[00638300]矿用潜水电泵大型化装备技术及工程应用

突透水在煤矿是与瓦斯突出（爆炸）同等严重的重大灾害，也是非煤矿山的灾害之首。我国年均发生矿山水害事故近百起，死亡数百人，经济损失上百亿元。随着开采深度增加和规模扩大，矿山水害更显突出，严重制约了矿山资源开发。常用的主排水泵遭受水淹即瘫痪，迫切需要大流量，高扬程矿用大型潜水电泵。长期以来，矿用潜水电泵只用于矿山淹井水灾发生后抢险救援，一直不能作为井下主排水设备使用，主要因素有：①国内外潜水电泵只能立式运行，安装及维护困难、工程费用极高，若强行卧式运行则会造成轴承系故障，直至电泵烧毁；②大功率潜水电机散热困难，推力轴承承载力小，寿命短等技术瓶颈，制约了高性能大型潜水电泵的研制。本项目开展保障矿山安全的矿用大型潜水电泵装备技术及工程应用研究。经过多年持续攻关，发明了四平面双单层湿定子绕组，找到了大型潜水电机定转子相擦的原发因素，采取了特殊槽型电磁设计方法，研制了大载荷水润滑推力轴承等，解决了高扬程，大流量，大功率潜水电泵散热难，可靠性差、效率低、体积大等系列难题；创造性开发了摆动调心结构的自适应导轴承技术，率先实现大型潜水电泵立、斜、卧等多种运行安装方式，开发了满足不同矿山使用条件的立井井筒井底水窝型，中央水仓入口斜巷型、开采水平井底车场型等三大类潜水电泵排水系统；结合先进的动静干涉非定常湍流计算及涡动力学分析优化和隔爆技术等形成整机核心技术。成功制造出世界最大潜水电泵，形成（600-4000kW、6/10kV、400-1700m扬程，275-1450m<'3>/h流量）矿用大型潜水电泵系列产品，成为既保证日常排水又抗御水灾害抢险排水的首选设备。该装备国内市场占有率90%以上，并出口到伊朗、俄罗斯等国际市场。神华、中煤、冀中能源、焦煤等100多家矿山企业使用该大型潜水电泵排水系统以后，无一再发生水害淹井事故，保证了矿山生产安全。11个中央直属抢险救援中心装备该大型潜水电泵200余套，在内蒙古“3.1”神华骆驼山矿难，新汶“8.17”华源矿难等多次重特大水灾事故抢险救援中发挥了关键作用。恢复亿吨以上煤炭生产能力，为社会创造经济效益100余亿元。国家安监总局多次组织专家到现场调研，充分肯定了大型潜水电泵在矿山防治水中的作用，2009年首次将大型潜水电泵编入防治水两部国家技术标准：《煤矿防治水规定》、《煤矿安全规程》。为实现由“事后抢险”到“事先预防”的防治水策略转移提供了关键技术支撑和装备保障。本项目取得大型潜水电泵发明专利，主持制定煤炭行业标准MT/T-671《矿用潜水电泵》，获得安徽省科学技术一等奖。核心技术填补国内外空白，提高了我国装备制造业技术水平和国际竞争力，推动了矿山防治水的科技进步，为国民经济战略资源安全有效开发做出了重大贡献。我国矿山资源丰富，矿井9万余座，大型潜水电泵在主排水系统上的使用，将保障万亿吨以上受水害威胁的矿山资源开发，社会经济效益潜力巨大。