0 引言
目前，我国煤矿井下的局部排水中大量采用隔 爆型潜水泵［1 ～ 4］。但在井下快速采煤和快速岩石掘 进中来不及沉淀悬浮的固体颗粒，导致普通隔爆型 潜水泵在使用中经常出问题，上世纪80 年代以来， 已经发生了多起潜水泵爆炸事故，为此对其爆炸机 理进行了长期探索，并研制了能杜绝潜水泵爆炸的 隔爆型排沙潜水泵; 隔爆型排沙潜水泵［5］自1990 年 原煤炭部上海电气防爆检验站发证使用以来，取得 了良好的效果。但MT /T671-2005 标准发布后， 2006 年又出现“规范名称”( 煤) 矿用隔爆型潜水排 沙电泵，改用此名的普通潜水泵挂上“排沙”的牌子 发证已多达4 200 余个。由于名称近似，难免产生 误判，故在使用中，发生了潜水泵爆炸的隐患事故。 为确保煤矿安全生产，本文着重介绍排沙潜水泵的 安全性能，并提出排沙潜水泵和排污潜水泵的区分 方法，供同行探讨。
1 概念介绍
1． 1 沙水和沙 煤矿井下的岩巷一般采用爆破法挖掘，爆破后 的整体岩石变为松散的岩石碎渣。矿井水穿过岩石 碎渣就变成了灰色的泥水，一般称其为沙水。该沙 水中的岩石颗粒与石英砂的物理特性和化学成分相
近，便称其为沙。
1． 2 煤水和煤
在采煤的作业面，矿井水穿过堆放的松散碎煤 就变成了黑色的泥水，一般称其为煤水。该“煤水” 中的碎煤颗粒属于软质的固体颗粒，它与石英砂的 物理特性与化学成分相差悬殊，为防止混淆，不能称 作沙。
1． 3 排沙泵
排沙泵是专门排“沙水”的潜水泵的简称，能专 门用于通过“第四纪流沙层”， 1990 年经上海电气防 爆站检验发证，其中认定企业标准中排沙必备的12 条规定。
1． 4 排污泵
排污泵是专门排“煤水”的潜水泵的简称，在安 全性能上无排沙潜水泵的严格规定，只能称为有排 污的功能［6］。
2 隔爆型排沙潜水泵的主要特点
2． 1 结构
1) 电动机外壳配有泄压安全阀，即压力为0． 25 MPa 时立即自动泄压。这就像锅炉配有预防爆炸 的安全阀，是排沙潜水泵必不可少的安全措施。 2) 电动机有双层机壳，双层机壳的电动机内腔 不得有饱和水蒸汽，环境温度和水温均应≤ + 35 ℃，其电动机绕组温升限值为60K。由于电动机内 腔的最高温度为+ 95 ℃，低于水的沸点+ 100 ℃， 更低于现行标准的+ 120 ℃，故电动机壳内的水蒸 汽会显著减少，加上配有泄压安全阀，在安全上是有 可靠保障。
3) 便携式潜水泵的电动机机座外面配有钢板 焊接的导水套，规定其厚度≥2． 5 mm。
4) 接线盒设在电动机外壳之外，既便于定期拆 下电缆检测，又便于损伤后随时更换。
5) 依据潜水泵爆炸案例暴露出的弱点，规定采 用钢板焊接或铸钢的电动机端盖。
6) 依据电动机绝缘被短路击穿原因的排查结 果，规定电动机的定子铁芯应先装入机座，之后方可 下线浸漆［7］。
7) 依据易磨损部位来确定的排沙潜水泵的叶 轮口环与轴套环，其材质规定采用硬质合金，其使用 寿命均可提高5 ～ 8 倍。
2． 2 电气性能
1) 排沙潜水泵断水空转6 h，机械密封不得冒 烟，其外壳温度不得高于+ 95 ℃。主要是改虑到在 实际排水时发现，塑料薄膜、火药包装纸以及淤泥等 会堵塞泵的滤网; 喷浆落入水中的混凝土会堵塞叶 轮的叶片吸入口等，这都会引起泵的断水空转，导致 发生短路击穿的事故。
2) 整机空转时振动速度的有效值不应超过0． 7 mm/s，实际出厂时普遍达到0． 3 mm/s，这是为减少 机械密封进水而定的。
3) 接线盒内任何部位不得存水，以确保电气间 隙、爬电距离的规定要求。
4) 潜水泵整机应做1m 高的跌落试验，试验后 应能保持良好状态。
5) 绕组浸漆烘干应确保3 次，使得电动机更加 抗振、抗潮湿，以延长使用寿命。
6) 耐湿热试验不得装密封件，试验后确保导体 对地绝缘电阻≥20 MΩ。对于有立式与卧式两用的 泵，要对其两种方式分别试验。
3 排沙泵、排污泵的检验与区分
1) 排沙泵模拟试验方法: 33 kg 颗粒大小相搭 配的混凝土专用的标准沙，20 kg 粉状的干水泥及 47 kg 自来水，其总质量100 kg，一并放在同一个圆 桶内，并把装有压力表的潜水泵和带闸阀的排水管 也放入圆桶内，排水管的出口放入圆桶的边沿内。
试验时先关闭闸阀，运转时略微打开闸阀，经检查， 若圆桶的桶底没有沉淀堆积的沙粒即可，然后观察 压力表，采用硬质合金口环时，若1 h 内压力无变 化，则此泵是合格的排沙泵。反之，若＜ 1 h，压力已 经明显下降的，甚至不出水的，则为排污泵。
在试验时应注意:
( 1) 电流超过额定值或已跳闸二次，应停止试 验，说明电动机功率不匹配，需要更换。
( 2) 试验前要做好预防爆炸事故的措施。
( 3) 当环境温度或水温＞ 35 ℃，应停止试验，待 采取有效降温措施后重新试验。
2) 从现场使用表明，能连续工作超过3 个月， 之后还一切正常的为排沙泵。否则，即为排污泵。
4 隔爆型排沙潜水泵的实际应用效果 目前隔爆型排沙潜水泵的替代产品为水陆两用 的KL 系列矿用立泵，它可以离开水体到陆地上安 装，或吊挂在空中当吊泵使用。该矿用立泵用吸水 软管与底阀吸水而不发生汽蚀，优点是躲开了整机 被埋在沙里的危险，具体介绍应用效果:
1) 一两年前矿用立泵被用于陷入水灾困境的 煤矿井下，用在涌水量较大的采煤工作面排含沙的 高浓度煤水。如: 在鄂尔多斯地区，兖矿集团的营盘 豪煤矿、石拉乌素煤矿、金鸡滩煤矿、转龙湾煤矿、安 源煤矿，以及中天合创的葫芦素煤矿和门克庆煤矿， 伊化能源的母杜财登煤矿等，尽管使用了一两年没 检修，至今照样运转正常。
2) 矿用立泵当吊泵用创造了清水仓新工艺。 工字钢滑轨固定在水仓顶板中央，装上电动葫芦之 后吊挂矿用立泵，再配上特制的水力搅拌器，用于清 淤，尽管沉淀的碎岩石粉渣被搅起之后浓度很高，但 该矿用立泵一直无故障运行，清淤效果十分理想。 如: 中煤集团山西华昱能源的南阳坡煤矿、伊泰京粤 酸刺沟矿业，清水仓已经不再发愁。
3) 神华榆林的青龙寺煤矿在井下采用矿用立 泵在预沉池清淤，解决了长期的难题，取得了良好的 效果。
4) 矿用立泵在金属矿山或其他行业所排的沙， 其硬度要比煤矿的沉积岩碎渣坚硬许多。例如: 中 国有色在赞比亚的谦比希铜矿、卢安夏铜矿，多宝山 铜矿以及中国水电八局在尼日利亚宗格鲁水电站工 程，多年来均选择了矿用立泵。
5) 神华准能黑黛沟露天煤矿使用的一批30 ～ 200 kW 的矿用立泵，已经10 年没作检修，至今还在 使用中，并吸引好胜者前去核实确认。
6) 立井掘进在过“流沙”时还是采用隔爆型排 沙潜水泵更为理想。例如: 铁法煤建公司在立井井 筒掘进施工中要通过“第四纪流沙层”，采用了55 kW 排沙潜水泵吊挂着直接降落到井底水下吸沙， 再加上6 名矿工用大板锹喂沙，井径8 m，流沙层厚 度11 m，吸沙实体体积552． 92 m3，正式排沙后一鼓 作气地通过了流沙层，为打立井提供了宝贵的经验。
5 建议
选购排沙泵时要依据的特征:
1) 含沙浓度标准值“质量比20%”。
2) 有硬质合金口环。
3) 允许“断水空转”。
尽快启动行业标准的修订程序，鼓励科技创新， 恢复隔爆型排沙潜水泵办证的权利，严格分清排沙 泵与排污泵的界限，进一步提高煤矿用潜水泵的性 能指标和安全保障。