矿用多级离心中压泵排水管路经过长期使用后,矿井水中的杂质挂在内壁上形成污垢层,使矿用中压多级泵管道内径减小,阻力系数增加,管路效率降低。因此降低排水管阻力,可以使管路阻力变缓,矿用多级泵排水工况点向右移,阻力损失减少,流量增加,系统效率提高,排水单耗下降。新建矿山排水系统,采用大管径管路,阻力损失小,可以降低运行费用,但管路投资费用高。因此,选择管路时,应做经济技术比较。
对现有矿山排水系统,降低矿用多级离心中压泵的管道阻力,主要有如下方法:
1.清扫排水管中积垢
排水管路积垢,会使管路阻力增大,管路特性曲线变陡,工况点左移,排水单耗显著增加,这时要清扫管路,改善工况。
(1)用刷子清扫。这种方法是利用安设在井下的小绞车,牵引放在清扫管路中的钢丝刷子,同时不断地从井上管囗中注入压力水,靠刷子清扫积垢。
(2)用块石清扫。选用直径不超过有效管径的1/2~1/3,具有棱角的岩石2-3m分批地投入管路出口端的管口内,外注压力水,借块石棱角与管壁冲击,来清扫积垢。
以上方法虽然行之有效,效果良好,但所需要设备较多,清扫时间也比较长。
(3) 棘球清扫法。此法简单易行,效果良好。清扫时,用木制带刺的圆球投入被清扫的出口,同时注入压力水,借球表面嵌入的钢丝,冲刷管内积垢,直到恢复管的原有断面为止。操作方法:先用软木旋制的光球1~2个,清扫前先把光球投入管口内,用以探通管路,接到光球后(在井下拆开一段管路处),就可以进行清扫,光球的直径要略小于管路积垢最厚处的管径。清扫时投入的棘球是表面布满钢丝的圆形带剌的木制球,如图4-6-34所示,可制作3~4组,每组2~3个,其规格可从小到大,依次增大30~50mm。直径最小的组,应略大于光球;直径最大的一组,应等于管路的原来内径。投入每个棘球的时间视管路长短木球径而定,当井下管路出口发现棘球后,井上再投一个棘球,如此反复,直到井下接到最后一球,清扫工作就算结束。清扫完毕后,仍要不断从井上注水。以清洗管内残留泥垢。停止注水后,把井下拆开的一段管路接好,开动矿用多级泵,恢复正常排水。
为了清扫工作的正常进行,井下的管口,应设一挡球网,否则水与泥浆喷出管口时,不易发现棘球,影响清扫时间。
2.实行多管道排水
根据《煤矿安全规程》的规定,矿井排水设备都必须配有备用管路。为降低管路阻力,在排水时,应充分利用备用管路,将之投入运行。多管排水工况点右移越过最佳效率工况时,多级泵效率下降,电动机功率增加,但流量的增加大于电动机功率增长,系统整体效率提高,每排一吨水的电耗仍下降。
实行多管道排水,必须注意单管排水时,矿用多级离心中压泵的实际工况点。如果工况点在最佳效率点的左侧,实行多管排水效果显著;若单管排水工况点已经在最佳效率点的右侧,多管道排水的工况点继续右移,流量增大,若不出现汽蚀现象,电动机也不过负荷,多管道排水仍是经济的。如果超出最大流量点,出现汽蚀现象,则效率显著下降。