高压水射流清淤实现无泥沙淤积水仓.pdfVIP

未媳蕉科技 2008年第3期 高压水 汔滑淤雾 无混沙淤 水仓 刘淮光 (淮南矿业集团张集煤矿，安徽淮南 232174) 摘 要 为了解决煤矿井下主排水泵水仓日益严重的泥沙淤积问题，设置一条连接高压水源的多孔冲沙管，在井下水仓内淤积泥沙中开沟冲 沙，以此破坏泥沙淤积层，动摇泥沙沉滞的基础，便于水流冲沙。同时，通过高压束水增速，提高水流攻沙、挟沙能力，利用水流刷去巳开沟槽边 沿上的浮沙，攻击沟槽下边的沉沙，消除煤矿井下水仓泥沙淤积问题。 关键词 高压水射流 多孔冲沙管 无泥沙淤积水仓 中图分类号33)743 文献标识码 B 煤矿井下水仓内淤积严重，主要是矿井水夹带大 射流管 射流管 量煤泥沙流人造成的。在仓内特殊的泥沙结构和特定 的自然环境影响下形成的淤积层非常顽固，只能靠人 工清淤疏通。 人工清淤工效极低：首先要接局部通风机保证作 业场所通风安全，然后堵住内仓或外仓的进水，接排水 图2 两管冲沙效果示意 泵排水，安装斜巷绞车提升，每小班4～5个工人清挖， 系列比尺模型试验，得出射流冲沙的临界判别条件是 每天占用 100多辆矿车，内外水仓清理需2～3个月。 保持动能为某一临界值，通过进一步分析还得出射流 1 高压水射流破淤冲沙的初步设想 能量中能转化为水流紊动能量的百分比。找出了有压 输水系统中计算射流冲沙参数的方法。 利用高压水射流在井下水仓内淤积泥沙中开沟， 高压水射流冲沙的效果主要与射流的动能pQV2 破坏泥沙淤积层，动摇泥沙沉滞的基础，水流冲沙，通 有关，而与射流的动量 无明显关系。对本文研究 过主排水泵将淤积泥沙随矿井水排到地面。 的水仓清淤，其冲刷淤积的临界值是当E= 俨= 2 高压水射流破淤冲沙的理论依据 l6．1时，即大于或小于此临界值就会淤积较多或完全 不淤积，对其它结构体型不同的有压管路，其临界值不 射流冲沙是解决排水系统中局部泥沙淤积问题的 同，但冲刷效果均应与射流动能 俨有关。利用泥沙 一 种方法，在排水系统中，如果水中挟带泥沙，在设计 颗粒悬浮力取自水流紊动能的观点分析射流减淤的效 管道时都会考虑到使管道中水流速度达到能挟带水流 果是可行的，利用射流增强水流的紊动能维持泥沙悬 中现有泥沙的程度，以防止泥沙在管路中淤积。某电 移是有道理的，射流提供给水流挟沙的有效动能占射 厂的冷却水系统中的水泵前池因平均流速低，使前池 流能量的14％左右。根据这个结论，在需要采用射流 中泥沙淤积不可避免。特别是当4台抽水泵只有1台 冲沙方式的有压通道中只要用挟沙能力公式5= 运行时，其余几台均会被泥沙淤堵，3～5d后即难以开 (US／gR~o) 计算出维持该有压通道不淤积需要的流速 启运行。淤积状态如图1所示。 及相应的水流动能E1=p俨进而用 叩=E ]E2= r一一一——————]瞳噩夏受 『———————_——] QV2／Qo 即可得出需要的单管射流动能‘Qo ，可作 垦銎