简介：大型矿井救灾排水装备，适用立井或短时间内倾斜、平卧式运行，也可用于斜井追排水、采掘面突水抢救、矿井突透水抢险和淹井矿复矿排水抢险等抢险工程。本节以国家矿山应急救援队采购的扬程为200m、300m、450m和680m大型矿井救灾排水装备为例。

大型矿井救灾排水装备

一、技术性能

1. 结构特征

大型矿井救灾排水装备主要由矿用潜水泵、潜水电机、动力电缆、控制电缆、接力泵、接力泵开关、高低压软启动柜、无缝钢管、金属软管、软管、扬水管、矿用小车、高强度螺栓、泵座、吸水罩及控制和检测设备等构成。

矿用潜水泵由双吸或单吸多级导叶式离心泵和充水式高压或低压潜水三相异步电动机组成一个整体，潜入水中运行。安装形式分立式、斜式和卧式。

泵和电动机由泵机联接体对其进行固定连接，由键、泵机连轴套和定位销等对其进行传动连接，使泵和电动机构成一个整体，电动机安装在泵的下部。

2. 技术指标

二、功能特性

矿用潜水电泵工作时，被输送液体由吸罩经过电动机表面进入泵吸水口，通过多级叶轮升压，经过水口、逆止阀和扬水管排出。电泵由动力电缆和控制电缆连接地面控制柜实现控制。

大型矿用潜水泵的功率、流量、扬程适中，耐磨、耐弱酸碱性，泵机组装后呈现细长轴状态，立井应用时占用断面小。适用于扬程680m以下的矿井抢险排水。

大型矿井救灾排水装备的适用条件：

1. 电泵使用的环境水温不超过40℃；

2. 水中固体物质体积比不超过2%；

3. 水的PH值应在4～10范围内；

4. 水中固体颗粒最大粒径不超过10mm；

5. 电泵应完全侵入水中运行，最低淹没水位应不低于逆止阀的出口凸缘上平面（立式安装），卧（斜）式安装要根据具体角度而定。

三、操作方法

1. 安装

矿用潜水电泵安装方式根据使用地点和条件分为三种，即立式、卧式和斜式安装。

1）安装前的准备与检查

参加安装的技术人员及有关人员应认真阅读《使用说明书》及井下布置、平面布置等有关安装基础设计图样，制定安装作业指导书。

（1）电泵立式安装应准备井架，起吊设备等；卧（斜）式安装应准备轨道，绞车等。

（2）井架或轨道基础平整，坚固牢靠，有足够的底面积以及足够的强度和刚度。起吊设备的承载能力应满足起重要求，并留有足够的安全系数，做到安全可靠，动作灵活。

（3）井孔直径应满足电泵最小井径要求，并孔中心线应基本垂直，井壁平整，无凸出部位，井底泥砂及杂物应清理干净。

（4）准备必要的工具，包括座卡、吊卡、内六角扳手、钩头扳手、漏斗、水壶、兆欧姆表及其常用工具。

（5）电动机及电缆运抵井口后，应作24小时浸泡试验，电动机和泵外观观测，泵应进行盘泵检查，开关柜应再检查。

（6）检查电泵井底的最小距离，要求电泵下端距井底泥沙面应不小于1m。

2）安装程序及要求

（1）电动机充水，旋出机壳上或上导轴承座上两只充水螺塞，一螺孔为注水，另一螺孔为排气，可任意选择；由其中一只螺孔向机壳内注入锅炉软化水，充水时用的钩头扳手旋转主轴，使内部气体充分排出。卧（斜）式安装旋出机壳上两只充水螺塞，并先使电机水平注水，让气体充分排出。水满后，将两只充水螺钉重新拧入，并应充分拧紧，不得渗漏。

（2）电动机注满水后应检测其对地绝缘强度。注水完毕后用兆欧表检测一次三项绕组对地绝缘强度，24小时后再测一次，两次检测结果其冷态绝缘电阻不低于50MΩ为合格。

（3）动力电缆及控制电缆接头制作工艺是关键工作，必须严格按照电缆接头制作标准工艺制作，动力电缆与潜水电机引出电缆接头对接工艺制作；控制电缆与控制水位及电机温度等接头工艺制作。

（4）电泵安装。泵和电动机对接可采用井口立式对接和地面卧式对接两种方法。

井口立式对接。用座卡将电动机垂直放于井口，垂直吊起，清洗轴头，法兰止口及端面，并加润滑油，使泵和电动机同轴，对准键和键槽位置；缓慢将泵机联轴套套入带有键的电动机出轴上，再装上圆柱销及定位套，旋紧锥端紧钉螺钉；将泵机联接体与电动机用螺栓联接固定。

地面卧式对接。在坚固平整的地面上设置两台可移动的平板车，将泵和电动机放在该平板车上；调小车上的泵和电动机使其轴心线处于同轴等高面水平位置，轴端相互对准且泵机联接体固定孔对准电动机固定孔；移动小车，缓慢地将泵机联轴套套入带有键的电动机轴伸上。

（5） 吸水罩的安装。卧式吸水罩一般由两半圆形罩壳组装而成，立式吸水罩为圆筒式结构。对井口立式安装，在电动机下井前，先将吸水罩安装完成，悬吊在井内适当位置。在电动机与泵对接后固定好引出电缆，再将吸水罩和电泵联接法兰固定。拧紧支撑螺栓，然后下放电泵逐级安装扬水管和闸阀；卧式安装电泵先将下半吸罩固定在支架和滚轮上，拧紧下部支撑螺栓，对准位置将电泵卧放在下半吸罩内，再装上上半吸罩及联接法兰固定后，调整和拧紧所有支撑螺栓，电泵由地面轨道逐步向井内移动，同时安装扬水管及闸阀。

扬水管的安装。扬水管的安装按异径管、扬水管、泵座、弯管的顺序安装。电缆下井要用专门的电缆卡使其固定在每根扬水管的法兰上，并与扬水管同步下井。

2. 使用

1)起动

起动前应对电泵进行检查，如电动机绝缘电阻是否正常，电源电压和频率是否与工作条件相一致，电源相序是否和电动机相一致，内外接地是否可靠，控制开关的接地是否正确。

电泵起动时，调节闸阀开度为1/5左右，避免管路中的空气急剧压缩引起机组强烈震动和损坏。检查和确定电泵的淹没深度，同时注意电泵不能下到泥沙中，影响电动机的散热以致绕组破坏。

2）运行

电泵运行时，应调节闸阀使电泵尽量在设计工况下运行。此时电泵效率高、运行可靠。值班人员认真观察各仪表示值是否正常，并定时做好记录。遇有电压为额定时，电流达到额定值的125%及以上5秒后，电流继电器仍未动作，应手动停机；机组有强烈的振动和隆隆的噪声应手动停机；水位低于最低淹没水位应自动停车，如发现电泵流量明显下降应立即停车。

3）停机

停机时应先调节闸阀，是电动机处于轻载状态，然后切断电源。

四、维护保养

1. 一般来说，潜水电泵不需要进行特殊的维护保养管理，但要对潜水电泵进行日常记录。每天对水质、水温、运转时间、流量、扬程（出口压力）、绝缘电阻、电流、电压、功率、电动机内部水温、保护装置使用形式、等数据进行记录，要定期观测潜水电泵，需要通过日常的记录来判定电泵的运转情况。每周或半个月检查并记录电动机绝缘电阻和动水位。

2. 潜水电泵运转过程中，必须记录电流、电压、温度值及观察泵的振动和声音是否正常，发现异常情况，及时处理。

3. 安装而不运行的潜水电泵，长期浸没水中，为防止该泵因较长时间不运行而被淤塞，致使下次启动困难，每隔1个月要启动运行30～60分钟，或采取轮值控制运行。

4. 每隔3～6个月就要对电泵的运转情况进行一次测量评定。测定的主要项目是流量、压力值、电流值、绝缘电阻、环境水的动水位和静水位。根据这些测定值来判断电泵的运转情况。一般只要电泵的流量正常就不需要进行检修。而当电泵额定电流增大或电流不变、流量减少，偏离了正常的电流或压力允许值时，即需要进行计划检修。