煤矿井下水泵房安装工艺研究
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摘 要：文章针对煤矿井下水泵房安装工艺工序进行整理、分析，根据矿井实际情况，针对安装过程存在的问题及困难，对重点安装环节进行分析改进，优化安装工序，提高煤矿井下水泵的安装效率及安全管理水平，从更好地指导煤矿井下水泵房安装工作。
关键词：煤矿井下；水泵房；安装工艺；工序；安装效率；安全管理
1 概述
煤矿井下水泵房主要：中央水泵房、采区（盘区）水泵房、主排水泵房、临时排水点、加压泵房等。主要担负着煤矿井下探放水、污水及其它水源的排水任务及井上下工业用水及生活用水的给水任务。煤矿井下水排房的安装工艺、安装效率及安全管理直接关系着，井下人员安全及生产效率，甚至将影响煤矿井下的正常生产。因此，对安装工艺、工序进行优化，合理安排安装工序尤为重要。文章根据长期在煤矿井下从事机电设备的安装及使用实践，对煤矿井下水泵房安装的每个环节进行分析、研究、改进，从而达到水泵房安装过程的安全、高效、优质的最佳状态，保证煤矿井下给排系统的可靠性和安全性。通过分析研究提高工作人员在施工过程的安全保障、生产效率。从而提高安装工程的经济效益和施工安全管理水平。
2 机电安装前对土建基础的验收与控制
2.1 水仓及吸水井基础尺寸的验收
主要核对底板标高是否符合设计，水仓底与泵房底的标高差是否符合设计及施工要求，即保证水仓内的积水量不超过设计容量，为了更合理的提高水仓的利用容量。
2.2 离心水泵和电动机底座地脚基础核对
主要核对离心水泵和电动机底座地脚基础是否做成整体基础，底座基础底部一定要固定可靠并打锚杆固定，防止由于水泵振动造成底座的移动；保证各台水泵与电动机底座基础在一个水平面上，并保持底座基础中心线在一条直线上，为了更好控制安全质量标准化及达到标准化机电硐室的标准。变电所内电缆沟砌筑基础做成坡度，直接将电缆沟内积水排到水仓内，这样减少了使用过程中定时派专人抽排电缆钩内积水的问题。电缆穿墙管（包括动力电缆、控制电缆、通讯电缆、信号电缆等）要在打基础时按电缆型号、数量预埋好。特别是移动变压器的进出线口要根据设备安装布置图预留好便于进出线的电沟槽，便于安装时电缆顺利穿入接线腔。安装前必须检验潜水泵轨道基础，检查轨道型号、两条轨道之间宽度必须与潜水泵上的滚轮型号及两滚轮之的宽度相吻合。同时检查两轨道是否在一个平面且平行。如不符合则需重新敷设浇注轨道，保证合格后方可将潜水泵下放到水泵房轨道基础上。
2.3 预埋件控制与检验
预埋件控制与检验对日后的安装工作起到很大的作用。预埋件核对与验收包括吸水井内配水短管、泵房内设备安装起吊梁和托管支架梁等。配水短管埋设时要考虑到其相对于水仓底板的高度，保证水仓内的水能完全流进吸水井。且埋设时要控制好其垂度和中心度，保证配水闸阀安装时开闭旋杆垂直且中心线与吸水井中心线一致。设备安装起吊梁要与设备中心位置相对齐，保证起吊时不偏斜，托管支架梁埋设时要保证上面一致且外端对齐，要控制好与离心水泵基础的相对尺寸，防止离心水泵出水管安装时托梁因偏斜而不能正常使用。最后，要注意控制好吸水井中心线、水泵基础中心线与托管梁中心线的相对关系，保证水泵的吸水管中心线与吸水井中心线一致，且吸水井中心线与托管梁中心线的相对关系符台安装要求。
3 机电安装顺序分析梳理
煤矿井下水泵房的机电安装主要有：设备安装，主要包括潜水泵、离心泵、真空泵、电动机、配水闸阀、电动闸阀、手动闸阀、多功能水泵控制阀等设备的安装；管路安装：包括配水（环形）管路、吸水管及排水联络管路的安装；射流装置的安装、吸水盖板安装、动力电缆的敷设安装等。在施工时为保证施工人员安全，先安装水仓和吸水井内的设备（包括主、副接地极）及管路，包括配水闸阀及短管的安装；待水仓和吸水井内的设备及管路安装完成后，将吸水井盖板安装完全后，再安装离心水泵及电动机。同时，安装配水（环形）管路，再安装吸水管与排水联络管路，然后，安装射流装置；最后，安装动力电缆、控制电缆等供电系统及接地系统。
3.1 潜水泵的安装
开始安装前要先将吸水井上部周围用护栏围住，保证仓内作业人员安全，防止仓上方人员或物体掉落，严禁仓下仓上同时作业。潜水泵安装主要难点是运输及起吊，为使用安装安全高效，经反复研究改进。决定，将潜水泵在地面组装为整体后，利用井下大型特种运输车辆将潜水泵运至泵房内，再采用两个手动葫芦（最大载荷为10吨）人工相互配合的方式，利用水泵房上方的起吊梁，将潜水泵放置在轨道上。具体方法：将手动葫芦（最大载荷为10吨）起吊钢丝绳吊挂在起吊梁上，钢丝绳扣穿过设备起吊环挂在手拉葫芦挂钩上，缓慢拉动小链，确认大链受力后（钢丝绳已绷紧），进行试吊，试吊无误后，将设备起吊。人工在设备侧方将麻绳绕过设备整体，拉动设备，直至将设备拉至设备基础上方，然后缓慢松开手拉葫芦使设备平稳的放置在预留轨道上。然后再用上述方法将潜水泵吊至水仓内轨道上。
3.2 配水闸阀、短节及吸水井上方盖板安装
由于与配水闸阀连接的短管的法兰是平焊法兰，而且短管是预埋固定在吸水井隔离墙里的，不可转动，导致配水闸阀在安装时，出水口无法按照设计要求垂直向下。因此，作者通过分析研究，在吸水井隔离墙浇筑前将配水闸阀先与预埋短管连接，固定好配水闸阀出水口方向后，再将短管固定浇注。待吸水井基础完工后，再安装配水闸阀手轮旋杆。等吸水井盖板安装完成后安装配水闸阀手轮。吸水井盖板要在配水闸阀及吸水管路完全安装好后才能进现场焊接。吸水井盖板支架矿用l1#工字钢作为支撑梁，支撑梁根据吸水口、配水闸阀确定后要与底吸水井边预埋钢板焊接固定，然后，将花纹钢板焊接在支撑梁上，这样大大减少了水泵运行时盖板大面积振动的现象。最后，在进入吸水井检查口处，开固定小门，便于检修。
3.3 离心水泵及电动机的安装
离心水泵和电动机的安装顺序是：先将离心水泵、电动机带底座运到泵房，将离心水泵和电动机带底座一起吊到基础上方，再将底座的各个地脚螺栓固定在底座上，螺栓要露出2-3扣。然后，进行调整底座位置，离心水泵和电动机的中心线一条直线上，底面在一个平面上；根据巷道中心线、吸水井中心线确定好吸水口位置后，垫好垫铁。再进行底座地脚螺栓的浇注。待底座地脚浇注完成后，将离心水泵和电动机移开底座，进行找平，打好斜铁，将离心水泵、电动安装到底座上进行找平找正，调整好对轮的间隙、同轴度及跳动，安装好对轮壳后，紧固离心水泵和电动机地脚螺栓。
3.4 配水管路、吸水管及排水联络管的安装
设备安装好后，即可进行吸、排水管安装配水管路、吸水管及排水联络管的安装。吸水管中心线与吸水井中心线一致，先将吸水笼头联接好，整体吊装到吸水井中，然后，再进行托梁预埋，待托梁完全凝固后，安装弯头、偏心异径管，与水泵吸水口进行连接。这时，吸水管没有永久固定，采用手动葫芦临时吊住，待所有吸水管安装、调整好后，可将吸水管与预埋托梁采用螺栓连接进行固定，上端固定在吸水井支撑梁上。吸水管安装的同时，也可进行配水管路安装，配水管路可采用法兰连接，吊装到起吊管梁上，两趟管路统一找平。配水管路在泵房出口处汇合成上下布置，采用组合支架和U型卡进行固定，再用锚杆固定。配水管路安装好后，根据其高度安装联络管路，提前将管路短节焊接好，等径三通留出两端不焊法兰。从离心水泵出口向上依次安装波纹补偿器、逆止阀、等径三通。安装等径三通时要以配水管路中心线确定其高度，确保联络管中心线与配水管路中心线在一个水平面上。然后，再安装逆止阀、异径三通，使两趟管路完全联络到一起，一趟使用、一趟备用。配电水管路可全部采用管焊接，联络管采用法兰联接。采用管焊接，基本免于维护，一次焊接成形，抗变形能力强；采用法兰连接，可用高压金属石墨缠绕垫，减少其漏水点，但试验时如出现漏水，处理起来很麻烦，不利于维护。吸水管托梁也可提前预埋，但安装时容易受影响，尺寸偏差不好控制。
3.5 射流装置安装
喷射泵、压力表、真空表，安装时在所有法兰盘，活动法兰盘联系处均放入橡胶石棉板制的垫圈，泵房排水管路上安装放水管路，管路放出去的水直接引入吸水井（便于排水管路出现故障时有利于维修）。射流主管路与采区供风、供水管采用三通联接，确保压力风及压水均能满足射流要求。
3.6 供电系统安装
电机及水泵安装好后，即可进行电源安装，将电缆敷设于电缆沟或电缆桥架内。控制线也可走电缆沟或电缆桥架敷设。控制按钮应集中安置在按钮箱内，然后接好电机电源、控制线及照明。
文章主要对煤矿井水泵房安装过程中，潜水泵运输及起吊、配水闸阀安装、配水管布置及安装顺序进行分析研究整理，通过多次实践，制定出更合理的安装方案，有效的缩短了泵房安装工程的工期，大大提高了煤矿井下水泵房的安装工艺质量和经济效益。为了在安装过程中各项工序顺利进行，在安装工程前一定要派有经验的人员对图纸仔细审阅，并对照图纸对基础尺寸一一核对，特别是潜水泵的轨道尺寸，一定要保证无误后，方可将潜水泵运至安装地点。