关键词：追水；稳水；水泵组；调节阀
引言
1排水方案的研究与制定
2019年年初，云南某矿井发生井下突水事故，井下水位迅速上涨，虽然矿方反应迅速，采取了科学有力的保障措施，但由于井下涌水量较大，仅一天的时间井下涌水就迅速淹没了海拔610中段以下的全部水平巷道。
我们公司在接到险情通知的第一时间赶到事故发生矿井，会同矿方工程技术人员一同深入现场研究制定排水方案。最后通过多方论证，研究制定方案如下：第一步先稳住水位，保证井下涌水不再继续上涨。第二步请专业施工队伍对井下出水部位进行注浆封堵阻水。第三步待封堵成功后（预计矿井自然涌水量为700m3左右，610中段以下矿井存水量暂不考虑）开始排除井下涌水及存水。
短时间内多台工作及备用潜水泵被迅速安装到相应位置，水位得到有效控制。
针对排水工作，我们通过研究，利用矿井现存条件制定两区域交替追水（我们把排水水泵随着水位下降跟着把水泵放到水位以下接着向下排水叫做追水）作业计划。就是利用3#斜井（坡度30度）及5#斜井（坡度27度）两条斜井交替下放大概率潜水泵排水。具体实施步骤如下：1、先在5号斜井加工专用放置大功率潜水泵的专用车辆固定一台水泵（流量为725m3/h，扬程为500米），用斜井提升机把水泵下放到水面位置，用一根600米长φ26钢丝绳作为留绳连接水泵车，通过斜井上方的天轮平台把水泵车用6只配套的钢丝绳卡固定在天轮平台的混凝土基础上，然后摘掉卷扬机勾头。加工五台专用的固定管子的车辆，保持管子中心标高和水泵出水口标高在同一水平度，用卷扬机把管子车依次下放和水泵出水管连接，使和水泵出水口相连的管路达到50米左右（在这里我们统一选用的是φ273壁厚10mm的无缝钢管）这样可以通过提升机把水泵及管子车组向斜井下放50米。然后在斜井610水平向下人行道一侧的地面上安装管路，通过制作弯头、短接把管子车组最上端的管子和人行道上的管路连接。开启水泵开始排水，把水通过预先安装好的管路排到670中段水仓内，再通过670中段中央泵房的离心式水泵把水排入地表河道内。2、用同样的步骤，在3#斜井，根据现有的潜水泵的尺寸加工一台专用车辆，固定一台潜水泵（流量725m3/h,扬程为280米），用3#斜井卷扬机把水泵车下放到水面位置，也同样用一根φ26钢丝绳作为留绳连接水泵车，把钢丝绳固定在天轮平台的混凝土基础上，摘掉卷扬机勾头。再加工六台专用固定管子的车辆，总长度要求在50米左右，用卷扬机把管子车依次沿着斜井轨道下放到水泵位置，把管子与潜水泵出水口连接，再把水泵与管子车组成的泵车组整体沿斜井轨道下放50米。然后在斜井人行道侧地面上安装一趟管路，同样通过加工安装弯头短接，把管子车上端的管子与斜井人行道上安装好的管子连接。开启3号斜井水泵，把水也排到670中段水仓，通过中央泵房离心式水泵排入地表河道内。
2排水方案的具体实施
方案确定后，具体实施还需要制定详细的施工安全技术措施。
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2.1施工准备：
2.1.1因现场场地限制无法安装大型机械，只能提前在3#及5#斜井车场内适当位置各打眼安装锚杆固定一台10T回柱绞车，各缠绕100米Φ21.5钢丝绳备用，在3#、5#斜井变坡点位置安装一台10T滑轮做改向用。
2.1.2追水作业前，要提前敷设好3#斜井和5#斜井在670中段通往水仓的排水管路。
2.1.3提前恢复两条斜井提升系统，拆除所有妨碍斜井提升的临时设施，提前敷设好电
缆及留绳，为水泵延伸做好准备。
2.2施工方案：
2.2.1待阻水段工序完成后，先用3#斜井水泵（从610排到670，扬程仅为,60米，实际流量达到1000m?/h左右）稳住水位，然后第一次把5#斜井水泵、电缆及留绳下放到垂直深度20米左右位置，测量好尺寸，从610水平沿着斜井人行道向下安装排水管路，利用10T回柱绞车拉紧水泵留绳并卡设牢固。加固好斜巷安装的管路后启动5#斜井水泵，同时停止3#斜井水泵运行，把水位降到590标高位置并稳住水位。
2.2.2待5#斜井水泵运行平稳，水位保持稳定后，开始延伸3#斜井管路。同样方法利用平巷事先安装好的10T回柱绞车配合，可把3#斜井水泵组、电缆、留绳逐一下放到570标高位置，并用一根φ26钢丝绳一头连接泵车，一头绕过天轮平台基础混凝土固定。然后开始安装斜井内的排水管路。固定好管路、留绳及电缆后，开启3#斜井水泵，同时停止5#斜井水泵运行，把水位降到570左右稳住水位。
2.2.3待3#斜井水位运行正常，水位稳定后，同样方法再次继续向下延伸5#斜井水泵至550标高位置。以此类推，然后再继续延伸3#斜井水泵到标高530位置……。
在实际施工过程中出现了一些问题：出水流量波动较大；随着追水深度的延伸，水泵的扬程逐渐增加，流量减小；还出现了用于出水点封堵投放的大量水泥、砂浆、注浆材料等跟随涌水涌入水泵吸水口，造成水泵流量下降，大量淤泥堵住吸水口，损坏水泵的现象。针对追水过程中出现的这些问题，我们制定以下应对措施：在两台水泵管子车最上端安装一个φ159闸阀作为水泵放水阀，一来可以在延伸斜井管路断开管子车与斜井管路时放掉管子里的存水，为管路安装节约时间，二来因为我们选用的水泵流量远大于矿井涌水量，可以通过开启放水阀，把一部分水通过φ159闸阀重新放回斜井内，从而达到调节流量，避免因水位下降太快造成水泵频繁启动、停止而损坏设备的目的。针对越往下淤泥越多的情况，我们后来又在放水阀出口处安装一趟50米φ159高分子软管，并把软管的出水口对准水泵的吸水口，这样既做到了通过开关闸阀调节流量的目的，又可以让放回的水高速冲回水泵吸水口，达到稀释、清理吸水口泥沙的目的，效果显著。
通过两台水泵交替下放，逐步把水位降至矿方要求的410水平位置稳住水位，矿方开始恢复之前被水淹没的430中段排水设备及供电系统。
待430中段永久排水设施安装完成试运行一段时间，确保设备运行可靠后，再按照追水设备的安装顺序反向依次拆除水泵、管路及配套管件、电缆、钢丝绳等。恢复矿井涌水前的正常生产秩序。
3结束语
矿井的应急救援实际上就是一个与时间赛跑的过程。高效合理、符合现场实际的应急方案有助于险情的及时控制与消除，避免不必要的人力财力物力浪费，切实保障人民群众的生命财产安全。通过此次案例的成功处置，希望为以后参与类似事情处置的人员提供一个可以借鉴的经验。
参考文献：
[1]煤矿井下中央水泵房自动化排水系统优化研究[J]. 李向军.??山西能源学院学报.?2018(02)
[2]试述矿井中央泵房水泵自动化系统的设计[J]. 朱文翔.??内蒙古煤炭经济.?2019(10)
论文作者:刘柱军
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第19期
论文发表时间:2020/3/16
标签：斜井论文; 水泵论文; 水位论文; 管路论文; 矿井论文; 井下论文; 位置论文; 《科学与技术》2019年第19期论文;