煤矿巷道自动排水装置的应用

浅谈煤矿巷道自动排水装置的应用
李峰，王艳立，柴琳琳
（兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿，山东济宁272169）
摘要济宁三号煤矿巷道排水系统在实际使用过程中，针对存在的问题进行了分析研究，经过多方论证研制出了一套适合济三煤矿使用的新产品，即水泵、水位自动控制器。

该文详细介绍了煤矿井下巷道自动排水装置系统的基本原理，分析了运用该装置完成排水、实现自动控制的方法，并且介绍了该装置的使用情况、产生的经济效益及推广应用前景。

关键词煤矿井下巷道自动排水经济效益
中图分类号TD63+6文献标识码B
Discussion on the application of automatic drainage device of mine roadway
Li Feng，Wang Yan－li，Chai Lin－lin
（Yanzhou Coal Mining Company Limited Jining No．three coal mine，Shandong Jining272169）
Abstract In that paper，according to the Jining No．three coal mine drainage system in the process of actual use，in view of the existing problems are an-alyzed，after many discussions developed a set to suit the Ji three coal mine using the new products，namely，water pump，water level automatic control-ler，and introduces the automatic drainage device for coal mine underground roadway system basic principle，analysis the use of the device to complete the drainage，to realize the automatic control of the method，and introduced the device usage，the economic benefits and application prospects．
Key words coal mine tunnel automatic drainage economic benefit
济宁三号煤矿投产以来矿井涌水量逐年增加，矿坑总排水约462．9m3/h。

矿井涌水包括采掘工作面涌水、采空区涌水等，由于煤矿巷道分布较多、环境复杂、排水地点多。

人工排水存在以下问题：（1）安全系数低。

由于巷道距离较长，需采用多级排水，值班人员经常因责任心不强造成积水溢出或水泵吸空而降低水泵的使用寿命，积水严重时还可造成其他供电系统的紊乱；（2）浪费人力。

在多级排水系统中，人员的合理安排是非常困难的。

水泵工往往“跑断腿”，费时费工也取不到很好的效果。

济宁三号煤矿6304工作面于2006年12月开始生产，最大涌水量达到300m3/h，在2008年1月停采后，涌水量约70m3/h，当时在采空区密闭墙处安装110kW卧泵两台，采用双路供电进行排水。

2010年6月6305工作面停采，6305（北）胶顺靠近6304（北）辅顺，往北200m是六采西胶带巷（现用于铁路运输），都属于回风巷，排水地点环境较差，温度高、湿度大并且采空区附近瓦斯含量较高，人工排水不仅浪费人工，而且不安全。

于2011年3月改造排水系统，在6305胶顺安装以立泵、水位自动控制器为主的自动排水系统，使用至今，使用效果良好。

1巷道自动排水装置系统的组成
*收稿日期：2011－10－10
作者简介：李峰（1983－），男，2007年7月毕业于山东轻工学院机械设计制造及自动化专业，助理工程师，现主要从事安全生产管理工作。

1．1供电系统的组成
6305胶顺排水点目前涌水量在40m3/h左右，为避免由于变压器掉电等其它原因停电导致涌水外流，在排水点采取双回路供电，两组不同变压器分别给两路自动排水泵供电。

为确保排水系统可靠，再增加一组手动排水泵，并在排水点安装照明综保。

供电电路图如图1。

山方向打实打牢。

（7）工作面使用金属网维护顶板，压茬沿走向、倾向均不得小于200mm ，用14#铁丝双股每200mm 连接一处，扭结三圈以上。

金属网铺设时要拉开、平直，疏密均匀，不得漏铺或搭接不严。

（8）放炮后，首先进行敲帮问顶，发现问题及时处理，然后进行铺设金属网、挂梁维护。

（9）敲帮问顶按下列规定执行：①敲帮用手镐或钎子，发现煤壁有伞檐或松动的煤矸，必须立即找掉。

②问顶时要站在斜上方安全地点，一手持镐，一手托顶，先轻敲后重敲，若顶板发出清脆的声音，说明顶
板完好，若发出“空空”或“嗡嗡”声，表示有掉顶危险，
应立即找顶，找顶时，人员要站在上方，并向上下人员打好招呼，看好后路用手镐渐渐刨下。

（10）若工作面掉顶、漏顶时，必须停止工作进行处理，
处理前将其四周的支架加固好，人员站在有正规支架下作业，且必须用金属网、枇子、方料等材料将顶接
实，严禁瞒顶及空顶，及时超前挂梁维护，支设好临时支柱后再生产。

（11）煤壁出现片帮时应采取如下办法处理：①若片帮在0．3 0．5m 之间，用手镐刨够0．5m ，用0．5m 的短梁维护，确保打紧水平销，接实顶。

②若片帮在0．5 1．0m 之间，用手镐刨够1．0m ，用标准铰接顶梁维护，即片帮严重处挂双梁、打双柱维护。

③上述两种情况也可采用长2．4m 的π型钢梁一
梁三柱进行支护，
亦可紧挨原支护上方采用标准铰接顶梁向后倒挂形成三排铰接维护顶板。

④无论采用哪种办法，梁头必须窜到煤壁实帮。

（12）支柱要与采高相适应，不得超高使用。

当煤层厚度超过支柱长度时，要跟顶留底回采。

工作面支柱时活柱升出量最大应小于设计最大升出量的100mm ；最小应大于设计升出量的200mm 。

（上接第51页）（延时时间可调，避免因液位波动，使开关和水泵频繁启动而损坏）由液位控制器控制低防开关闭合，启动水泵运行；当水位低于液位下限时，液位下限与电极构成的回路断开，延时5 10s 停机。

电路传感采用电极式，传感信号较强。

使液位高低控制更准确，并且安装方便，液位高低差可随意调节。

需要紧急排水或自动控制电路出现故障时，可采用手动操作继续工作；当忘记停机时，因有保护电路，同样可自动停机，避免排干水窝，水泵空转而损坏。

自动控制原理图如图2。