煤矿排水系统运行效率的优化

张立军

摘  要：在我国经济高速发展的今天，对于能源，尤其是煤矿资源的需求愈演愈烈，所以我国加大了对煤矿资源的开采速度，同时对煤矿开采的资金投入也呈现出逐年增长的态势。在煤矿开采作业中，排水系统运行的效率将直接影响煤矿的开采作业水平。所以，为了加大煤矿的开采效率，保证煤矿工作的安全，则必须要对排水系统运行的高效性给予积极的关注。鉴于此，该文将对煤矿排水系统运行效率的提高方法进行具体分析，以供参考。

关键词：煤矿;排水系统;运行效率;提高方法

中图分类号：TD442                文献标志码：A

众所周知，煤矿资源对于我国经济发展以及民众的生活方面有着积极的影响。其中，在煤矿开采过程中，由于地下水的存在，导致矿井会在开采阶段而出现正常的涌水现象，如果涌水现象剧烈，则可能会导致一系列突发性的水灾在矿井中出现，如不能妥善、快速地将水排放出去，则势必会影响矿下作业人员的生命安全，导致煤矿开采作业无法有效完成。另外，在排水系统中，其在运行过程中也会消耗较高的电能，所以为了降低电费支出，保证井下开采可以顺利进行，采取措施来提升煤矿排水系统运行的效率是尤为关键的。

1 强化煤矿排水系统运行效率的重要性

通常来讲，在重力的作用下，水资源会更倾向往低处流动，对于煤矿开采作业来讲，绝大部分的开采作业均是在地面以下完成，如果矿井中的积水无法快速、及时的从矿井中排送出去，则一旦水位超过水仓的承载范围后，便会导致矿井中存在大量的积水，对采煤工人的安全造成直接的影响，同时也会导致煤矿开采无法安全、有序地进行，甚至还会引发更为严重的后果。

相关研究表明，当有一吨煤炭资源从矿井中开采出来后，则可能会需要将近百吨的水排出到矿井之外。另外，加入涌水量很大，则可能要有数十倍于正常矿水的水量要排出到井外，以此来确保矿井中的煤炭开采可以有序进行。另外，对于排水系统的离心泵来说，其功率在几千瓦至上千瓦之间，并且根据相关统计，离心泵的电量消耗占据煤矿总用电量的1/5左右。所以，为了降低煤矿的电费支出以及保障井下采煤人员的安全，则要求煤炭开采企业对排水系统运行的可靠性与效率予以严加关注，在提升排水系统效率的同时，有助于更好地保障煤炭开采人员的生命安全，同时也可显著降低电费支出成本，对煤炭开采企业经济效益的提升有着至关重要的意义。

2 现阶段我国煤矿排水系统运行的现状

在对我国部分煤矿矿井中的排水系统进行性能方面的测试后发现，绝大部分煤矿中的排水系统满足我国颁布相关标准以及规范中的要求，然而，其中也或多或少地存在一些问题，象管网效率普遍较低以及水泵的工作效率较低等，所以也因此导致单台水泵的工作性能十分不理想，导致整个排水系统的性能有所下降。另外，对于煤矿中的主排水系统而言，其工作效率也存在较低的问题，并且耗电量大，对煤矿开采企业的运行成本形成了极大的负面作用。此外，从实际开采工作上来看，即便煤矿排水系统的工作效率较低，则基本也不会对矿井的正常排水造成影响，同时也不存在引发安全事故的隐患，所以通常煤矿开采企业的管理层对此不以为然，但是如不提升煤矿排水系统的运行效率，则会极大地影响煤矿开采企业的实际经济效益，对其今后发展是极为不利的。

3 导致煤矿排水系统运行效率低的原因

3.1 配置存在缺陷

对部分煤矿开采企业进行调查后发现，部分煤矿矿井中所用的排水系统的配置不合理，象水泵与电机不匹配等，导致水泵的排水性能难以充分地發挥出来，导致整个排水系统的效率无法有效提升。另外，部分煤矿开采企业排水系统中的水泵扬程设置的较大，对主排水系统的性能未给予过多地考虑，从而导致水泵的运行效率难以提升，并存在能耗增加的隐患，导致煤矿企业的用电成本急剧增加。

3.2 管路和水泵超期服役

对于矿井而言，其中的涌水存在相对复杂的组成成分，并且其中的杂质也较多，所以当煤矿排水系统工作一段时间之后，则一定程度的污垢层便会在水泵或者管道中形成，并且随着工作时间的延长，容易堵塞，并且也会随着排水管理出现程度不等的腐蚀，进而使阻力系数在排水管理中进一步加大，对排水系统的排水能力造成直接的负面影响。此外，在部分矿井中，当中所用的排水系统较为陈旧，并且维护保养方面也存在一定的问题，导致排水系统的效率较为低下，并且在工作期间，电能消耗也较大，同时性能的发挥也较为有限。

3.3 水仓容积小

在部分矿井中，其中的水仓容积比较小，如果同时存在淤积问题，则会造成水泵的启动变得更加频繁，同时也会增加电机的负荷，对排水系统形成一定的危害，并且也会增加设备出现故障的概率，导致保养、维护成本进一步提升。除此之外，对于部分矿井而言，水泵的合理工作时间未予以有效的设置，同时也没有对排水系统所存在的漏水问题予以有效解决，导致排水系统的运行效率大为降低。

4 提高煤矿排水系统运行效率的方法

4.1 使用现代化的排水系统

具体为：1）煤矿开采企业要注意加大现代化排水泵的使用力度，同时也有助于实现能源的节约。另外，随着我国社会环境保护意识的提升，相关法律已经明确了煤矿排水系统所用的排水泵要具有一定的高效性以及节能性，所以加大现代化排水泵的使用力度是非常重要的。要对排水泵的先进性予以关注，并且有助于降低排水泵出现故障的概率。2）设置更加现代化的排水系统，其中，为了提升排水系统的整体性以及先进性，可使用计算机来对排水系统进行控制，保证排水系统的工作精度与速度满足实际排水要求，不仅可以极大地提升排水系统的运行效率，同时也有助于降低能耗。3）加大对电机选型的关注，排水系统的整体性能与电机型号密切相关，所以要根据矿井的排水量来合理地确定电机型号，使排水泵的性能可以得到进一步的发挥。

4.2 建立完善的管理制度

管理制度的有效建立，有助于从制度上保证煤矿排水系统运行效率的提升。具体为：1）加强煤矿开采工作的管理力度，认真细致地做好矿井地质勘探工作，并对地下水特点以及岩层厚度予以准确记录。2）做好排水系统的管理工作，首先要对排水系统的工作时间予以合理地设置，其次是当排水系统工作时，相关人员要注意予以规范化的操作，并做好杂质的清理工作，最后做好排水系统的日常维护、管理等工作，如出现故障，则要及时查明原因，采取更换等措施。结合排水设备的使用频次，确定合理的保养周期，并综合评价维修保养工作，不断总结、优化。

4.3 合理规划排水管线

在满足排水设备效率的前提下，应选择较大直径的排水管线。为保证涌水完全排出矿井，可在排水泵出水口设置一定长度的管线。管道材料应选择绿色建材，确保使用年限。管线损坏弃用时，不会污染环境。

5 结论

总之，为了满足我国经济发展的要求，我国今后还将继续加大对煤炭资源的需求，所以对于煤矿开采企业来讲，为了保证煤矿开采工作可以有条不紊地进行，必须要对煤矿排水系统运行效率的提高予以关注，同时也有助于降低其能耗成本，对进一步促进煤矿开采企业以及煤炭市场的发展有着积极的意义。

参考文献

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