煤矿排水系统的节能优化措施

张升华

摘 要：煤矿产业是我国重要的经济构成部分，在可持续发展战略的要求下，煤矿作为不可再生资源，必须要保证合理开采、有序开采，并且注意各环节的节能减排，这个过程中不能忽视煤矿的排水系统也会造成资源浪费，但是现阶段煤矿排水系统节能没有引起足够的重视，这也是受技术水平有限和人员专业能力不强的影响。所以，现阶段煤矿要根据国家的相关政策，优化排水系统，实现既高效运转又节约能源的双重效果。本文将从煤矿排水系统的重要意义出发，根据当前存在不节能的现象对优化措施进行合理思考，为我国煤矿排水系统节能提供参考，也为我国其他领域设备节能做贡献。

关键词：煤矿；排水系统；节能优化；措施

中图分类号： X752 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）15-193-2

0 引言

面对资源紧缺和环境破坏的严峻问题，节能成为全球都关注的问题，也成为各领域变革的主要方向。我国煤矿行业是人们生活和生产的重要构成部分，受各方面影响，这种不可再生资源在短时间内还不能被完全代替，所以煤矿产业需要改革，排水系统作为煤矿的重要组成部分，运行时间长，所以运用技术手段推动其节能优化是当前煤矿行业应该重点研究的课题。研究煤矿排水系统节能减排需要先明确其重要意义和目前存在的问题。

1 煤矿排水系统有重要的意义

虽然我国幅员辽阔，矿产丰富，但是面对人口众多的国情，各种资源消费的数量非常庞大，尤其是在改革开放后，我国的经济不断发展，对能源的需求越来越多，尤其是煤炭资源，但是煤矿发展中安全问题频发，尤其是矿下积水、渗水导致的问题，不仅造成资源浪费，而且还会引起人员伤亡，针对这一方面的问题，排水系统至关重要，煤矿排水系统可以将矿井下的水传送到矿井上，一些没有受到污染的水资源可以直接引到河流中，合理规划排水系统，可以提高工作效率，避免发生安全事故，对煤矿安全生产有重要的意义[1]。

2 当前我国煤矿排水系统存在不节能的现象

2.1 排水的设备落后，工作效率低

现阶段我国大部分煤矿采用的排水设备都比较落后，与西方发达国家相比有很大的差距。第一，落后的设备工作效率低，而且老化现象严重，只能达到50%；第二，新型的排水设备技术水平提高，虽然保证了设备先进性有，工作效率也显著提升，但是效率也只能达到72%；第三，一些排水设备比较先进，但是排水泵相对落后，这就存在矛盾，在运行的时候效率低，而且造成浪费；第四，排水系统中排水管道缺少治理和维修，内部污垢积层后，导致水流过的时候受到阻碍，从而速度变慢；第五，排水系统的储水容器储水量非常小，再加上设备老化现象，导致排水泵要一直运转，造成电资源浪费，而且设备磨损严重[2]。

2.2 煤矿排水系统运行的时间安排不合理

生产行业用电费用高于居民用电费用，而且生产企业的电费是根据时间段安排的，集中生产的时间费用高，相对不集中的时间，如夜晚、中午休息时间等，费用较低。但是当前我国煤矿排水系统没有考虑这个问题，在使用排水设备的时候，只要有水就开启设备，不考虑电费的问题，而且有些时候积水量不至于开启设备，那么最后电费就会很高，造成浪费。

2.3 缺少管理

一方面，煤矿开采工作缺少管理，出现乱开采的现象，而且在挖掘之前没有认真做好规划，尤其是地下水的走向和岩石的厚度，那么在开采的时候，就容易破坏地下岩石，导致地下水渗漏，这样的情况下就要启动排水系统，浪费资源；另一方面，运行排水系统的时候缺少管理，只考虑各个环节是否运转，缺少维修和保养工作，这就容易使一些微小的隐患变成大问题，造成事故，而且还会缩短设备的使用寿命[3]。

3 关于煤矿排水系统节能优化措施的合理思考

3.1 提高排水系统设备的先进性

3.1.1 使用先进的排水泵，保证节约

十三五计划中提出要促进排水泵节能高效，所以煤矿排水系统节能优化的第一个关键点就是使用先进的排水泵，现阶段常用的排水泵是单吸附多级别的离心水泵，这种排水泵性能低，而且功率大，会造成电资源的浪费，所以要选用自动吸附多级别的离心水泵，通过减少保持平衡的装置，故障发生概率大大降低，那么效率就会比传统的高出5%到15%之间。

3.1.2 提高排水系统的先进性

除了选用节能高效的排水泵，还要针对排水系统整体来考虑。提高计算机信息水平，保证各环节运算的速度和准确性，根据系统运算，得出排水泵最佳的效率值，这个值要既节能又高效，这个数值根据排水系统管线排水量的效率和排水泵抽水功率的比得到，根据严密的运算得到这个数值在0.86的时候是最佳的选择，所以就要将这个比值控制在这个范围内，上下浮动不差过0.1。

3.1.3 根据实际情况选择合适的电机

在做好上面两点工作的时候，还要结合实际情况选用合适的电机。选择的电机要能保证实现排水泵的效率，其自身的效率不能超出太多，也不能过低，所以要合理研究，必要的时候可以定制，煤矿管理人员不能只考虑更换设备的时候要投入资金，而要从长运的角度出发，电机符合标准后，还要根据积水量调节运行的速度，这就需要做好自动化系统，实现系统自动调节[4]。

3.2 制定完备的制度并且加强管理

在保证排水系统设备节能的同时，不能忽视管理工作，加强管理工作要有制度保障，所以煤矿部门要根据国家的相关政策，为各项工作提供制度保障，而对于管理工作来说，要明确负责人的职责。

3.2.1 煤矿开采工作过程中加强管理

做好地质检测工作，掌握地下岩石的厚度变化和地下水的走向，根据相关的数据，提高施工人员的专业能力和综合素质，避免在开采的时候过度触碰导致的地下水渗漏，而且还要提高员工的风险意识，做好实战演练。

3.2.2 做好排水系统各环节的管理工作

首先，合理规划排水系统运行时间，避免在电费最高的阶段使用，这也要根据具体情况，如出现危险事故则要全力排险。

其次，在排水系统设备运行的过程中，规范操作人员的专业能力，保证操作的规范性，而且要定期组织清理管道中的沉积物和杂质。

最后，在日常的管理工作中，各个环节都要落实维修管理工作，及时发现设备故障、老化问题，而且要定期测试功率和功能，出现耗能变大后要及时更换。这里需要强调一点，维修管理还包括日常保养，根据不同设备的特性和使用率，规划保养的时间，如电机磨损要更换零件、加润滑油等，而且要注意维修后的评价工作，制定完备的评价标准，做好工作记录，并且定期总结，减少维修的费用和投入。

3.3 合理规划排水系统的管线

选用直径比较粗的抽水管线，但是要符合上文中提到的排水泵效率的要求，保证各环节有序进行，而且对于安装的高度和管线的长度、位置都要认真考虑，根据测算，在排水泵附近安装一小段的管线，这样可以保证水利用自身的管线排出矿井[5]。不仅如此，要选用符合绿色建材要求的管线，保证管线的使用寿命，而且管线废弃后不对自然产生不良影响，保证原料的可降解性能。

4 结论

总之，实现煤矿排水系统节能环保是我国可持续发展战略的基本要求，国家和煤矿企业要重视起来。除了文中提到的内容外，煤矿企业还要提高自身整体的信息化水平，将排水系统节能经验运用到其他工作环节，实现自身绿色发展。

参 考 文 献

[1] 寇彦飞，杨洁明，寇子明.基于安全节能的矿井自动化排水控制系统设计[J].煤炭工程，2016，48（45301）：31-34.

[2] 苗立永，杨磊，赵林东.井工煤矿节能评估指标体系构建的探讨与研究[J].煤炭工程，2015，47（44606）：146-148.

[3] 车永军，王成真，杜利宏.煤矿井下中央水泵房自动化排水系统研究与应用[J].煤矿开采，2013，18（11405）：28-31，37.

[4] 汤庆勇.基于组态监控和PLC技术构建下的煤矿排水系统设计刍议[J].电子世界，2014（44709）：113-114.

[5] 张国光.浅析原煤井工开采单位产品能耗影响因素及节能措施[J].煤质技术，2014（19104）：52-55+62.