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

背景技術(shù)：

我國(guó)煤礦水文地質(zhì)條件與世界其它國(guó)家相比十分復(fù)雜，煤炭資源的開(kāi)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(xiǎn)排水技術(shù)，只有排完積水才能實(shí)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(xiǎn)的首要任務(wù)，對(duì)救援工作有著非常重要的作用。

大功率潛水電泵要求淹沒(méi)深度，說(shuō)明潛水泵必須潛水的必要性，一般為8-10m，但是在使用過(guò)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(méi)深度過(guò)大，不適應(yīng)我國(guó)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(wú)水窩工況；(2)體積大，重量大，運(yùn)輸安裝困難，同時(shí)，在礦井搶險(xiǎn)中需要軌道運(yùn)輸，不適應(yīng)無(wú)軌道斜井開(kāi)拓工況下的搶險(xiǎn)排水和老空突水工況；(3)揚(yáng)程過(guò)低，不適應(yīng)目前延伸煤礦搶險(xiǎn)排水之用。

技術(shù)實(shí)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(wú)水窩工況下的快速搶險(xiǎn)排水救災(zāi)工作。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)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(jī)、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(guò)主泵吸水罩與接力泵吸水罩由法蘭實(shí)現(xiàn)連接，大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)出水口通過(guò)法蘭和排水管路系統(tǒng)實(shí)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(guò)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(jī)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(guò)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(jī)絕緣應(yīng)考慮長(zhǎng)期運(yùn)行的耐油性，特別是電纜及電纜接頭應(yīng)選用經(jīng)考驗(yàn)的耐油絕緣材料，首選丁腈橡膠為主絕緣及防護(hù)外套。

所述立、斜井接力排水系統(tǒng)中機(jī)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(dòng)檢測(cè)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(shí)，先啟動(dòng)大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)進(jìn)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(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)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(jìn)行排水救援，直至礦井水位達(dá)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(dòng)水位與立、斜井接力排水系統(tǒng)的正常吸入 水位之間時(shí)，首先啟動(dòng)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(méi)整個(gè)大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)后，啟動(dòng)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(dòng)水位，在淹沒(méi)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(shì)：

(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(wú)井底水窩的搶險(xiǎn)救災(zāi)中最低水位高的情況。

(2)該系統(tǒng)的強(qiáng)度計(jì)算、材質(zhì)選用按“寧高勿低”原則選用，充油式潛水電機(jī)的絕緣規(guī)范應(yīng)考慮在油(變壓器油)中長(zhǎng)期運(yùn)行的耐油性，特別是電纜及電纜接頭應(yīng)選用經(jīng)考驗(yàn)的耐油絕緣材料，首選丁腈橡膠為主絕緣及防護(hù)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(hù)件有足夠的強(qiáng)度，能耐受煤礦的粗搬運(yùn)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(shuō)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(jī)；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(dòng)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(chē)

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1和附圖2，對(duì)本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步描述：

實(shí)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(jī)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(guò)主泵吸水罩7與接力泵吸水罩1實(shí)現(xiàn)連接，大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)出水口通過(guò)法蘭3和排水管路系統(tǒng)實(shí)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(guò)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(jī)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(guò)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(jī)絕緣應(yīng)考慮長(zhǎng)期運(yùn)行的耐油性，特別是電纜及電纜接頭應(yīng)選用經(jīng)考驗(yàn)的耐油絕緣材料，首選丁腈橡膠為主絕緣及防護(hù)外套；

所述立、斜井接力排水系統(tǒng)中機(jī)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(shí)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(dòng)檢測(cè)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(shí)，先啟動(dòng)大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)進(jìn)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(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)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(jìn)行排水救援，直至礦井水位達(dá)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(dòng)水位與立、斜井接力排水系統(tǒng)的正常吸入水位10之間時(shí)，首先啟動(dòng)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(méi)整個(gè)大型礦用潛水電泵排水系統(tǒng)后，啟動(dòng)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(dòng)水位11，在淹沒(méi)充油式混流潛水電泵葉輪上方合適位置為宜；

實(shí)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(gè)托車(chē)13組成，本實(shí)施例中整個(gè)斜井接力排水系統(tǒng)放置于均勻布置的托車(chē)13上由斜井軌道下放至礦井底部，而實(shí)施例一中整個(gè)立井接力排水系統(tǒng)通過(guò)吊掛方式垂直下放至礦井底部，除上述之外，兩個(gè)實(shí)施例中接力排水系統(tǒng)的連接方式和工作方法均相同。