井下水倉(cāng)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?zèng)_沙主要是參考黃河沖沙清淤疏通航道的成功經(jīng)驗(yàn)，由此我們認(rèn)為可以利用高壓水射流在井下水倉(cāng)內(nèi)淤積泥沙中開(kāi)溝，破壞泥沙的淤積層從而動(dòng)搖泥沙沉滯的基礎(chǔ)，便于水流沖沙，最后通過(guò)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(jì)管道時(shí)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(gè)電廠(chǎng)客戶(hù)，該電廠(chǎng)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(tái)抽水泵只有1臺(tái)運(yùn)行的工況下，其余幾臺(tái)均會(huì)被泥沙嚴(yán)重淤堵，3～5天后即難以再開(kāi)啟運(yùn)行，具體情況如下圖。我們通過(guò)試驗(yàn)最后決定采用高壓水射流沖沙來(lái)解決水泵前池內(nèi)的泥沙淤積問(wèn)題。
 
試驗(yàn)后我們發(fā)現(xiàn)沖沙效果和射流動(dòng)能有關(guān)，且通過(guò)系列比尺模型試驗(yàn)，我們得出了射流沖沙的臨界判別條件是動(dòng)能為某一臨界值，通過(guò)進(jìn)一步分析還得出射流能量中能轉(zhuǎn)化為水流紊動(dòng)能量的百分比。

高壓水射流沖沙的效果主要與射流的動(dòng)能有關(guān)，而與射流的動(dòng)量無(wú)明顯關(guān)系。水倉(cāng)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(huì)淤積較多或完全不淤積，對(duì)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(dòng)能有關(guān)。射流提供給水流挾沙的有效動(dòng)能占射流能量的14%左右。根據(jù)這個(gè)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(dòng)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(zhǎng)度計(jì)算。