倾斜巷道局部积水采取自吸排水法的应用

张文超　魏俊学　张清国（.珲春矿业（集团）有限责任公司安全监管部，吉林珲春 00；.珲春矿业（集团）有限责任公司富强煤矿生产科，吉林珲春 00；.珲春矿业（集团）有限责任公司生产部，吉林珲春 00）

倾斜巷道局部积水采取自吸排水法的应用

张文超1魏俊学2张清国3
（1.珲春矿业（集团）有限责任公司安全监管部，吉林珲春 133300；2.珲春矿业（集团）有限责任公司富强煤矿生产科，吉林珲春 133300；3.珲春矿业（集团）有限责任公司生产部，吉林珲春 133300）

富强煤矿地质构造和水文地质复杂，富水性强，制约煤流系统，严重影响生产，降低了安全系数和标准化水平。通过水泵自动抽引水后靠自吸（虹吸）排水的方法来解决排水，实现了排水自动化，相应地扩大排水能力，减少成本，减少水泵工作时间，延长水泵寿命。此项革新保证了矿井掘进巷道的正常施工，缓解了采煤工作面的紧张接续，实现了安全生产。

虹吸 排水 安全

1　概况

富强煤矿是吉煤集团珲春矿业集团公司的新建矿井，设计生产能力90万t/a，2012年投产，顶板泥岩、砂岩，岩性、岩层不稳，局部复合顶板发育，煤层倾角10-25°，平常14°，地质构造和水文地质复杂，尤其断层、褶曲发育，加之顶板淋水、涌水，底板涌水，导致倾斜巷道多处低洼积水，使得巷道在掘进过程中和掘后排水工作量大，稍有疏忽就泥水泛滥。

2　排水生产现状和遇到的问题

已开采的13201仰面和13202俯采面涌水量29.6m3/h和31.3m3/h，因断层、褶曲顺槽多处积水，其中13202下顺积水有7处，7台水泵排水。经常因排水工作量大、不及时，导致下顺泥水泛滥，煤流成了泥流。

根据以上情况，在积水区巷道行人帮施工水仓，水仓采用φ 18mm×2m锚杆配1000mm×4000mm菱形锚网（用10号铁线编织）支护，施工坡度-30°，工程量5m，同时在行人帮巷道底根挖500m× 500mm水沟，仰采面还设专门排水管路（附后）每个泵通过单向逆止阀和排水管路连接。

由于积水点多，一个采区有时需设20多台水泵，维修泵、阀、管、清仓工程量大，经常出现排水不及时，导致全巷道泥水给行人安全、文明生产和煤质带来极大影响。

3　解决办法

为避免水害对采掘的严重影响，于是考虑用一种通过水泵自动抽引水后靠自吸（虹吸）排水的方法来解决排水。

3.1自吸排水法条件

13201面顺槽拉门口到开切出口高差平均163m，其中上顺高差161.73m（上顺门口标高-292.52m，上顺出口标高-454.25m）；下顺高差163.66m（下顺门口标高-298.95m，下顺出口-462.61m）。

13202面顺槽拉门口到开切出口高差平均175.5m，其中上顺高差177.96m（上顺门口标高-298.32m，工作面上出口标高-120.36）；下顺高差173.19m（下顺门口标高-300.53m，工作面下出口标高-127.34m）。

13201和13202两个工作面都具备自吸条件。

3.2自吸排水法实践原理

在没采取自吸排水法前，排水线路原理图见图1，改造后的自动抽自吸排水见图2。

通过三通增加一趟自吸吸水管路，并加装截水阀9和特制单向阀（该阀逆压关闭，无逆压时处于开启和容易开启状态）。当水仓水位上升到11电极时，离心泵自动开启，排水；当水位降到电极12以下时，离心泵自动停，以下水。通过自吸管靠压差排水。当水位降到过滤器位置时，仓内排水完成。如果排水管末端排水到水沟，那么末端与吸水管高差不能小于5m，确保排水顺畅。当自吸排水出现故障时，关闭阀门9，把吸水管6滤水器向下延到仓底，电极12、13延到仓底位置，直接完成全部排水过程。当离心泵不能正常排水时，关闭阀16，开启阀15，关闭阀10，由管路14注入引水，注满后关闭阀15，开启阀10，由自吸完成排水。

通过自动抽自吸排水法的改进，有效解决水泵故障或因校验瓦检仪等停电时的排水排水问题，避免巷道泥水泛滥。同时，在水泵将仓内水抽出一小部分后自动关闭，大部分水靠自吸排水，减少水泵工作时间，延长水泵寿命，并起到节电节能的作用。

4　结语

通过使用自动抽自吸排水设备，使富强煤矿节省排水生产成本（排水人力、物力），减少了井下顶岗人数，节省了排水系统维修费用和泥水泛滥清理工作量，延长了水泵使用寿命，实现了排水自动化，提高了矿井安全质量标准化水平。

［1］王晓飞.射流泵抽真空本安控制阀的研究，2009.

张文超（1966—），男，吉林舒兰人，本科，中级，研究方向：采矿工程。