本發(fā)明涉及立、斜井水災(zāi)害的搶險排水領(lǐng)域，具體涉及淺水窩或無水窩工況下礦井的搶險排水救災(zāi)工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國煤礦水文地質(zhì)條件與世界其它國家相比十分復(fù)雜，煤炭資源的開采受水災(zāi)害威脅嚴(yán)重，而煤礦水災(zāi)害搶救的核心技術(shù)為搶險排水技術(shù)，只有排完積水才能實施其它救援工作。因此，最大限度的降低殘留水位必不可少，有利于搶救人員下井搶占泵房，修復(fù)巷道，有利于排水復(fù)礦，且水位降到安全水位是搶險的首要任務(wù)，對救援工作有著非常重要的作用。

大功率潛水電泵要求淹沒深度，說明潛水泵必須潛水的必要性，一般為8-10m，但是在使用過程中發(fā)現(xiàn)，大功率潛水泵在功能和應(yīng)用模式上尚存在諸多不足之處：(1)要求淹沒深度過大，不適應(yīng)我國眾多鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦井底水窩管理失當(dāng)造成的淺水窩或無水窩工況；(2)體積大，重量大，運輸安裝困難，同時，在礦井搶險中需要軌道運輸，不適應(yīng)無軌道斜井開拓工況下的搶險排水和老空突水工況；(3)揚程過低，不適應(yīng)目前延伸煤礦搶險排水之用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，提出了一種立、斜井接力排水系統(tǒng)及方法，有效解決了最低殘留水位高、故障率高、壽命短等情況，解決了煤礦井底淺水窩或無水窩工況下的快速搶險排水救災(zāi)工作。

為解決上述問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

所述的一種立、斜井接力排水系統(tǒng)由充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)、大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)和排水管路系統(tǒng)組成，其中充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)包括接力泵吸水罩和充油式混流潛水電泵，大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)包括主泵潛水電機、主泵、主泵吸水罩、上吸口、下吸口：大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)與充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)通過主泵吸水罩與接力泵吸水罩由法蘭實現(xiàn)連接，大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)出水口通過法蘭和排水管路系統(tǒng)實現(xiàn)連接，由排水管路將礦井水排至地面。

所述充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)，接力泵吸水罩采用圓錐狀形由特制材料制造，充油式混流潛水電泵固定安裝于接力泵吸水罩內(nèi)，接力泵吸水罩大直徑端面處焊接法蘭通過螺栓與大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)的主泵吸水罩連接。

所述大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)采用上泵下機的連接方式固定安裝于主泵吸水罩內(nèi)腔中，主泵吸水罩兩端均焊接法蘭分別和接力泵吸水罩與排水管路系統(tǒng)連接。

所述排水管路系統(tǒng)通過數(shù)節(jié)排水管道由法蘭連接至地面，其排水管路系統(tǒng)下端與大型礦用潛水電泵系統(tǒng)的出水口連接。

所述充油式混流潛水電泵的電機絕緣應(yīng)考慮長期運行的耐油性，特別是電纜及電纜接頭應(yīng)選用經(jīng)考驗的耐油絕緣材料，首選丁腈橡膠為主絕緣及防護外套。

所述立、斜井接力排水系統(tǒng)中機械密封磨擦副選用碳化鎢或陶瓷等耐磨硬質(zhì)材料制造。

以上述一種立、斜井接力排水系統(tǒng)為基礎(chǔ)，本發(fā)明提供的一種立、斜井接力排水方法：

由立、斜井接力排水系統(tǒng)的水位自動檢測系統(tǒng)控制充油式混合潛水電泵接力系統(tǒng)和大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)的啟停：當(dāng)?shù)V井初始水位高于立、斜井接力排水系統(tǒng)的正常吸入水位時，先啟動大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)進行正常的排水工作，當(dāng)?shù)V井水位低于立、斜井接力排水系統(tǒng)的正常吸入水位時，自動啟動充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)，與大型礦用潛水電泵共同進行排水救援，直至礦井水位達到充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)最低停泵水位，然后，先停止大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)后停止充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)；當(dāng)?shù)V井初始水位于充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)的最低啟動水位與立、斜井接力排水系統(tǒng)的正常吸入 水位之間時，首先啟動充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)，當(dāng)主泵吸水罩中水位淹沒整個大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)后，啟動大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)，直至礦井水位降至充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)最低停泵水位，然后，先停止大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)后停止充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)。

所述立、斜井接力排水系統(tǒng)的正常吸入水位，在主泵吸水罩上方合適位置。

所述充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)最低啟動水位，在淹沒充油式混流潛水電泵葉輪上方合適位置為宜。

與以往的礦井大功率潛水電泵排水相比，本發(fā)明具有以下特征與優(yōu)勢：

(1)該系統(tǒng)在復(fù)礦排水中，利用了接力的原理使得最低殘留水位低至接近井底，解決了半井底水窩和無井底水窩的搶險救災(zāi)中最低水位高的情況。

(2)該系統(tǒng)的強度計算、材質(zhì)選用按“寧高勿低”原則選用，充油式潛水電機的絕緣規(guī)范應(yīng)考慮在油(變壓器油)中長期運行的耐油性，特別是電纜及電纜接頭應(yīng)選用經(jīng)考驗的耐油絕緣材料，首選丁腈橡膠為主絕緣及防護外套，解決了傳統(tǒng)接力泵壽命短、故障率高的情況。

(3)電泵的結(jié)構(gòu)及電纜的防護件有足夠的強度，能耐受煤礦的粗搬運和粗安裝的特殊要求，解決了傳統(tǒng)排水系統(tǒng)安裝困難的情況。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立井接力排水系統(tǒng)的安裝示意圖。

圖2為本發(fā)明的斜井接力排水系統(tǒng)的安裝示意圖。

圖中標(biāo)記為：1：接力泵吸水罩；2：充油式混流潛水電泵；3：法蘭；4：主泵潛水電機；5：下吸口；6：主泵；7：主泵吸水罩；8：上吸口；9：排水管路；10：正常吸入水位；11：充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)最低啟動水位；12：充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)最低停泵水位；13：托車

具體實施方式

以下結(jié)合附圖1和附圖2，對本發(fā)明的兩個實施例作進一步描述：

實施例一

如圖1所示，本發(fā)明的一種立井接力排水系統(tǒng)，由充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)、大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)和排水管路系統(tǒng)組成，其中充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)包括接力泵吸水罩1和充油式混流潛水電泵2，大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)包括主泵潛水電機4、主泵6、主泵吸水罩7、上吸口8、下吸口5：大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)和充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)通過主泵吸水罩7與接力泵吸水罩1實現(xiàn)連接，大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)出水口通過法蘭3和排水管路系統(tǒng)實現(xiàn)連接，由排水管路9將礦井水排至地面。

所述充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)，接力泵吸水罩1采用圓錐狀形由特制材料制造，充油式混流潛水電泵2固定安裝于接力泵吸水罩1內(nèi)，接力泵吸水罩1大直徑端面處焊接法蘭3通過螺栓與大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)的主泵吸水罩7連接。

所述大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)采用上泵下機的連接方式固定安裝于主泵吸水罩7內(nèi)腔中，主泵吸水罩7兩端均焊接法蘭3分別和接力泵吸水罩1與排水管路系統(tǒng)連接。

所述排水管路系統(tǒng)通過數(shù)節(jié)排水管道由法蘭3連接至地面，其排水管路系統(tǒng)下端與大型礦用潛水電泵系統(tǒng)的出水口連接。

所述充油式混流潛水電泵2的電機絕緣應(yīng)考慮長期運行的耐油性，特別是電纜及電纜接頭應(yīng)選用經(jīng)考驗的耐油絕緣材料，首選丁腈橡膠為主絕緣及防護外套；

所述立、斜井接力排水系統(tǒng)中機械密封磨擦副選用碳化鎢或陶瓷等耐磨硬質(zhì)材料制造。

本實施例中一種立、斜井接力排水方法工作原理為：

由立、斜井接力排水系統(tǒng)的水位自動檢測系統(tǒng)控制充油式混合潛水電泵接力系統(tǒng)和大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)的啟停：當(dāng)?shù)V井初始水位高于立、斜井接力排水系統(tǒng)的正常吸入水位10時，先啟動大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)進行正常的排水工作，當(dāng)?shù)V井水位低于立、斜井接力排水系統(tǒng)的正常吸入水位10時，自動啟動充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)，與大型礦用潛水電泵共同進行排水救援，直至礦井水位達到充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)最低停泵水位12，然后，先停止大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)后停止充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)；當(dāng)?shù)V井初始水位位于充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)的最低啟動水位與立、斜井接力排水系統(tǒng)的正常吸入水位10之間時，首先啟動充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)，當(dāng)主泵吸水罩7中水位淹沒整個大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)后，啟動大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)，直至礦井水位降至充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)最低停泵水位12，然后，先停止大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)后停止充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)。

所述立、斜井接力排水系統(tǒng)的正常吸入水位10，在主泵吸水罩7上方合適位置；

所述充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)最低啟動水位11，在淹沒充油式混流潛水電泵葉輪上方合適位置為宜；

實施例二

如圖2所示，為本發(fā)明的一種斜井接力排水系統(tǒng)，由充油式混流潛水電泵接力系統(tǒng)、大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)、排水管路系統(tǒng)和數(shù)個托車13組成，本實施例中整個斜井接力排水系統(tǒng)放置于均勻布置的托車13上由斜井軌道下放至礦井底部，而實施例一中整個立井接力排水系統(tǒng)通過吊掛方式垂直下放至礦井底部，除上述之外，兩個實施例中接力排水系統(tǒng)的連接方式和工作方法均相同。