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(北京天地華泰礦業(yè)管理股份有限公司，北京 100013)

作為礦井主排水系統(tǒng)重要的一環(huán)，煤礦井下水泵房吸水井內(nèi)煤泥淤積一直是困擾礦井生產(chǎn)的一個難題。目前，針對煤礦井下水倉清淤工作，王建民等人提出了較多研究[1-3]，也都取得了良好的經(jīng)濟(jì)及社會效益。但針對更易發(fā)生淤積、對排水系統(tǒng)危害更大的吸水井煤泥淤積的防治問題少有研究。

水泵房吸水井淤泥一旦清理不及時，往往會導(dǎo)致淤堵主排水泵吸水龍頭，影響礦井外排水，嚴(yán)重時大量糊狀泥沙進(jìn)入真空多級泵，加大水泵葉輪的磨損甚至毀壞葉輪。受施工空間影響，傳統(tǒng)的吸水井清理工作耗費大量的人力物力，在清理過程中也往往面臨有害氣體威脅。

根據(jù)紅慶河煤礦現(xiàn)場條件，利用壓風(fēng)做為動力，在中央水泵房吸水井內(nèi)設(shè)計安裝了防淤積裝置，從根本上解決了水泵房吸水井煤泥淤積問題，避免了因水泵吸水龍頭淤堵無法排水事故的發(fā)生，消除了大量泥沙一次性進(jìn)入真空多級泵毀壞葉輪、人工進(jìn)入吸水井清淤存在的安全隱患。

1 工程概況

紅慶河煤礦采用立井開拓方式，分三個水平開拓。一水平設(shè)在3-1煤層中，標(biāo)高為+677m；二水平設(shè)在4-2煤層中，標(biāo)高為+630m；三水平設(shè)在6-3煤層中，標(biāo)高為+570m。井底中央變電所、中央水泵房和中央水倉位于第一水平、副井井底車場東側(cè)。

中央水倉的內(nèi)水倉通過DN800管路和PXWⅠ-800型配水閥與中央水泵房1#吸水井聯(lián)通，外水倉通過DN800管路和PXWⅠ-800型配水閥與中央水泵房5#吸水井聯(lián)通。中央水泵房各吸水井之間通過DN800管路聯(lián)通，且在2#、3#吸水井間設(shè)有PXWⅠ-800型配水閥門。

中央水泵房選用MDS450-95×8(P)型礦用高揚程自平衡型多級離心泵5臺，正常情況2臺工作，2臺備用，1臺檢修。

沿副井井筒裝備3趟DN300排水管路至地面污水處理站（見圖1）。

礦井施工產(chǎn)生的廢水和礦井涌水混合有大量的煤泥，經(jīng)南北翼大巷直接排到井底中央水倉。盡管中央水倉口設(shè)有沉淀池，但因沉淀池較小，水流較快，沉淀效果比較差，大量煤泥直接進(jìn)入中央水倉，導(dǎo)致吸水井內(nèi)煤泥淤積也比較嚴(yán)重。

圖1 主排水系統(tǒng)簡圖

由于吸水井較深，煤泥沉積后如采用人工清理，一方面淤泥清理和外運施工困難，費工、費時，另一方面工人下到吸水井內(nèi)作業(yè)存在窒息和氣體中毒的安全風(fēng)險。

2 吸水井防煤泥淤積裝置的加工

吸水井防煤泥淤積裝置由DN50鋼管、DN50彎管和DN50等徑三通焊接加工而成。

利用電鉆在鋼管的上、下、左、右四個方向各鉆1個Φ10mm氣孔，氣孔間距根據(jù)現(xiàn)場情況均勻分布，一般不大于250mm（見圖2）。

裝置加工尺寸可以根據(jù)礦井吸水井尺寸和礦井壓風(fēng)的壓力做適當(dāng)調(diào)整。

圖2 防淤積裝置加工示意圖

3 吸水井防煤泥淤積裝置的安裝

從水泵房附近井下壓風(fēng)管路上引一路DN50壓風(fēng)管到水泵房內(nèi)，在每個吸水井引一垂直風(fēng)管與防煤泥淤積裝置相連，在垂直風(fēng)管上安裝DN50球閥控制防煤泥淤積裝置的供風(fēng)和停風(fēng)。

防煤泥淤積裝置通過支腿放置在吸水井底，距離吸水井底部約350mm，距離吸水井周邊約500mm（見圖3）。

圖3 防止吸水井泥沙沉淀裝置組裝示意圖

4 吸水井防煤泥淤積裝置的使用

啟動主排水泵之前先將防煤泥淤積裝置豎直進(jìn)風(fēng)管上的DN50球閥打開，壓風(fēng)通過風(fēng)管到防煤泥淤積裝置中，并從各氣孔處吹出，將吸水井內(nèi)臨時沉積的煤泥吹起，與吸水井內(nèi)積水混合均勻。通風(fēng)5～10min后，將DN50球閥關(guān)閉，等吸水井內(nèi)氣泡消失后啟動主水泵進(jìn)行正常排水。壓風(fēng)管路現(xiàn)場安裝圖如圖4所示。

圖4 壓風(fēng)管路現(xiàn)場安裝圖

5 吸水井防煤泥淤積裝置使用效果

吸水井防煤泥淤積裝置安裝使用之前，紅慶河煤礦井下水泵房吸水井每半個月即需要進(jìn)行一次人工清理。防煤泥淤積裝置安裝使用后完全解決了吸水井煤泥淤積問題，防煤泥淤積效果明顯。

6 結(jié)語

（1）吸水井防煤泥淤積裝置利用井下常備的壓風(fēng)系統(tǒng)將煤泥清理工作變?yōu)榉乐姑耗嘤俜e的工作，從根本上解決了吸水井煤泥淤積問題。

（2）水泵啟動前吸水井防煤泥淤積裝置工作，將吸水井底層的泥沙和上層的水?dāng)嚢杈鶆?，避免了糊狀泥沙進(jìn)入泵體的可能，提高了主排水泵運行的安全性。

（3）防煤泥淤積裝置保證了吸水井不淤積煤泥，省去了傳統(tǒng)的吸水井清理工作，使所有主排水泵都能時刻保持正常運轉(zhuǎn)或完好備用，保證了礦井的最大排水能力，提高了礦井抗水害能力。