气压自动排水和风压排污水管路的设计和应用

谷成林　罗园园

摘要：高山煤矿井下中央水泵房内环形水仓外、回风巷风门外侧有一个澄清水池，用于收集主回风巷道、主井巷道内回流的水流，并澄清后转排到中央水泵房内环形水仓内。如果利用普通的，不仅结构复杂，占用泵房空间，还会增加电费、设备维护、更换的费用。本文设计的排水管路，充分利用地形有利条件，具体为一种管路，包括。斜角三通管分别连接着进风管、进水管、出水管。进风管上安装有阀门。由于澄清水池水位高于水仓内水位，这样进水管放置在高水位水池（澄清水池）的水中，出水管放置在低水位水池（水倉）中，通过开启进风管的阀门，可以实现水流从进水管吸入，从出水管排出。出水管出水之后关闭阀门，利用大气压，可以将高水位水池中的水自动排到低水位水池中。然后，对气压自动排水管路进行改进设计，就可以取消对进水池和排水池水位的限制，具体为一种风压排污水管路，大体组成与气压自动排水管路相同，只是在进水管入口加装一个防杂物板，通过开启进风管的阀门，通过风压的作用，就可以将污泥水从一个地方排放到另一个地方。

关键词：排水系统;电泵、风泵、气压自动排水管路系统;进风管、进水管、出水管、斜角三通管、阀门、篦子、风压排污水管路系统、结构简单、安全稳定

0引言

高山煤矿井下中央水泵房内环形水仓外、回风巷风门外侧有一个水池，用于收集主回风巷道、主井巷道内回流的水流，并澄清后转排到中央水泵房内环形水仓内。由于地形地势和原本设计的基础，澄清水池的池底高度一直比水池水位高。如果利用普通的电泵或风泵排水系统，不经结构复杂，占用泵房空间，还会增加电费、设备维护、更换的费用。这样就造成了很高的生产成本。因此，经过我单位机电人员集思广益、苦思冥想，并结合多年的工作经验，充分利用地形有利条件，针对上述问题提出一种气压自动排水管路。然后，对气压自动排水管路进行改进设计，就可以扩大本文设计的管路的使用范围，不仅局限于中央水泵房内，可以推广的井下、井上的任何场所、地点，具体为一种风压排污水管路。

1气压自动排水管路系统的设计

经过我单位机电人员不断尝试和努力，并结合多年的工作经验，充分利用地形有利条件，设计制作了一套气压自动排水管路系统。该气压自动排水管路系统包括进风管、进水管、出水管、斜角三通管、阀门。斜角三通管分别连接着进风管、进水管、出水管。进风管上安装有阀门。

与现有使用电泵、风泵排水系统相比，该气压自动排水管路系统的有益效果是：

1、在气压自动排水管路系统中，进水管放置在高水位水池（澄清水池）的水中，出水管放置在低水位水池（中央水泵房水仓）中，通过开启进风管的阀门，可以实现水流从进水管吸入，从出水管排出。

2、在气压自动排水管路系统中，出水管出水之后关闭阀门，利用大气压，可以将高水位水池（澄清水池）中的水自动排到低水位水池（中央水泵房水仓）中。

气压自动排水管路系统结构简单，操作方便，安全稳定，可以省去了电泵、风泵、闸阀等设备，节省了电量，也不需要对电泵、风泵等易损设备进行不断的维护、保养和更换。出水管出水之后关闭阀门，在气压的作用下，澄清水池里面的水就去全部排放到中央水泵房水仓中，由于是气压自动排水，所以排水水流对澄清水池里面的水影响很小，在排水过程中澄清水池里面的水不被搅浑，实现了排出的水都是清水，保证了澄清水池切实起到了澄清污水的作用。自开启排水后，直到进水管管口露出水面，排水自动停止。如果使用电泵、风泵排水系统，在排水自动停止的过程中，如果不关闭电机、闸阀，会对电泵造成严重破坏作用，甚至造成安全事故。但是在压自动排水管路系统中，排水自动停止，无需人员介入和任何操作，确对任何设备也不会造成损坏影响，下次排水时，重新开启阀门即可。所以，在自动排水期间不需要任何人员现场盯守排水过程，也不用担心水位问题和关闭设备问题，整个排水过程十分安全稳定可靠。

2风压排污水管路系统的设计

气压自动排水管路系统必须利用有利地形条件，就是要保证排水水池的水位高度一直比进水水池水位高，且排水水池的水不能有太多杂物，否则在气压压差减小、杂物较大时，很容易堵塞排水管路，造成终止排水。为了能克服以上缺点，并扩大使用范围和地点，我们再次对气压自动排水管路系统进行改造，设计出一种风压排污水管路。

该风压排污水管路系统包括进风管、进水管、管口平板篦子、出水管、斜角三通管、阀门。斜角三通管分别连接着进风管、进水管、出水管。进风管上安装有阀门，进水管管口固定安装有平板篦子。

风压排污水管路系统的工作流程大体如下：进水管放置在排水水池中，出水管放置在进水水池中，通过开启进风管的阀门，可以实现水流从进水管吸入，从出水管排出。从而实现将污水从排水水池排到进水水池里面。在进水管管口安装平板篦子，确保大的杂物不会进到管路系统里面而堵塞管路。

风压排污水管路系统结构简单，操作方便，安全稳定，同样可以省去了电泵、风泵、闸阀等设备，节省了电量，也不需要对电泵、风泵等易损设备进行不断的维护、保养和更换。同时通过利用风压的作用，克服了气压自动排水管路系统的弱点和局限性，对进水池和排水池的水位高低没有严格的要求了，也可以对污泥水井下排放。特别是在贵州地区，经常下雨，再加上矿区内地面煤尘煤渣较多，所以给矿井地面卫生和环保工作带来严重的负面影响。为了保证检查工作的顺利通过，地面后勤人员需要将地面坑坑洼洼的污水、脏水用净水冲洗、用扫把清扫，即使如此，有些小坑小池内的脏水也无法完全清理到水沟内拍走。利用风压排污水管路系统，采用胶管，就可以解决以上问题，大大减轻环卫人员的工作量，并能提高工作效率和工作质量。

3结束语

通过对排水管路系统的设计和改造，很好的解决了生产中的实际问题，并取得了十分理想的使用效果。气压自动排水管路系统，利用有利地形条件和气压的作用，有效解决了将高水位水池（澄清水池）中的清水水自动排到低水位水池（中央水泵房水仓）中。风压排污水管路系统，可以气压自动排水管路系统的缺点和局限性，利用风压的作用，对进水池和排水池的水位高低没有严格的要求了，也可以对污泥水进行排放。两种排水管路系统均结构简单，操作方便，安全稳定，同样可以省去了电泵、风泵、闸阀等设备，节省了电量，也不需要对电泵、风泵等易损设备进行不断的维护、保养和更换，为企业节省了大量的生产成本。

参考文献（Reference）：

[1]浅谈矿井排水系统的本质安全设计[J].张栓文，马海君，景娟红，张保民.煤.2014（05）

[2]浅淡矿井排水设备选型对节能效果的影响[J]. 王磊.矿业装备. 2017（04）

[3]矿井排水系统的优化问题探讨[J]. 张智枢.中国新技术新产品. 2015（03）

[4]矿井排水系统的分析与管理[J]. 谢田先.有色金属文摘. 2015（02）

[5]浅析提高矿井排水系统功效的方法[J]. 郭畅.科技创新与应用. 2012（32）