新查庄公司矿井排水系统节能措施的研究和应用

2022-11-05王祥军

山东煤炭科技 2022年10期

关键词：泵房排水管电费

王祥军孙磊

（山东新查庄矿业有限责任公司，山东泰安 271600）

1 新查庄公司矿井主排水系统的现状

矿井排水共有三个主排水泵房，分别为-250 m水平中央泵房、-350 m 水平中央泵房、-550 m 水平中央泵房。

（1）-250 m 水平中央泵房内、外、扩排水仓有效容积为3858 m3，安装D280-43×9 型水泵3 台、D450A-60×6 型水泵5 台，安设3 趟排水管路。该泵房总装机排水能力为3090 m3/h。

（2）-350 m 水平中央泵房内、外、扩排水仓有效容积为10 683 m3，安装D500A-57×8 型水泵8台、D450-60×8 型水泵2 台，目前安设5 趟排水管路。该泵房总装机排水能力为49 000 m3/h。

（3）-550 m 水平中央泵房内、外水仓有效容积为7680 m3，安装有MD450-60×5 型水泵3 台、MD420-90×8 型水泵6 台，安装2 趟Φ377 mm 排水管路经排水钻孔排至地面，2 趟Φ377 mm 排水管路经-550 m 水平管子道排至-350 m 水平水仓，由-350 m 水平水仓排至地面。该泵房总装机排水能力为3870 m3/h。

由于水泵使用年限较长、控制系统落后等原因，主排水系统自动化程度低、运行效率低、可靠性差，加之目前井下涌水量较大，排水系统耗电量较大，不符合国家有关政策法规要求，因此从节能减排降低企业成本等多方面考虑，必须对主排水系统进行节能改造。

2 新查庄公司排水系统节能措施的研究和应用

新查庄公司排水系统节能措施的研究和应用建立在矿井排水系统安全可靠的前提下，所有改造必须首先确保安全，同时兼顾提高排水效率和能力，达到节能减排的效果。

2.1 基于PLC 的自动化控制系统

利用先进的PLC 控制系统，在排水设备上安装电动截门、电磁阀、正压传感器、负压传感器等，并在水仓内安装液位仪、在排水管路上安装流量仪等设备，实现排水设备的自动、半自动启停，并通过各类传感器进行全面监控，利用上位机实现远程控制。矿井使用优化后的自动排水系统后，排水电耗约能下降3%～5%，并且提高了水泵效率，减少用工成本，减少各类费用，同时能大大降低工人劳动强度，改善工作环境。

赤湾港区市政消防配套齐全，蛇口消防中队距改码头约6.5km，西部水上消防中队距本港区约1km。当发生火灾时，水、陆消防中队均可协助灭火，另深圳市在赤湾五路建设小型消防站，与C、D泊位一墙之隔。

2.2 避峰填谷措施的落实

公司根据不同的用电时间段制定不同的避峰填谷政策。针对目前矿井排水量制定的尖峰期间避峰填谷措施（6 月—8 月），-250 泵房根据开停泵时间安排，坚决做到避尖峰，减少高峰开泵时间，增加低谷及平段开泵时间；-350 泵房严格控制现场水位，早8:30、晚19:00 之前必须将水仓水位拉至最低，确保做到尖峰时段完全停泵，同时根据现场水位和负荷实际情况，尽量减少高峰期间开泵时间；-550泵房根据现场实际情况,尖峰时段开1～2 台小泵运行，减少直排水泵开泵时间。

通过调整，排水时间占比高峰约能下降8.3%，平段降低10.2%，低谷提高18.5%，将大大降低矿井排水电费。

2.3 先进排水设备的研究和使用

为了学习先进煤矿企业在矿井主排水泵选型、应用等方面的先进经验，提升该公司矿井主排水管理工作，提高矿井抗灾能力，公司调研选用模块化水泵。

（1）水泵性能概况

模块化水泵泵壳体承压部件为锻件，安全可靠且耐磨，壳体流道整体加工，可减少效率损失。同时该水泵具有抗咬合性、耐气蚀、耐腐蚀、耐磨损等特点，运行寿命长，水泵30 000 h 不需要检修，50 000 h 不需要大修理，从而大大降低了维修费用，保证了整泵长期高效稳定的运行。

（2）水泵性能对比及节能分析

① 目前使用的MD420-90×8 型泵与更新的MD500-85×9（A 型）型模块设计泵性能比较见表1。

表1 新旧水泵数据对比表

② 节能分析

-550 泵房7#模块化水泵安装试运行后，排水效果显著，节能效果明显。经第三方检测，水泵实际排水量达到511.68 m3/h，比原来水泵排水量提高了120 m3/h，节约电费6000 元/d。若根据全年水泵运行300 d 计算，每年可节约电费180 万元。按每台水泵113 万元，加之配件和维修费用，预计9～10个月即可收回成本。

模块化水泵的应用，大大提高了水泵排水效率，节约了大量电费，对矿井排水大有裨益，根据矿井排水情况可进行推广应用。