一种立、斜井接力排水系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种立、斜井接力排水系统及方法，特别适用于立井或斜井中浅水窝或无水窝工况条件下的抢险排水领域。该立、斜井接力排水系统由充油式混流潜水电泵接力系统、大型矿用潜水电泵排水系统和排水管路系统组成，其中大型矿用潜水电泵排水系统和充油式混流潜水电泵接力系统通过主泵吸水罩(7)与接力泵吸水罩(1)实现连接，大型矿用潜水电泵排水系统出水口通过法兰(3)和排水管路系统实现连接，由排水管路(9)将矿井水排至地面。该系统可将立、斜井中最低残留水位降低至合理位置，方便救援人员进入，为立、斜井矿井复矿工作顺利进行提供保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及立、斜井水灾害的抢险排水领域，具体涉及浅水窝或无水窝工况下矿井的抢险排水救灾工程领域。
技术介绍
我国煤矿水文地质条件与世界其它国家相比十分复杂，煤炭资源的开采受水灾害威胁严重，而煤矿水灾害抢救的核心技术为抢险排水技术，只有排完积水才能实施其它救援工作。因此，最大限度的降低残留水位必不可少，有利于抢救人员下井抢占泵房，修复巷道，有利于排水复矿，且水位降到安全水位是抢险的首要任务，对救援工作有着非常重要的作用。大功率潜水电泵要求淹没深度，说明潜水泵必须潜水的必要性，一般为8-10m，但是在使用过程中发现，大功率潜水泵在功能和应用模式上尚存在诸多不足之处：(1)要求淹没深度过大，不适应我国众多乡镇煤矿井底水窝管理失当造成的浅水窝或无水窝工况；(2)体积大，重量大，运输安装困难，同时，在矿井抢险中需要轨道运输，不适应无轨道斜井开拓工况下的抢险排水和老空突水工况；(3)扬程过低，不适应目前延伸煤矿抢险排水之用。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术缺陷之一，提出了一种立、斜井接力排水系统及方法，有效解决了最低残留水位高、故障率高、寿命短等情况，解决了煤矿井底浅水窝或无水窝工况下的快速抢险排水救灾工作。为解决上述问题，本专利技术通过以下技术方案实现：所述的一种立、斜井接力排水系统由充油式混流潜水电泵接力系统、大型矿用潜水电泵排水系统和排水管路系统组成，其中充油式混流潜水电泵接力系统包括接力泵吸水罩和充油式混流潜水电泵，大型矿用潜水电泵排水系统包括主泵潜水电机、主泵、主泵吸水罩、上吸口、下吸口：大型矿用潜水电泵排水系统与充油式混流潜水电泵接力系统通过主泵吸水罩与接力泵吸水罩由法兰实现连接，大型矿用潜水电泵排水系统出水口通过法兰和排水管路系统实现连接，由排水管路将矿井水排至地面。所述充油式混流潜水电泵接力系统，接力泵吸水罩采用圆锥状形由特制材料制造，充油式混流潜水电泵固定安装于接力泵吸水罩内，接力泵吸水罩大直径端面处焊接法兰通过螺栓与大型矿用潜水电泵排水系统的主泵吸水罩连接。所述大型矿用潜水电泵排水系统采用上泵下机的连接方式固定安装于主泵吸水罩内腔中，主泵吸水罩两端均焊接法兰分别和接力泵吸水罩与排水管路系统连接。所述排水管路系统通过数节排水管道由法兰连接至地面，其排水管路系统下端与大型矿用潜水电泵系统的出水口连接。所述充油式混流潜水电泵的电机绝缘应考虑长期运行的耐油性，特别是电缆及电缆接头应选用经考验的耐油绝缘材料，首选丁腈橡胶为主绝缘及防护外套。所述立、斜井接力排水系统中机械密封磨擦副选用碳化钨或陶瓷等耐磨硬质材料制造。以上述一种立、斜井接力排水系统为基础，本专利技术提供的一种立、斜井接力排水方法：由立、斜井接力排水系统的水位自动检测系统控制充油式混合潜水电泵接力系统和大型矿用潜水电泵排水系统的启停：当矿井初始水位高于立、斜井接力排水系统的正常吸入水位时，先启动大型矿用潜水电泵排水系统进行正常的排水工作，当矿井水位低于立、斜井接力排水系统的正常吸入水位时，自动启动充油式混流潜水电泵接力系统，与大型矿用潜水电泵共同进行排水救援，直至矿井水位达到充油式混流潜水电泵接力系统最低停泵水位，然后，先停止大型矿用潜水电泵排水系统后停止充油式混流潜水电泵接力系统；当矿井初始水位于充油式混流潜水电泵接力系统的最低启动水位与立、斜井接力排水系统的正常吸入 水位之间时，首先启动充油式混流潜水电泵接力系统，当主泵吸水罩中水位淹没整个大型矿用潜水电泵排水系统后，启动大型矿用潜水电泵排水系统，直至矿井水位降至充油式混流潜水电泵接力系统最低停泵水位，然后，先停止大型矿用潜水电泵排水系统后停止充油式混流潜水电泵接力系统。所述立、斜井接力排水系统的正常吸入水位，在主泵吸水罩上方合适位置。所述充油式混流潜水电泵接力系统最低启动水位，在淹没充油式混流潜水电泵叶轮上方合适位置为宜。与以往的矿井大功率潜水电泵排水相比，本专利技术具有以下特征与优势：(1)该系统在复矿排水中，利用了接力的原理使得最低残留水位低至接近井底，解决了半井底水窝和无井底水窝的抢险救灾中最低水位高的情况。(2)该系统的强度计算、材质选用按“宁高勿低”原则选用，充油式潜水电机的绝缘规范应考虑在油(变压器油)中长期运行的耐油性，特别是电缆及电缆接头应选用经考验的耐油绝缘材料，首选丁腈橡胶为主绝缘及防护外套，解决了传统接力泵寿命短、故障率高的情况。(3)电泵的结构及电缆的防护件有足够的强度，能耐受煤矿的粗搬运和粗安装的特殊要求，解决了传统排水系统安装困难的情况。附图说明图1为本专利技术的立井接力排水系统的安装示意图。图2为本专利技术的斜井接力排水系统的安装示意图。图中标记为：1：接力泵吸水罩；2：充油式混流潜水电泵；3：法兰；4：主泵潜水电机；5：下吸口；6：主泵；7：主泵吸水罩；8：上吸口；9：排水管路；10：正常吸入水位；11：充油式混流潜水电泵接力系统最低启动水位；12：充油式混流潜水电泵接力系统最低停泵水位；13：托车具体实施方式以下结合附图1和附图2，对本专利技术的两个实施例作进一步描述：实施例一如图1所示，本专利技术的一种立井接力排水系统，由充油式混流潜水电泵接力系统、大型矿用潜水电泵排水系统和排水管路系统组成，其中充油式混流潜水电泵接力系统包括接力泵吸水罩1和充油式混流潜水电泵2，大型矿用潜水电泵排水系统包括主泵潜水电机4、主泵6、主泵吸水罩7、上吸口8、下吸口5：大型矿用潜水电泵排水系统和充油式混流潜水电泵接力系统通过主泵吸水罩7与接力泵吸水罩1实现连接，大型矿用潜水电泵排水系统出水口通过法兰3和排水管路系统实现连接，由排水管路9将矿井水排至地面。所述充油式混流潜水电泵接力系统，接力泵吸水罩1采用圆锥状形由特制材料制造，充油式混流潜水电泵2固定安装于接力泵吸水罩1内，接力泵吸水罩1大直径端面处焊接法兰3通过螺栓与大型矿用潜水电泵排水系统的主泵吸水罩7连接。所述大型矿用潜水电泵排水系统采用上泵下机的连接方式固定安装于主泵吸水罩7内腔中，主泵吸水罩7两端均焊接法兰3分别和接力泵吸水罩1与排水管路系统连接。所述排水管路系统通过数节排水管道由法兰3连接至地面，其排水管路系统下端与大型矿用潜水电泵系统的出水口连接。所述充油式混流潜水电泵2的电机绝缘应考虑长期运行的耐油性，特别是电缆及电缆接头应选用经考验的耐油绝缘材料，首选丁腈橡胶为主绝缘及防护外套；所述立、斜井接力排水系统中机械密封磨擦副选用碳化钨或陶瓷等耐磨硬质材料制造。本实施例中一种立、斜井接力排水方法工作原理为：由立、斜井接力排水系统的水位自动检测系统控制充油式混合潜水电泵接力系统和大型矿用潜水电泵排水系统的启停：当矿井初始水位高于立、斜井接力排水系统的正常吸入水位10时，先启动大型矿用潜水电泵排水系统进行正常的排水工作，当矿井水位低于立、斜井接力排水系统的正常吸入水位10时，自动启动充油式混流潜水电泵接力系统，与大型矿用潜水电泵共同进行排水救援，直至矿井水位达到充油式混流潜水电泵接力系统最低停泵水位12，然后，先停止大型矿用潜水电泵排水系统后停止充油式混流潜水电泵接力系统；当矿井初始水位位于充油式混流潜水电泵接力系统的最低启动水位与立、斜井接力排水系统的正常吸入水位10之间时，首先启动充油式混流潜水电泵接力系统，当主泵吸水罩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立、斜井接力排水系统，包括充油式混流潜水电泵接力系统、大型矿用潜水电泵排水系统和排水管路系统组成，充油式混流潜水电泵接力系统包括接力泵吸水罩（1）和充油式混流潜水电泵（2），大型矿用潜水电泵排水系统包括主泵潜水电机（4）、主泵（6）、主泵吸水罩（7）、上吸口（8）、下吸口（5），其特征在于：大型矿用潜水电泵排水系统与充油式混流潜水电泵接力系统通过主泵吸水罩（7）与接力泵吸水罩（1）由法兰（3）实现连接，大型矿用潜水电泵排水系统出水口通过法兰（3）和排水管路系统实现连接。

【技术特征摘要】
1.一种立、斜井接力排水系统，包括充油式混流潜水电泵接力系统、大型矿用潜水电泵排水系统和排水管路系统组成，充油式混流潜水电泵接力系统包括接力泵吸水罩（1）和充油式混流潜水电泵（2），大型矿用潜水电泵排水系统包括主泵潜水电机（4）、主泵（6）、主泵吸水罩（7）、上吸口（8）、下吸口（5），其特征在于：大型矿用潜水电泵排水系统与充油式混流潜水电泵接力系统通过主泵吸水罩（7）与接力泵吸水罩（1）由法兰（3）实现连接，大型矿用潜水电泵排水系统出水口通过法兰（3）和排水管路系统实现连接。2.如权利要求1所述的一种立、斜井接力排水系统，其特征在于：充油式混流潜水电泵接力系统中接力泵吸水罩（1）采用圆锥状形由特制材料制造，充油式混流潜水电泵（2）固定安装于接力泵吸水罩（1）内，接力泵吸水罩大直径端面处焊接法兰（3）通过螺栓与大型矿用潜水电泵排水系统的主泵吸水罩（7）连接。3.如权利要求1所述的一种立、斜井接力排水系统，其特征在于：大型矿用潜水电泵排水系统采用上泵下机的连接方式固定安装于主泵吸水罩（7）内腔中，主泵吸水罩（7）两端均焊接法兰（3）分别和接力泵吸水罩（1）与排水管路系统连接。4.如权利要求1所述的一种立、斜井接力排水系统，其特征在于：排水管路系统通过数节排水管道由法兰（3）连接至地面，其排水管路系统下端与大型矿用潜水电泵系统的出水口连接。5.如权利要求1或2所述的一种立、斜井接力排水系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯立杰，杨武洲，杨郑，张世斌，孙国亮，徐远征，丁学臻，薛雅娟，唐晓宾，张海滨，龙向天，
申请(专利权)人：河南矿山抢险救灾中心，
类型：发明
国别省市：河南;41