煤矿在用排水系统安全检测检验的重要性.pdf
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1、煤矿 现代化 2 0 1 0 耳第3 期 总第9 6 期 煤矿在用排水系统安全检测检验的重要性 赵 红 ( 贵州省安全科学技术研究院 , 贵州 遵义 5 6 3 0 0 0) 摘要 由离心式水泵等组成 的矿 井排水系统是煤矿开采所必需的 四大系统之一, 也是引发煤 矿安全 生产事故的主要因素之一, 根据国家煤矿安全监察局的要求, 自2 ( ) o 5年 8月 1日起所有煤矿的排水系统都 必须依照 煤矿在用 主排水 系统安全检测检验规 范 ( A Q 1 0 1 2 2 0 0 5 ) 的要求进行安全性能检测检验。离心泵 是排水系统的主要设备, 离心泵的电参数、 效率 、 噪声 、 振动等参数直
2、接 反映 了设 备的安全状况 , 通过检测检 验找出排水系统的安全隐患, 针对隐患采取相应的对策措施才能确保安全生产。 关键词煤矿; 排水 系统;安全 ; 检 测检验 ; 离心 泵 中图分类号 : T D 4 4 2 文献标志码 : B 文章编号 : 1 0 0 9 0 7 9 7 ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 1 0 6 0 2 煤矿排水设备是矿山大型设备之, 根据国家煤矿安全 监察局的要求自2 o 0 5年 8月 1日起所有煤矿的排水设备都 必须 依照 煤矿在 用 主排 水 系统安 全检测 检验 规 范 ( A Q1 0 1 2 2 0 0 5 ) 的要求进行煤矿在用排水 系统安全检
3、测检验 , 检验的主要内容有流量、 扬程、 综合排水能力、 电参数 、 噪声 、 振动效率 、 配电系统 等等。很多煤矿矿井 的涌水 量很 大 , 有些 老矿井随开拓延伸形成了多级排水,这些排水设备是根据矿 井生产 的需要而逐步安装 的 , 所 以, 作为一个完整的排水系统 必然存在很多不足。因此, 对煤矿在用排水系统进行安全检测 检验是十分必要和重要的。离心泵是排水系统的主要设备, 离 心泵的电参数、 效率 、 噪声 、 振动等参数直接反映了设备的安 全状况 , 通过检测检验找 出排水系统的安全隐患 , 针对隐患采 取相应的对策措施才能确保安全生产。 1 配电系统、 电参数 、 效率检验的重
4、要性 矿井中排水设备数量多、 功率大, 排水消耗的电能在矿井 生产中占较高比例, 而且有些矿井由于是多级排水, 其安全可 靠性也差。所以, 从安全生产和节能降耗角度来讲是十分有必 要进行检验的参数之一。 1 1 配电系统检测的重要性 ( 1 ) 供 电的安全 可靠性直接关 系到排水 系统的安全运行。 提高供电质量是确保矿井排水安全的重要因素之一。 ( 2 ) 要确保在设计最大涌水量的情况下排水设施能够正 常工作。 煤矿安全规程和 A Q1 0 1 2 2 0 0 5 明确规定, 排水设备的配 电必须是双回路供电,而且必须要能同时开启工作和备用水 泵以满足 2 0小时内工作和备用水泵要能排出矿井
5、 2 4 小时的 最大涌水量 。 1 2 电参数 、 效率检验的重要性 电参数和效率检验主要是评判水泵运行 的经济性 ,重要 指标之一就是吨水百米电耗, A Q 1 0 1 2 2 o o 5 ) 明确规定吨水百 米电耗要小于 0 5 k W h , 如果大于 0 5 k W h则说明水泵效率 低, 能耗大, 通过检验可以分析出影响排水经济性的主要因素 有 : ( 1 ) 排水设备没有得到及时更新换代, 仍然使用效率很低 的老式水泵, 或水泵没有按规定定期检修, 其效率低下影响排 水效果 , 造成大量 的能量消耗。 ( 2 ) 设备运行 况效率低 。有相当多矿井所用 的主排水泵 本身效率较高,
6、 但运行工况效率低, 没有发挥出其高效率。 ( 3 ) 管路积垢。由于排污水 , 管路内壁积垢越来越 多, 使管 路 内径减小 , 阻力增大 , 扬程增 加 , 排水系统效率下降。 ( 4 ) 水仓容积小。水仓容积小。 淤积严重导致水泵频繁启 电压仅为系统不平衡产生的不平衡电压。当电网发生接地故 障时, 该开口反映零序电压, 利用可控硅接通小型电抗器 u 、 L 2 , 控制器通过调整可控硅 的导通 角, 调节三相五柱 消弧线 圈 付边电感电流的大小, 即可改变原边的电感电流大小, 实现消 弧线圈 电感电流的 自动调 节。通 过对 电网电容电流的实时跟 踪, 自动调节电感电流, 实现消弧线圈的
7、自动跟踪补偿。 低压绕组的开口电压上经过接触器的接点 K M接通阻尼 电阻 R L 。在电网正常运行时 , 该 电阻增加 了电网的阻尼率 , 可 限制全补偿时出现谐振过电压 , 同时起到 P T消谐作用 ; 在电 网发生接地故障后, 2 秒内控制器 自动切除该阻尼电阻,进 步减小单相接地点的残流; 当单相接地故障消除时, 控制器 自 动投入该阻尼电阻, 防止谐振。 3 X B S G系列自动跟踪补偿消弧线圈在济宁三号煤 矿的应用效果 ( 1 ) 减小了单相接地时故障点的电容电流, 避免了单相弧 1 0 6 光接地时引起的过电压对电网的冲击, 保护了设备, 减少线路 的跳闸次数, 提高了供电可靠
8、性。由于煤矿供电中大部分负荷 为一级负荷 , 对供电的可靠性、 连续性要求较高。可见, 消弧措 施在提高矿井供电可靠性方面极为重要。现场运行经验表明: 矿井当发生单相接地故 障时 ,经常使系统发展为相间短路 故 障, 造成井下6 k V高压线路多条同时跳闸。自从安装上带自动 跟踪补偿功能的消弧线圈以后 ,系统发生单相接地后持续运 行 时间有时可大于 2 h , 大大提高了供 电的可靠性 。 ( 2 ) 限制了单相接地时故障电流对电缆设备的危害性。电 缆故障多半是由于绝缘击穿引起的, 由于故障电流过大, 热量 散发较慢, 经常引起电缆放炮故障。我矿供电线路较多, 在装 设消弧线圈装置以前 , 电
9、容电流达 4 6 A, 远远超过了规程规定 的 1 0 A, 经常出现电缆接地 、 放炮等事故。设备投入三年以来 , 电缆故障次数明显减少, 很大程度上改善了我矿供电质量。 ( 收稿 日期: 2 0 1 0 1 1 2 ) 煤矿 现代化 2 0 1 0 年第3 期 总第9 6 期 动 , 或 为了避免频繁启动水泵 , 平时压 闸阀控制水泵 排水量而 长时间运转 , 浪费很多 电能和导致设备磨损 。再者就是 由于水 仓容积小 , 不能有效控制水泵 的运行 时间 , 用 电避峰填 谷时间 段不能得到有效控制 , 造成很大的用电消耗 。 通过检测可以分析并找出导致效率过低、吨水百米电耗 过高的原因,
10、 从而实现节能减排并能为企业创造效益。 1 3 提 高排水 系统效 率的措施主要有 : ( 1 ) 提高主泵运行效率。首先用泵站多年平均净扬程复核 原泵选型, 并用泵站最高与最低净扬程进行校核 , 再根据改造 要求 , 确定 对主泵进行调节 、 改 造或更新 。对于选型 不当的离 心泵或蜗壳式混流泵, 若其基本性能尚好, 可采用变速 、 变径 调节, 更换叶轮或更新主泵。对于可调叶片的轴流泵和导叶式 混流泵 , 可采用 变角 、 变速 调节 , 或根 据情况改造导 叶 、 叶片或 叶轮。通过上述措施使主泵达到多年平均运行效率最高。 ( 2 ) 提高电动机运行效率。在设备选型时应尽量使与主 泵配
11、套 的电动机经常处于满 负荷运行 一 般应使负荷率 P 0 7 ,即电机的负荷 P应等于或大于主泵在 多年平均 净扬程情 况下运行的轴功率 P 2乘以备用系数 K 。即 P = K P 2 f K = I 0 5 1 2 5 ) 。若电动机负荷率 p 0 5时, 由于长期轻载运行 , 效率低 , 能耗高 , 运行费用大 , 应按主机组优化配套的要求 , 调整使用 或更换 。 ( 3 ) 减小管( 流) 道水力损失 。管( 流) 道水力损失是影响水泵 效率的又一重要因素。在管道安装时, 应注意选管( 流) 道经济 管径 , 缩短管长 , 减少弯管, 选用阻力系数小的管件 , 正确安 装 , 使
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