基于FLUENT的矿用多功能水泵联动阀流场仿真分析

根据矿井自动排水系统的特点和现状,分析现有排水阀门的不足,设计出一种矿用多功能水泵联动阀。该阀用液压油缸做缓闭装置,油液分开,兼具电动阀、逆止阀和水锤消除器3种功能。应用三维软件Pro/Engineer建立矿用多功能水泵联动阀的简化模型,并应用流体动力学软件FLUENT,以阀板在最大开度,水流速为3.0m/s作用下为例,分析矿用多功能水泵联动阀管路内部流场的变化,对流场内压力、速度、压力系数、湍动能及流线等参数进行了可视化分析,达到了设计目的,为在实验室设计出性能更佳的多功能水泵联动阀提供了参考方法和依据。     

基于FLUENT多功能水泵联动阀流场的分析方法

应用三维软件Pro/Engineer建立多功能水泵联动阀的简化模型,应用流体动力学软件FLUENT分析多功能水泵联动阀在最大开度,水流速为3.0 m/s的作用下,阀体管路内部流场的变化,对流场内压力、速度、压力系数、湍动能、流线等参数进行了可视化分析,得出了结论,为在实验室设计出性能更佳的多功能水泵联动阀提供了参考方法和依据,这对于研究工矿企业排水设备具有重要的指导意义。     

矿用风动水泵的虚拟优化设计

把Pro/E软件引入到矿用风动水泵的设计过程中,对矿用风动水泵的各个零部件进行三维造型设计、灵敏性分析、优化分析、装配,并进行干涉检查,最后实现整机的三维运动仿真,使产品的设计开发通过三维设计软件得到较好的展现,为产品的第3次设计提供理论依据。     

Pro/E二次开发在矿用减速器设计中的应用

将Pro/E二次开发方法应用到矿用减速器的设计过程中,建立矿用减速器的三维参数化模型,通过Pro/Toolkit工具在Pro/E中完成矿用系列减速器的二次开发,并利用ACCESS数据库存储参数化模型中的参数数据,实现了系列减速器的快速设计,节省了设计时间,提高了设计效率。     

无底阀水泵排水节能分析

比较矿山用有底阀水泵和无底阀排水的性能,分析无底阀水泵排水节能的原理,计算出无底阀水泵的节能效果。     

矿用潜水电动液压控制闸阀设计及应用

针对煤矿排水用电动阀门控制复杂、遇突水时易失灵等缺陷,设计了一种能在水下工作的矿用潜水电动液压控制闸阀,介绍了该闸阀的机械结构组成和工作原理;利用功率键合图理论和MAT-LAB软件对矿用潜水电动液压控制闸阀液压缸开启过程的动态性能进行仿真分析,结果显示液压缸开启过程中产生的速度波动值为基准值的4％左右,此速度波动对潜水电动液压控制闸阀的液压系统影响不大.利用Pro/Engineer和FLUENT研究了潜水电动液压控制闸阀在水中全开时阀管路内流场的变化规律,从仿真结果看该闸阀内流场运行参数基本稳定,能满足煤矿井下应急排水的要求.     

井下离心式无底阀水泵的推广应用

介绍了两种离心式水泵无底阀排水的结构原理和性能,通过比较优缺点,建议使用真空储水罐充水的无底阀排水方式。矿井排水系统使用简易真空箱替代多级离心式水泵的底阀,具有维护容易快捷、使用可靠、结构简单、制作方便等特点。     

潜水泵(利用现代潜水泵技术进行矿山排水)

文中介绍了现代矿用潜水泵的结构、特点和使用维护要求，并与普通矿用水泵进行了优缺点对比。对于矿山排水设计和潜水泵的选择有指导意义。     

缓闭阀门在斜井应急排水防水锤中的应用

为了解决矿山斜井应急排水作业时由突然停泵引起的水锤瞬间高压对TPU软管造成爆裂的问题,通过对不同类型管路排除斜井残水作业模式的对比,提出了在软管入口与水泵出口之间安装缓闭阀门的技术措施。基于对多功能水泵控制阀和管力阀缓闭阀门技术特性的研究,形成了DN200、DN150的排水软管应优先选配对应规格的管力阀,及DN100的排水软管与同通径的多功能水泵控制阀组合使用的差异化匹配方案,并试验验证了管力阀能够适用于垂直以外的安装条件。试验表明:同一开度时,阀门水平安装型式流量最大,倾斜状态次之,垂直安装时数值最小;以垂直安装时的流量为基准,DN200管力阀在水平安装时不同开度所对应流量的偏差率为2.95%～4.22%,安装型式对缓闭过程中的流量性能的影响较小。     

潜水泵

文中介绍了现代矿用潜水泵的结构、特点和使用维护要求，并与普通矿用水泵进行了优缺点对比。对于矿山排水设计和潜水泵的选择有指导意义。     

地下深部铜矿排水自动化系统研究与实践

本文针对国内地下深部铜矿矿山已建成的井下排水自动化控制系统中存在的问题,以铜矿井下排水自动化系统设计和建设为背景,介绍了排水自动化系统的功能要求、控制关键、实现方式、联动智能分析,该系统以电动阀门改造、Wincc软件等为建设平台,结合水仓水位、主管道压力和流量、阀门开度智能感知等数据,采用地下深部多级联动排水智能调控,远程自动对离心泵、电动闸阀等控制,实现了排水系统远程智能控制。     

矿山水泵真空排水装置的技术改造

根据矿井安全生产的要求,结合矿井实际排水工作,对下山掘进巷道水泵采用无底阀真空排水装置,确保迎头抽水工作的连续性和可靠性,使掘进工作安全、可靠地进行。     

极复杂水文地质条件下矿井堵源截流技术应用研究

平禹一矿水文地质类型为极复杂型,历史上多次发生灰岩承压水突水淹井和淹采区事故,矿井主采二₁煤层、二₃煤层,当前矿井总涌水量为2 000 m³/h。中央泵房排水能力3 300 m³/h,五采区中央泵房排水能力3 200 m³/h,中央泵房及五采区中央泵房均采用独立系统,井下水可分别直排地面。平禹一矿岩溶水补给量较大,疏水降压存在着排水量大、降压目标难以实现的困难,经研究论证,通过采取地面注浆和井下注浆的堵源截流技术,切断岩溶水进入矿井导水通道,可以完全或部分消除岩溶水对二₁煤层开采的威胁。经过Ⅰ期（2009—2010年）和Ⅱ期（2013—2014年）2次堵源截流工程施工,矿井涌水量显著减少,特别是Ⅱ期工程实施后,堵水效果明显。通过堵源截流技术在平禹一矿的应用,封堵了充水通道,减少了矿井排水量,降低了矿井生产成本,有效保护了地下水资源,同时保证了矿井带压开采的安全性,具有明显的经济和社会效益。     

矿用立泵在济三煤矿工作面排水中的应用

一般的潜水泵在输送含沙水、泥浆水或污水时技术性能急剧恶化,主要原因是固体之间是撞击磨损.矿用立泵的流道设计符合固体流场的变化规律,叶轮发生的主要是摩擦磨损,极大地延长了潜水泵的使用寿命.采用KL120-50型矿用立泵进行井下工作面低洼点处排水,轻便安全、高效节能,能够适应矿井复杂多变的环境.     

矿用潜水泵在煤矿抗灾强排系统中的应用

 煤矿井下水害不仅直接威胁煤矿的安全生产,且严重威胁着矿工的生命安全。根据多年对潜水泵排水系统的研究及煤矿抗灾泵站的设计经验,提出采用卧泵加潜水泵排水方案替代传统的井底中央泵房加防水闸门方案的观点,大大提高了矿井抵抗水灾的能力,使防治水工作由被动堵水变为主动防治水。实践证明,对有突水淹井危险的矿井,卧泵加潜水泵排水系统是解决矿井正常排水和抗灾抢险排水的有效方案。     

煤矿井下主排水系统的设计与实现

针对煤矿井下主排水系统人工就地操作的问题,介绍了一种基于PLC的水泵控制方式,该系统选用PLC为控制核心,通过液位、压力、流量、温度等传感器采集水泵运行参数,对水泵及管路阀门、高压开关等设备进行控制与监测,使设备在无人干涉的情况下实现了多台水泵和关联设备的联动运行和参数采集、状态监测、数据处理、故障报警、报表查询等,使设备达到最佳运行状态,满足了煤矿生产环境及安全生产的需要,提高了煤矿自动化水平,降低了劳动力强度,为实现煤矿数字化矿井打下良好的基础。     

磁西矿超千米深井建井期间排水系统设计

 鉴于磁西超千米深井排水的困难性和复杂性,为确保磁西超千米深井能够如期完成建设并正常投产,根据该矿副井深度和-1150m水平涌水量,提出两种排水方案。方案一,采用一级排水方式,直接从-1150m水平将水排至地面;方案二,采用二级排水方式,将水从-1150m水平排至风井井筒-500m水平腰泵房内,之后接力将水排至地面。经过多方调研国内大容量、高扬程水泵的生产情况以及分析该矿副井深度大、排水困难、涌水量大、开采技术难点多等特点,比较两种排水方式,最后得出：副井确定采用二级排水方式是切实可行的,并经过选型计算由水泵的扬程特性曲线和管路特性曲线计算出的水泵工况点、工况点效率、水泵和排水管路各参数均能满足要求。最终磁西超千米矿井排水系统设计合理解决了排水问题,确保了矿井排水装置经济合理、安全可靠地运行。     

井下泵房自动化控制系统的应用

在地下矿山开采中,井下排水系统对地下矿山的安全生产至关重要,由于井下矿山排水系统仍大部分采用人工操作为主,劳动强度大和效率低,给井下排水带来一定的困难。为克服上述矿山生产问题,通过对矿山井下泵房进行自动化改造,并对水泵运行和水位监测、维护保养和节能等方面自动化控制系统进行优化。通过近2 a的运行,确保井下泵房实现运行高效、安全可靠。