由于我国特殊的地理环境，煤炭资源的开采受水害威胁严重，煤矿安全生产面临很大困难。20世纪70年代，我国部分引进国外大型矿用潜水电泵的制造技术，开始制造大型矿用潜水电泵并以其作为主力抢险排水用泵。大型矿用潜水电泵功率大、扬程高、流量大、安装快速方便、无需水下作业，十分适合矿山淹井后抢险排水。随着不同矿井排水情况的工程实践，发现其存在功能性缺陷，如只能立式安装、要求淹没深度很深等，导致其在实际应用中受到了很大限制。基于此，有关专家开展了一系列针对大型潜水电泵的技术创新研究，针对不同倾斜矿井排水的需要，开发出了适用于不同斜置大型潜水电泵排水系统，见。

　　基金项目：河南省教育厅自然科学基金资助项目（2006570004）斜置潜水电泵排水系统在实际排水中，潜水电泵的运行特性参数随不同倾斜矿井将发生变化或者在同一矿井排水中，潜水电泵的运行工况将随矿井水位的不断变化发生变化。掌握大型潜水电泵在不同深部矿井排水工况下的运行特性参数的变化规律，为进行潜水电泵排水系统的结构设计、安装和运行管理，以及判断潜水电泵在排水过程中是否满足设计要求提供科学依据。因此，本文就不同斜置潜水电泵排水系统的运行工况进行研究。

　　1数学模型及其求解方法1.1潜水电泵排水系统工作模式大型潜水电泵在深部倾斜矿井中的排水系统工作模式，如所示。

　　1.2潜水电泵排水系统运行工况数学模型1.2.1管路系统特性方程HP一排水系统净扬程，在排水过程中随着井中水位的不断变化而变化，m；Q排水系统的出水量，m3/h K一管路特性系数；A管路横截面积，m2；f、L、D、、分别为管路摩擦系数、管长（m）、管径（m）和各种局部阻力系数之和；Hw、d分别为矿井垂直深度（m）和矿井倾角。

　　1.2.2潜水电泵的特性方程潜水电泵的特性方程包括流量~扬程（Q功率（Q ~N）、流量~效率（Q~n）、流量~汽蚀（Q~Ah）方程。下面是常用的泵特性的数学模型，计算时可用以下3任一式求解泵特性方程（有驼峰的Q-H曲线）1.2.5机组运行工况点的计算根据给定的井深Hw和不同矿井角度3依据式（3）计算出排水管长L，然后由式（2）代入相应各参数求出管路特性系数K；结合净扬程Hp（出水池水位与井中动水位差）代入计算过程中，净扬程Hp随矿井水位不断变化，计算时取不同值。

　　2.3计算结果本次除对实例中的25倾角矿井排水系统运行工况计算分析外，还分别对另外5种不同倾角矿井（假定矿井倾角3分别为15°、4530°、60°和90）进行了运行工况的数值计算，结果如~所示。

　　2.4结果分析由~可以看出，潜水电泵的运行特性参数扬程、流量、功率、效率随矿井的倾斜角度变化不大，即排水管路的倾角对潜水电泵运行工况点影响甚微，并由计算结果可知，机组的下判别式：（8）运行特性参数随着净扬程的变化而发生了较大的变化，也就是说矿井水位的不断变化大大影响了潜水电泵的运行工况点。

　　不同净扬下不同管路角泵工作扬程不同净扬程下不同管路倾角泵效率表1斜置25大型潜水电泵的运行工况净扬程/m功率Nd/kW效率不同净扬程下不同管路角泵轴功率由此可知，在实际排水过程中，掌握矿井水位的变化，对确定潜水电泵运行状态、效能发挥和运行是否经济、安全、可靠有着十分重要的作用。

　　表1是湖南某矿井（倾角25在不同净扬程（不同矿井水位）下的大型潜水电泵排水系统的运行工况点的数值计算结果。

　　由表1计算结果和~可知，斜置大型潜水电泵的运行工况点均在高效区，而且机组功率负荷满足式（8）要求，同时，运行也满足安全稳定要求。

　　3结语通过对斜置大型潜水电泵排水系统运行工况的研究，得出如下结论。

　　矿井倾斜角度（排水管路的倾角）对潜水电泵的运行特性参数影响不大；矿井水位的变化（净扬程的变化）对潜水电泵的运行特性参数影响较大；本文编制的斜置大型潜水电泵排水系统运行工况分析的计算软件，可为实际矿井排水工程提供理论依据，以提高深部矿井大型潜水电泵排水系统的运行稳定性和安全可靠度。