隨著礦井向深部開采,礦山地質(zhì)水害有趨重之勢;加之洪災和廢棄老井、老空積水的威脅,礦井重特大事故時有發(fā)生。礦井被淹后,會使原有的排水系統(tǒng)遭到毀壞,需要從礦山排水基地緊急調(diào)運設備,進行搶險排水工作。這項工作處理的好壞,直接關系到礦井搶險排水的成敗。
筆者在20年的搶險排水工作中,曾參加指導了國家安監(jiān)、煤監(jiān)部門和四川省政府組織的四川省犍為縣東風煤礦、鄰水縣大發(fā)煤礦、南溪縣青龍咀煤礦,貴州省思南縣天池煤礦和甘肅省山丹縣吳濤煤礦等重特大突(透)水事故的搶險排水工作。在大量的搶險排水實踐工作中,筆者認為,目前我國用于礦山搶險排水的裝備還不完善,搶險排水的效率較低。一方面,需要改進現(xiàn)有裝備,使之適用于搶險現(xiàn)場;另一方面,需要加快新技術裝備的研究和配置,以盡快形成高效率的搶險排水裝備體系。
現(xiàn)有裝備在搶險排水中的不適應
1.傳統(tǒng)潛水電泵不能一次排干礦井積水
潛水電泵因具有潛入水體連續(xù)排水的性能,而成為豎井、斜井搶險排水的主打設備。但是,傳統(tǒng)潛水電泵的結構型式是電動機前置(即“上泵下電機”),潛水電泵的進水口設置在電動機上方。這在豎井或斜井搶險排水中,往下“追水”到井底大巷時,將有相當于電泵電動機機身高度的水不能排干。為了排干礦井積水,搶險現(xiàn)場不得不采用增加“接力泵”(由潛水電泵生產(chǎn)廠配套)的方法,或換用離心式水泵的方法來完成最后的搶險排水。傳統(tǒng)潛水電泵的結構限制,不僅延長了應急救援時間,而且使礦井搶險排水尾段增加了操作難度和技術風險。
2.離心式水泵用于斜井搶險排水的障礙
實踐證明,傳統(tǒng)離心式水泵在斜井搶險排水過程中,也存在不穩(wěn)定、不可靠的問題。離心式水泵傾斜20%uB0以內(nèi),尚可以安全運行,但離心式水泵的底閥必須保持與水面垂直,否則,將可能在停機后再次啟動時發(fā)生漏水,造成潛水泵泵不上水的故障。而且,由于離心式水泵的“底閥-吸水膠管-水泵”是分離的,在斜井軌道上不能整體運(移)動,當水泵或環(huán)境出現(xiàn)異常情況時,現(xiàn)場往往會手忙腳亂,甚至水泵設備也可能被上漲的水淹沒。
3.排水鋼管過重
目前,用于豎井搶險排水的管道是“強力法蘭盤鋼管”。在豎井搶險排水中,系統(tǒng)質(zhì)量(包括潛水電泵、強力法蘭盤鋼管、水柱、電纜等)有時達到幾十噸、上百噸,加上它們自身的質(zhì)量,都集中到管道法蘭盤上,這就導致整個排水系統(tǒng)不得不采用強力法蘭盤和管壁較厚的無縫鋼管,而這樣又反過來增加了系統(tǒng)質(zhì)量、安裝時間和安裝困難。
4.小型煤礦不具備快速搶險排水的安裝條件
目前,我國西南等地區(qū)還有大量年產(chǎn)3萬~9萬t的小煤礦,這些礦井由于機械化程度低、負荷輕,設計的電源容量和供電能力一般都很小,一旦發(fā)生淹井事故,無法帶動大功率的搶險排水電泵。同時,小型煤礦的井巷布置一般窄小、不規(guī)則、道床脆弱,對于較長、較大、較重的潛水電泵,無法安裝或放不下去,從而使小型煤礦特大淹井事故的搶險排水面臨著極大的困難。