[实用新型]增加″接续排水管″的压升式排水系统

说明书

在矿业开发中，开采方式一为露天，二为地下。在开采过程中甚至在开采之前，就存在排水问题，对于高山储矿的山坡露天或阶段平硐开拓，一般采用排水沟自流排水。对于深凹露天或大部分地下开采，必须用压升式排水方案，也就是用水泵将低处的水扬送到较高的地方去，在传统设计中，排水管出露天坑或矿井口的长度以不使水倒灌露天坑或矿井内又能顺利流走为限。显然，露天坑或矿井越深，则排水系统扬程越高，自然所需水泵的扬程也就越高，在排水量一定时，扬程越高，所需电动机功率越大，电费随之增加，在矿井总用电量中，矿井排水一般要占10～30％，煤矿平均约占27％，有的矿区竟高达60％。由此可见，矿山排水在矿山开采中是很重要的一环，需要投入大量的资金，年经营费尤其是电费在多数情况下都是很可观的。

本实用新型的目的就是利用露天坑或矿井口〈竖井、斜井或钻孔〉附近的地形，把排水管出露天坑或矿井口后，再有意识地适当加长，使排水管出口标高尽可能降低，达到降低排水系统总扬程。这是降低排水所用电费的十分有效的措施对于浅露天坑或浅矿井，效果更显著，节能可达30％以上，按小时排水量为300m³，扬程由290米降为261米〈扬程降低10％〉，泵的工况效率为0.77，日排水20小时计算，每年可节电27.6万度，每度电以0.08元计算，每年可节约电费2.2万元。由此可知，本实用新型对矿山排水节电效果之大。在新设计矿山，有时为了降低排水系统总扬程，使排水管不从露天坑上缘或井口出去而从其以下某个水平开凿的排水平硐出去，采用本实用新型就可能节省昂贵的排水平硐，排水管从露天坑上缘或井口出去，由此增加的扬程可用引流泵加以解决而又使投资得以降低。

本实用新型提出的在深凹露天或地下开采的矿井采取压升式排水系统〈附图1、附图2〉，是由水仓（1），吸水管（2），水泵（3），排水管（4）和“接续排水管（5）”所组成，“接续排水管（5）”沿合适地形向低标高延伸铺设，以尽可能降低排水系统总扬程，对于新建矿山，在增加“接续排水管（5）”来降低排水系统总扬程时，水泵（3）之选择可分三种情况，其一，若加“接续排水管（5）”而降低排水系统总扬程有限。达不到水泵叶轮减级时，但可调正泵在高效率区运转；其二，若加“接续排水管（5）”降低排水系统总扬程较大，达到叶轮减少一级以上时，所有水泵均选取能将露天坑或地下矿井水扬送过排水管路最高点（H）的较高扬程的泵，这样的泵至少有一台，作每次起始排水时引流之用，其余的泵可拆除一级或几级叶轮使其变成扬程只满足排水系统的总扬程的较低扬程的泵，正常排水全部用后者，这样可保证各台泵轮流均匀使用和定期检修。其三，选择至少一台能将露天坑或地下矿井水扬送过排水管路最高点（H）的泵，其余水泵仅能满足系统扬程就可以了，但是不能完全作到各台泵的轮流均匀使用。对于已生产的矿山，在增加“接续排水管（5）”来降低排水系统总扬程，当扬程降低有限而达不到水泵叶轮减级时，则原水泵不变，但可调正泵在高效率区运转；当扬程降低足以使原水泵叶轮减级时，则使原来使用的水泵至少保留一台作引流之用，而其余水泵采用拆除叶轮一级或几级以满足新排水系统的扬程为限。如果“接续排水管（5）”出现局部高过原排水管路最高点（H）的（H′）点时，而且原排水泵扬程不能满足，则需另选至少一台能将水扬送过排水管路最高点（H′）的更高扬程的泵，作引流之用，原来的泵采取拆除叶轮一级或几级以满足新排水系统的扬程即可。必须指出，较高和较低扬程的泵并联时，工况点扬程必须低于较低扬程的泵的关死扬程。

本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型既适用于深凹露天坑的压升排水式系统，也适用于地下矿井的压升式排水系统，对于煤矿、金属矿和非金属矿以及类似情况的压升式排水系统均适用，应用范围广泛。

（2）本实用新型与传统的压升式排水系统〈没有“接续排水管（5）”〉，可有效地降低排水系统的总扬程，因而能有效地节约电力。

（3）本实用新型在新设计矿山中，有时可能省去昂贵的排水平硐使投资得以降低。

（4）本实用新型实施简单易行。

附图1有“接续排水管（5）”的深凹露天坑压升式排水系统。

附图2有“接续排水管（5）”的地下矿井压升式排水系统。

附图3“接续排水管（5）”最高点（H′）高于原排水管路最高点（H）的深凹露天坑压升式排水系统。

附图4“接续排水管（5）”最高点（H′）高于原排水管路最高点（H）的地下矿井压升式排水系统。