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摘要：犁能煤炭有限公司针对其所有的皮里青露天煤矿在采剥过程中出现的排水问题，对现有的固定水泵房进行平台改制，从移动灵活、安装便捷、降低成本等角度为初衷进行产品设计，研发制作出一种应急多功能抽水平台移动装置，主要应用于露天矿应急排水及临时抽排水。本文首先对这一项目进行整体概述，并从创新优势、改进思路和产品的经济效益、安全效益出发阐述移动装置在露天矿中的优化应用和效益评估，最后根据平台在矿场的实际使用情况，做出推广前景和风险分析的预测。
关键词：应急;多功能;抽水平台;应用
新疆伊犁煤田由伊南、伊北、皮里青和尼勒克矿区组成，皮里青露天煤矿是新疆第一个国家一级安全生产标准化露天煤矿，目前年煤炭产销150万吨/年，剥离530万m?。新疆伊犁犁能煤炭有限公司在皮里青露天煤矿有一个生产矿井和一个基建缓建项目，本文基于提高露天矿井开采过程中的效率问题展开。
一.应急多功能抽水平台项目概述
由于采矿作业中的抽水问题影响了煤炭开采的整体进度，为促进煤炭工业技术精进和快速发展，公司设计出一种应用于露天矿井的应急多功能抽水平台移动装置。
1.1立项背景
项目背景将从地理环境、勘察报告、技术设施三方面进行阐述。首先，伊犁谷地位于内陆性干旱气候区，4到7月为雨季，10到11月为多雪期，年降水量充沛，各月降水量均匀，月均降水38.9～40.0mm，年降水量可达428.1mm。其次，根据中煤西安设计工程有限责任公司编制的《2020年皮里青露天煤矿西帮采煤水文地质勘查研究报告》，预测西帮南段正常涌水量为1716.98m3/d，最大涌水为2332.54m3/d。最后，犁能公司在露天采场内建有固定水泵房2座，一座在西帮中部水泵房，蓄水量1000m3，配有三台90KW固定泵，将西帮北部及西帮中部地表含水层水汇入以及下盘北帮临时水仓排入，将积水通过200米长排水管路排到坑口矿井水处理站处理;一座在西帮南部水泵房，蓄水量1000m3，配有一台90KW固定泵和一台110KW固定泵，将西帮南部地表含水层及大气降水、融雪水及采煤工作面临时水仓积水，通过280米长排水管路排到坑口矿井水处理站处理。根据采剥需要还建有临时水仓4座，通过潜水泵排到西帮南部水泵房和西帮中部水泵房，另建有一座3000m3矿井水处理站，对采场内矿井进行沉淀、多级药品过滤后用水排土场绿化及采场道路洒水降尘。
1.2项目来源
犁能公司2020年全年主要以快采快填的方式重点进行西帮南段回采，根据水文地质报告得到西帮南段地表水在2332.54m3/d，但是临时排水过程中投用的潜水泵故障率高，给采场抽排工作带来重大考验。为使采场西帮南段边帮涌水不影响采场正常剥离采煤、防治水等安全生产施工，犁能公司机电维修队创新团队组在黄永刚创新工作室的指导下，从移动灵活、安装便捷、降低成本等初衷进行研发，提出制作一种应急多功能抽水平台移动装置。
1.3项目可行性分析
根据项目拟解决的问题，本项目设计的移动应急抽水爬犁式平台长5米，宽2.5米，配有一台90KW变频柜，一台ISW200-500A卧式单级离心泵，功率90KW，流量300m3/h，扬程80m，可实现每小时200m3/h采场矿井水抽排。项目首先进行图纸绘制步骤，该移动应急抽水平台设计图纸于2020年6月初完成，经黄永刚创新工作室多次论证、评估，通过了可行性设计施工要求。其次由犁能公司机电维修班负责加工制作、排水系统的安装，创新团队成员全程参与加工和技术指导，在一周时间相继完成爬犁式移动平台制作、固定泵、阀门、仪表、配电柜、防护栏、防雨棚、喷漆等固件安装。制作过程中，考虑到管路连接的便捷性，设计了两个方向的出水口;考虑到变频柜、水泵的暴晒雨淋，在平台上加装了防晒雨棚。最后，在使用时，移动应急抽水平台通过装载机牵引到临时抽水点或半固定抽水点，经过位置调整和排水管路、电源的连接，方可完成排水作业。
二.移动装置在露天矿中的优化应用和效益评估
2.1创新优势和改进思路
移动应急抽水平台在露天矿中的应用优势主要体现在四个方面。一是平台具有实用性，但制作工艺简单，安装便捷，能够有效降低人员的工作量，又可以灵活移动，提高了平台的使用率。二是在本平台设有两个出水口，用于洒水车加水和采场喷淋降尘用水，提高了装置的工作效率。三是采用水位开关自动启停水泵，加上水仓围栏处的监控系统，可以远程观察水仓水位及水泵的运行情况。四是平台具有防冻功能，通过将伴热带缠到吸水管路、水泵和阀门上通电加热，能够在水泵、管路停机时预防其上冻或者泵体、阀门、管路冻裂。后期将以智能化和网络化为导向对平台进行改进，加强移动装置的现代化管理。
2.2经济效益和安全效益
在经济效益层面，首先是基于煤炭生产方面的分析，平台为犁能公司西帮开采提供了基础条件;其次是在制作成本方面，一座半固定水泵房制作成本5万元，制作一台移动应急抽水平台成本3万元，可节约2万元，在二次移动、拆除材料时，半固定水泵房存在钢材浪费及部分配件损坏的问题，而移动应急抽水平台基本不存在浪费，可比半固定水泵房节省成本约4万元;再次是移动安装的分析，半固定水泵房从拆除到制作安装需要7—9天，移动应急抽水平台从投用到更换用时约4—6小时，每移动一次可节约人工成本1万元左右;最后是移动应急抽水平台每移动一次共节约5万元，全年移动次数主要根据采场作业情况及突发应急情况，少则1次，多则每月2次。在安全效益层面，首先由于半固定水泵房在移动时存在拆除彩钢板及吊装等作业，而移动应急抽水平台制作完成后，主要任务是移动和连接管路，不仅减少了人员的工作量，还大大降低了吊装牵引带来的安全风险。其次是移动应急抽水平台排水稳定，固水泵故障率低，维修成本低，而潜水泵经常出现水封、叶轮、接地等故障。同时，平台的社会效益还体现在能为露天矿矿井抽排水及防洪应急提供参考依据和借鉴。
三.移动应急抽水平台的推广前景和风险分析
3.1项目推广前景
由于应急移动抽水平台性价比高，极具推广前景。平台主要投入材料包括钢板、槽钢、圆钢、方钢、钢管、角铁等钢材2吨以及阀门、压力表、法兰和一台ISW200-500A卧式单级离心泵、一台变频柜，合计3万元。根据项目现场实施状况来看，应急移动抽水平台在制作完成后，成功应对了犁能公司露天采场西帮南段矿井水突然增大的问题。矿井水从原来日涌水量800方增加到2000多方，4个小时内机电维修队完成了应急多功能抽水平台移动装置的安装，解决了涌水量增大的突发情况，保证了生产作业不受影响。投用以来，每天分时段运行可排水达2000多方，保证了公司2020年西帮南段回采任务的顺利进行。2020年11月，机电维修队在第一台应急移动抽水平台的基础上，优化完成了第二台应急移动抽水平台的设计和制作，实现了应急移动抽水平台在犁能公司露天采场的顺利投用。目前，矿场两台移动抽水平台均达到了预期效果，主要应用于露天矿应急排水及临时抽排水。
3.1项目风险及应对分析
从风险评估和风险源辨识可得应急移动抽水平台主要存在的风险有三点。一是在装载机牵引过程中可能出现安全间距不足导致的人员挤伤或磕碰;二是在水泵叶轮、底阀维修过程中可能因人员防护不到位而出现磕碰;三是在配电柜、电机检修过程中停送电未挂牌而误送电出现触电伤人的情形。针对这几项风险，拟给出对应的风险规避措施：一是编制安全技术防护手册，组织人员进行学习及现场作业，使工作人员配合默契，实现安全交底;二是在装载机牵引过程中须有专人负责，严格做好人员警戒;三是在水泵、底阀等检修过程中合理安排人员，作业人员应穿戴符合质量要求的劳动防护用具;四是在配电柜、电机检修过程中严格执行停送电制度，做到检修即挂牌，不检修不挂牌。
参考文献
[1] 温营军.多功能水泵控制阀在矿井排水系统中的应用[J].东西南北：教育，2019：0330-0330.
[2] 任禹昌.浮船及無底阀抽水在露天矿的应用[J].煤矿机械，2013：240-241.
关键词：应急;多功能;抽水平台;应用
新疆伊犁煤田由伊南、伊北、皮里青和尼勒克矿区组成，皮里青露天煤矿是新疆第一个国家一级安全生产标准化露天煤矿，目前年煤炭产销150万吨/年，剥离530万m?。新疆伊犁犁能煤炭有限公司在皮里青露天煤矿有一个生产矿井和一个基建缓建项目，本文基于提高露天矿井开采过程中的效率问题展开。
一.应急多功能抽水平台项目概述
由于采矿作业中的抽水问题影响了煤炭开采的整体进度，为促进煤炭工业技术精进和快速发展，公司设计出一种应用于露天矿井的应急多功能抽水平台移动装置。
1.1立项背景
项目背景将从地理环境、勘察报告、技术设施三方面进行阐述。首先，伊犁谷地位于内陆性干旱气候区，4到7月为雨季，10到11月为多雪期，年降水量充沛，各月降水量均匀，月均降水38.9～40.0mm，年降水量可达428.1mm。其次，根据中煤西安设计工程有限责任公司编制的《2020年皮里青露天煤矿西帮采煤水文地质勘查研究报告》，预测西帮南段正常涌水量为1716.98m3/d，最大涌水为2332.54m3/d。最后，犁能公司在露天采场内建有固定水泵房2座，一座在西帮中部水泵房，蓄水量1000m3，配有三台90KW固定泵，将西帮北部及西帮中部地表含水层水汇入以及下盘北帮临时水仓排入，将积水通过200米长排水管路排到坑口矿井水处理站处理;一座在西帮南部水泵房，蓄水量1000m3，配有一台90KW固定泵和一台110KW固定泵，将西帮南部地表含水层及大气降水、融雪水及采煤工作面临时水仓积水，通过280米长排水管路排到坑口矿井水处理站处理。根据采剥需要还建有临时水仓4座，通过潜水泵排到西帮南部水泵房和西帮中部水泵房，另建有一座3000m3矿井水处理站，对采场内矿井进行沉淀、多级药品过滤后用水排土场绿化及采场道路洒水降尘。
1.2项目来源
犁能公司2020年全年主要以快采快填的方式重点进行西帮南段回采，根据水文地质报告得到西帮南段地表水在2332.54m3/d，但是临时排水过程中投用的潜水泵故障率高，给采场抽排工作带来重大考验。为使采场西帮南段边帮涌水不影响采场正常剥离采煤、防治水等安全生产施工，犁能公司机电维修队创新团队组在黄永刚创新工作室的指导下，从移动灵活、安装便捷、降低成本等初衷进行研发，提出制作一种应急多功能抽水平台移动装置。
1.3项目可行性分析
根据项目拟解决的问题，本项目设计的移动应急抽水爬犁式平台长5米，宽2.5米，配有一台90KW变频柜，一台ISW200-500A卧式单级离心泵，功率90KW，流量300m3/h，扬程80m，可实现每小时200m3/h采场矿井水抽排。项目首先进行图纸绘制步骤，该移动应急抽水平台设计图纸于2020年6月初完成，经黄永刚创新工作室多次论证、评估，通过了可行性设计施工要求。其次由犁能公司机电维修班负责加工制作、排水系统的安装，创新团队成员全程参与加工和技术指导，在一周时间相继完成爬犁式移动平台制作、固定泵、阀门、仪表、配电柜、防护栏、防雨棚、喷漆等固件安装。制作过程中，考虑到管路连接的便捷性，设计了两个方向的出水口;考虑到变频柜、水泵的暴晒雨淋，在平台上加装了防晒雨棚。最后，在使用时，移动应急抽水平台通过装载机牵引到临时抽水点或半固定抽水点，经过位置调整和排水管路、电源的连接，方可完成排水作业。
二.移动装置在露天矿中的优化应用和效益评估
2.1创新优势和改进思路
移动应急抽水平台在露天矿中的应用优势主要体现在四个方面。一是平台具有实用性，但制作工艺简单，安装便捷，能够有效降低人员的工作量，又可以灵活移动，提高了平台的使用率。二是在本平台设有两个出水口，用于洒水车加水和采场喷淋降尘用水，提高了装置的工作效率。三是采用水位开关自动启停水泵，加上水仓围栏处的监控系统，可以远程观察水仓水位及水泵的运行情况。四是平台具有防冻功能，通过将伴热带缠到吸水管路、水泵和阀门上通电加热，能够在水泵、管路停机时预防其上冻或者泵体、阀门、管路冻裂。后期将以智能化和网络化为导向对平台进行改进，加强移动装置的现代化管理。
2.2经济效益和安全效益
在经济效益层面，首先是基于煤炭生产方面的分析，平台为犁能公司西帮开采提供了基础条件;其次是在制作成本方面，一座半固定水泵房制作成本5万元，制作一台移动应急抽水平台成本3万元，可节约2万元，在二次移动、拆除材料时，半固定水泵房存在钢材浪费及部分配件损坏的问题，而移动应急抽水平台基本不存在浪费，可比半固定水泵房节省成本约4万元;再次是移动安装的分析，半固定水泵房从拆除到制作安装需要7—9天，移动应急抽水平台从投用到更换用时约4—6小时，每移动一次可节约人工成本1万元左右;最后是移动应急抽水平台每移动一次共节约5万元，全年移动次数主要根据采场作业情况及突发应急情况，少则1次，多则每月2次。在安全效益层面，首先由于半固定水泵房在移动时存在拆除彩钢板及吊装等作业，而移动应急抽水平台制作完成后，主要任务是移动和连接管路，不仅减少了人员的工作量，还大大降低了吊装牵引带来的安全风险。其次是移动应急抽水平台排水稳定，固水泵故障率低，维修成本低，而潜水泵经常出现水封、叶轮、接地等故障。同时，平台的社会效益还体现在能为露天矿矿井抽排水及防洪应急提供参考依据和借鉴。
三.移动应急抽水平台的推广前景和风险分析
3.1项目推广前景
由于应急移动抽水平台性价比高，极具推广前景。平台主要投入材料包括钢板、槽钢、圆钢、方钢、钢管、角铁等钢材2吨以及阀门、压力表、法兰和一台ISW200-500A卧式单级离心泵、一台变频柜，合计3万元。根据项目现场实施状况来看，应急移动抽水平台在制作完成后，成功应对了犁能公司露天采场西帮南段矿井水突然增大的问题。矿井水从原来日涌水量800方增加到2000多方，4个小时内机电维修队完成了应急多功能抽水平台移动装置的安装，解决了涌水量增大的突发情况，保证了生产作业不受影响。投用以来，每天分时段运行可排水达2000多方，保证了公司2020年西帮南段回采任务的顺利进行。2020年11月，机电维修队在第一台应急移动抽水平台的基础上，优化完成了第二台应急移动抽水平台的设计和制作，实现了应急移动抽水平台在犁能公司露天采场的顺利投用。目前，矿场两台移动抽水平台均达到了预期效果，主要应用于露天矿应急排水及临时抽排水。
3.1项目风险及应对分析
从风险评估和风险源辨识可得应急移动抽水平台主要存在的风险有三点。一是在装载机牵引过程中可能出现安全间距不足导致的人员挤伤或磕碰;二是在水泵叶轮、底阀维修过程中可能因人员防护不到位而出现磕碰;三是在配电柜、电机检修过程中停送电未挂牌而误送电出现触电伤人的情形。针对这几项风险，拟给出对应的风险规避措施：一是编制安全技术防护手册，组织人员进行学习及现场作业，使工作人员配合默契，实现安全交底;二是在装载机牵引过程中须有专人负责，严格做好人员警戒;三是在水泵、底阀等检修过程中合理安排人员，作业人员应穿戴符合质量要求的劳动防护用具;四是在配电柜、电机检修过程中严格执行停送电制度，做到检修即挂牌，不检修不挂牌。
参考文献
[1] 温营军.多功能水泵控制阀在矿井排水系统中的应用[J].东西南北：教育，2019：0330-0330.
[2] 任禹昌.浮船及無底阀抽水在露天矿的应用[J].煤矿机械，2013：240-241.