達國家相比有很大的差距。第一，落后的設備工作效率低，而且老化現象嚴重，只能達到50%；第二，新型的排水設備技術水平提高，雖然保證了設備先進性有，工作效率也顯著提升，但是效率也只能達到72%；第三，一些排水設備比較先進，但是排水泵相對落后，這就存在矛盾，在運行的時候效率低，而且造成浪費；第四，排水系統中排水管道缺少治理和維修，內部污垢積層后，導致水流過的時候受到阻礙，從而速度變慢；第五，排水系統的儲水容器儲水量非常小，再加上設備老化現象，導致排水泵要一直運轉，造成電資源浪費，而且設備磨損嚴重[2]。

2.2 煤礦排水系統運行的時間安排不合理

生產行業用電費用高于居民用電費用，而且生產企業的電費是根據時間段安排的，集中生產的時間費用高，相對不集中的時間，如夜晚、中午休息時間等，費用較低。但是當前我國煤礦排水系統沒有考慮這個問題，在使用排水設備的時候，只要有水就開啟設備，不考慮電費的問題，而且有些時候積水量不至于開啟設備，那么最后電費就會很高，造成浪費。

2.3 缺少管理

一方面，煤礦開采工作缺少管理，出現亂開采的現象，而且在挖掘之前沒有認真做好規劃，尤其是地下水的走向和巖石的厚度，那么在開采的時候，就容易破壞地下巖石，導致地下水滲漏，這樣的情況下就要啟動排水系統，浪費資源；另一方面，運行排水系統的時候缺少管理，只考慮各個環節是否運轉，缺少維修和保養工作，這就容易使一些微小的隱患變成大問題，造成事故，而且還會縮短設備的使用壽命[3]。

3 關于煤礦排水系統節能優化措施的合理思考

3.1 提高排水系統設備的先進性

3.1.1 使用先進的排水泵，保證節約

十三五計劃中提出要促進排水泵節能高效，所以煤礦排水系統節能優化的第一個關鍵點就是使用先進的排水泵，現階段常用的排水泵是單吸附多級別的離心水泵，這種排水泵性能低，而且功率大，會造成電資源的浪費，所以要選用自動吸附多級別的離心水泵，通過減少保持平衡的裝置，故障發生概率大大降低，那么效率就會比傳統的高出5%到15%之間。

3.1.2 提高排水系統的先進性

除了選用節能高效的排水泵，還要針對排水系統整體來考慮。提高計算機信息水平，保證各環節運算的速度和準確性，根據系統運算，得出排水泵最佳的效率值，這個值要既節能又高效，這個數值根據排水系統管線排水量的效率和排水泵抽水功率的比得到，根據嚴密的運算得到這個數值在0.86的時候是最佳的選擇，所以就要將這個比值控制在這個范圍內，上下浮動不差過0.1。

3.1.3 根據實際情況選擇合適的電機

在做好上面兩點工作的時候，還要結合實際情況選用合適的電機。選擇的電機要能保證實現排水泵的效率，其自身的效率不能超出太多，也不能過低，所以要合理研究，必要的時候可以定制，煤礦管理人員不能只考慮更換設備的時候要投入資金，而要從長運的角度出發，電機符合標準后，還要根據積水量調節運行的速度，這就需要做好自動化系統，實現系統自動調節[4]。

3.2 制定完備的制度并且加強管理

在保證排水系統設備節能的同時，不能忽視管理工作，加強管理工作要有制度保障，所以煤礦部門要根據國家的相關政策，為各項工作提供制度保障，而對于管理工作來說，要明確負責人的職責。

3.2.1 煤礦開采工作過程中加強管理

做好地質檢測工作，掌握地下巖石的厚度變化和地下水的走向，根據相關的數據，提高施工人員的專業能力和綜合素質，避免在開采的時候過度觸碰導致的地下水滲漏，而且還要提高員工的風險意識，做好實戰演練。

3.2.2 做好排水系統各環節的管理工作

首先，合理規劃排水系統運行時間，避免在電費最高的階段使用，這也要根據具體情況，如出現危險事故則要全力排險。

其次，在排水系統設備運行的過程中，規范操作人員的專業能力，保證操作的規范性，而且要定期組織清理管道中的沉積物和雜質。

最后，在日常的管理工作中，各個環節都要落實維修管理工作，及時發現設備故障、老化問題，而且要定期測試功率和功能，出現耗能變大后要及時更換。這里需要強調一點，維修管理還包括日常保養，根據不同設備的特性和使用率，規劃保養的時間，如電機磨損要更換零件、加潤滑油等，而且要注意維修后的評價工作，制定完備的評價標準，做好工作記錄，并且定期總結，減少維修的費用和投入。

3.3 合理規劃排水系統的管線

選用直徑比較粗的抽水管線，但是要符合上文中提到的排水泵效率的要求，保證各環節有序進行，而且對于安裝的高度和管線的長度、位置都要認真考慮，根據測算，在排水泵附近安裝一小段的管線，這樣可以保證水利用自身的管線排出礦井[5]。不僅如此，要選用符合綠色建材要求的管線，保證管線的使用壽命，而且管線廢棄后不對自然產生不良影響，保證原料的可降解性能。

4 結論

總之，實現煤礦排水系統節能環保是我國可持續發展戰略的基本要求，國家和煤礦企業要重視起來。除了文中提到的內容外，煤礦企業還要提高自身整體的信息化水平，將排水系統節能經驗運用到其他工作環節，實現自身綠色發展。

參 考 文 獻

[1] 寇彥飛，楊潔明，寇子明.基于安全節能的礦井自動化排水控制系統設計[J].煤炭工程，2016，48（45301）：31-34.

[2] 苗立永，楊磊，趙林東.井工煤礦節能評估指標體系構建的探討與研究[J].煤炭工程，2015，47（44606）：146-148.

[3] 車永軍，王成真，杜利宏.煤礦井下中央水泵房自動化排水系統研究與應用[J].煤礦開采，2013，18（11405）：28-31，37.

[4] 湯慶勇.基于組態監控和PLC技術構建下的煤礦排水系統設計芻議[J].電子世界，2014（44709）：113-114.

[5] 張國光.淺析原煤井工開采單位產品能耗影響因素及節能措施[J].煤質技術，2014（19104）：52-55+62.