井下水倉淤積泥沙清理—高壓水射流技術(shù)解決方案

高壓水射流破淤沖沙主要是參考黃河沖沙清淤疏通航道的成功經(jīng)驗，由此我們認(rèn)為可以利用高壓水射流在井下水倉內(nèi)淤積泥沙中開溝，破壞泥沙的淤積層從而動搖泥沙沉滯的基礎(chǔ)，便于水流沖沙，最后通過主排水泵抽排使淤積泥沙隨礦井水排到地面。

在排水系統(tǒng)建造之初，如果發(fā)現(xiàn)水中挾帶泥沙，那么就必須在設(shè)計管道時要使管道中水流速度達(dá)到能挾帶水流中現(xiàn)有的泥沙，以防止泥沙在管路中淤積。例如我們之前的一個電廠客戶，該電廠的冷卻水系統(tǒng)水泵前池就因平均流速低，致使前池中的泥沙淤積。特別是4臺抽水泵只有1臺運行的工況下，其余幾臺均會被泥沙嚴(yán)重淤堵，3～5天后即難以再開啟運行，具體情況如下圖。我們通過試驗最后決定采用高壓水射流沖沙來解決水泵前池內(nèi)的泥沙淤積問題。
 
試驗后我們發(fā)現(xiàn)沖沙效果和射流動能有關(guān)，且通過系列比尺模型試驗，我們得出了射流沖沙的臨界判別條件是動能為某一臨界值，通過進(jìn)一步分析還得出射流能量中能轉(zhuǎn)化為水流紊動能量的百分比。

高壓水射流沖沙的效果主要與射流的動能有關(guān)，而與射流的動量無明顯關(guān)系。水倉清淤，其沖刷淤積的臨界值E＝16.1，即大于或小于此臨界值就會淤積較多或完全不淤積，對其它結(jié)構(gòu)體型不同的有壓管路，雖然臨界值不同，但沖刷效果均與射流動能有關(guān)。射流提供給水流挾沙的有效動能占射流能量的14%左右。根據(jù)這個結(jié)論，在射流沖沙方式的有壓通道中，可以得出需要的單管射流動能。需要的射流管數(shù)則根據(jù)單管沖刷控制范圍及有壓管路長度計算。