井下排水系统是煤矿生产中四大系统之一，担负着井下积水排除的重要任务。在煤矿地下开采的过程中，由于地层中含水量的涌出，雨水和江河中水的渗透，水砂充填和煤矿井下供水，将有大量的水昼夜不停地汇集于井下。另外，煤炭开采过程中，由于地层结构破坏，岩层断裂，使采区与储水层连通，发生透水事故，涌水量会突然增加。如果不能及时地将这些积水排送到井上，井下的生产就可能受到阻碍，安全就得不到保障，严重者会造成重大事故，给煤矿安全带来极大的威胁。彬长矿区是我国黄陇大型煤炭基地的骨干矿区，井下涌出的水量约为1000m³/h。在水泵长时间运行过程中，由于存在汽蚀效应，水泵的过流部件如叶轮、导叶和离心泵等出现不同程度的破坏，加之有些涌出水还存在腐蚀作用，导致水泵关键部件表面损坏，重要部分易出现疲劳断裂。这些原因导致水泵偏离最佳设计点和最佳效率，整体的水利效率较低，出水量减少、能耗加倍，进一步促使水泵加速老化，水泵的运行周期缩短，维修工期延长，维修费用增多，泵站运营效益降低。另外，汽蚀现象不仅直接影响到泵的工作特性，产生的噪声和振动还会导致泵停止运行，直接影响矿井水排水工作和水泵房节能要求。课题组围绕水泵高效运行和水泵耐磨两大核心问题。