煤矿排水系统改造方案2020

贵州图南矿业（集团）有限公司

兴仁市潘家庄镇兴隆煤矿

主排水系统改造方案及

施

工

安

全

技

术

措

施

潘家庄镇兴隆煤矿机电科

二〇二〇年三月二十二日

施工方案和安全技术措施会签表

施工方案和安全技术措施贯彻学习签字表

目录

一、现主排水系统概况 (5)

（一）泵房设备布置情况 (5)

（二）管路布置情况 (7)

二、排水隐患及存在的问题分析 (8)

三、排水路线 (9)

四、施工单位、地点及时间 (10)

五、施工组织机构 (10)

六、改造方案 (10)

（一）井底中央水泵房排水系统改造方案 (10)

（二）十三联巷排水系统改造方案 (10)

（三）1116综采工作面排水系统改造方案 (11)

（四）1114综采工作面以上采空区排水方案 (12)

（五）十联巷排水系统改造方案 (12)

（五）主井水泵房排水系统改造方案 (13)

七、设备材料消耗统计 (13)

八、施工安全技术措施 (15)

（一）拆卸安装注意事项 (15)

（二）井下使用电焊机安全技术措施 (15)

九、施工技术要求 (17)

十、排水系统改造要求 (17)

兴仁市潘家庄镇兴隆煤矿

主排水系统改造方案及施工安全技术措施

一、现主排水系统概况

（一）泵房设备布置情况

1、中央泵房设在井底车场+1455水平，主排水泵目前采用“四泵三管”排水方式，泵房内共安设有MDF280-43×5型多级泵2台（电机功率250KW，电压等级1140V，流量280m3/h，扬程215m），安设有MD155-30×7型多级泵2台（电机功率160KW，电压等级660V，水泵流量为155m3/h，扬程210m），其中两用一备一检修，原设计为“三泵两管”，经过2019年排水系统改造后增安两台新泵，（1#和4#泵用双管路排水，2#和3#为250KW高流量泵采用单管路排水），水泵之间安装间距约为4米，水泵底端至泵房管网主管中高度约为2.8米，泵房采用双回路供电，1#和4#泵双回路电源来自中央变电所，两趟电缆均为3×70mm2,2#和3#泵双回路电源来自1114综采工作面配电点两台KBSGZY1000变压器，电缆采用3×70mm2的屏蔽电缆。枯水季节，单台泵运行，其余水泵作为备用，雨季期间两台泵运行，一台备用，一台检修，系统设备设施配置齐全，主要解决总回风井下段、副井下段、M1运输巷下段及南翼1116综采工作面排水问题，主水仓容积1164m3，副水仓容积703m3。

2、在十三联巷设有临时排水点一个，水仓容积约350m3，安装有MDF155-30×7型多级离心泵3台（电机功率160KW，电压等级660V，

水泵流量为155m3/h，扬程210m），采用“三泵三管”方式排水，其中：正常涌水量时，1台泵工作，1台泵备用，一台泵检修；最大涌水量时，2台泵工作，1台泵备用检修。其中一台泵单管路直接排水至地面，另外两台泵排水管路与中央水泵房排水管并联。

3、主井水泵房安装150DF-30×6型水泵3台，其中：正常涌水量时，1台泵工作，1台泵备用，一台泵检修；最大涌水量时，2台泵工作，1台泵备用检修。水泵流量155m3/h，扬程180m，电机功率132KW。排水管路外径150mm、管道压力1.6MPa的聚酯复合管两趟，正常涌水量时一趟工作，一趟备用；最大涌水量时两趟同时工作。两趟排水管经副井提升巷、总回风上段，通过水泵将矿井涌水排至地面污水处理站进行处理。

4、十联巷临时排水点安装卧式离心泵2台，型号为IH125-100-250，该点设置有临时水仓，排水方式采样自动排水，排水管路为φ150PE管一趟，与主井水泵房排水管路并联。水泵流量为120m3/h，扬程150m，电机功率为55KW。

5、1116综采工作面回风巷安装有立式单级单吸离心泵2台（型号SLHB100-250A、电机功率30KW，流量为120m3/h），配套管路为φ200PE管两趟，采用潜水泵供水方式排水，排水管路长度为588米，直接排水至M1皮带运输巷。

在1116运输巷安装有两台管道离心泵，其他一台型号为SLHB100-250A（电机功率30KW，流量为120m3/h），配套管路为φ200PE管，另外一台型号为IHGB80-250A（电机功率37KW，流量

100m3/h），采用潜水泵供水方式排水，配套管路为φ200PE管，排水管路长度为451米。

（二）管路布置情况

中央水泵房目前安设有排水管路3趟，1#和4#泵采用两趟φ200PE管排水，中间采用联络闸阀控制，排水管路长度2335米。2#和3#泵采用排水管路为泵出口段为850米的DN325*8*6m 无缝钢管，承压能力2.5MPa，中段选用φ300*25PE管，承压能力为1.6MPa，长度800米，上段选用φ300*25PE管，承压能力为0.8MPa，长度900米，全部管路总长2550米，管路从十联巷经过风桥进入总回风巷，从总回风直排到煤场沉淀池，排水标高为160米。

十三联巷排水点2#和3#泵与井底中央泵房φ200PE管两趟共用管路排水，从八联巷经过风桥进入总回风巷排水至地面，1#泵单独使用一趟φ200PE管从总回风排水至地面，排水管路长度1900米，排水标高109米。

主井水泵房采用两趟φ150PE经过九联巷管子道风桥进入总回风巷，两趟排水管与十联巷临时排水点共用管路排水至地面。

1116综采工作面机风两巷均采用“两泵两管”排水方式，回风巷排水点设置在落平点转弯处，运输巷排水点设置在采面切眼下出口。排水管路均为φ200PE管，承压能力1.6MPa，回风巷排水管路长度为451m，运输巷排水管路长度为588m，直接排水至M1皮带运输巷后通过自流入副井底水仓。

二、排水隐患及存在的问题分析

1、副井底中央泵房两台280m3多级泵采用单管路排水，两台泵同时排水时，无法发挥两台大泵的排水效率，雨季期间排水受限。

2、副井底中央泵房1#和4#水泵与十三联巷2#和3#水泵共用排水管路，当上下两台泵同时开启时，由于十三联巷水泵的反作用力影响井底中央泵房的排水效率，导致水泵排水量严重降低。

3、十三联巷1#泵为独立管道排水，一旦该泵出现故障检修时，该趟管路即处于闲置状态，而另外两趟管路已被井底中央泵房占用，无法把2#和3#泵切换到1#泵管路进行排水，影响该点排水效率。

4、1116采面运输巷和回风巷目前为“两泵两管”排水系统，根据去年抢险排水情况分析，雨季最大涌水量时，1116回风巷曾安装3台管道泵同时排水，流量120m3/h管道泵2台，流量100m3/h管道泵1台，回风巷的涌水主要来自1114综采工作面采空区、1112综采工作面采空区及1110采空区积水和1116回风巷延伸巷密闭的涌水，预计今年涌水量会达到300 m3/h，甚至有所增加，目前的排水系统无法满足雨季的排水需求。

5、根据我矿历年来特别是2019年矿井涌水量的观测和总结，每年自五月份起矿井涌水量逐步增加，直至十月份，持续时间长达五个多月。对井下各排水点的涌水量观测情况为：十三联巷最大涌水量约为240m3/h，副井底中央水泵房最大涌水量约为400m3/h，十联巷排水点最大涌水量约为140m3/h，主井水泵房雨季期间的最大涌水量约为110 m3/h，1116综采工作面回风巷的最大涌水约为300m3/h，由此，

为了能平安度汛，防止淹井事故，做好我矿2020年“雨季三防”工作，确保矿井安全生产，杜绝水害事故，需要对我矿排水系统进行优化和改造。

三、排水路线

1、副井底水泵房排水路线（两趟管路排水）：

副井底水泵房→副斜井轨道巷→十联巷→总回风巷→地面

副井底水泵房→副斜井轨道巷→八联巷→总回风巷→地面

2、十三联巷排水路线（两趟管路排水）：

十三联巷水仓→总回风巷→地面

十三联巷水仓→副斜井轨道巷→八联巷→总回风巷→地面

3、1116回风巷排水路线：

1116回风巷排水点→1116回风巷→M1皮带运输巷→副井底水泵房

1116运输巷下出口排水点→1116运输巷→M1皮带运输巷→副井底水泵房

4、1112安装联巷排水点排水路线：

1112安装联巷密闭水仓→1112安装联巷→十三联巷水泵房

5、十联巷排水路线：

十联巷水仓→副斜井轨道巷→地面

6、主井水泵房排水路线：

主井水泵房→九联巷管子道风桥→总回风巷→地面

四、施工单位、地点及时间

施工单位：机电科、机电队、运输队。

施工地点：副井底中央水泵房，十三联巷排水点、1116综采工作面运输巷和回风巷排水点，十联巷排水点和主井水泵房。

施工时间：2020年月日—月日

五、施工组织机构

组长（总指挥）：陆干学、肖枝永

副组长：罗波、黄国绍、陈军

成员：覃锐、邓成考、魏余亮、梁小林、运输队、机电队、电钳工。

六、改造方案

（一）井底中央水泵房排水系统改造方案

将井底中央水泵房DN325无缝钢管与其中一趟φ200PE管通过变接联通，雨季期间即可同时起动两台大泵进行排水，两泵额定流量为560m3/h，根据效率77%计算，两台泵同时排水的流量也能达到431.2 m3/h，将能满足最大涌水量400 m3/h的排水要求，另外两台小泵作为备用和检修水泵。

（二）十三联巷排水系统改造方案

在将十三联巷排水点其中两台泵更换为MD280-43×5多级离心泵，保留一台DF155-30×7多级泵，其中一台MD280-43×5离心使用目前敷设于总回风巷φ200PE单独的排水管，另外两台泵共用一趟φ200PE排水管，通过管路改造，消除十三联巷与井底

水泵房共管排水反作用冲压增大阻力损失降底排水效率的弊端，将井底水泵房排水管路与十三联巷管路三通连接处切断，使其形成两个独立的排水系统，增大排水能力。

雨季期间一台大泵和一台小泵同时排水，另外一台大泵作为检修备用，按照60%效率计算，一大一小两台水泵排水能力至少能够达到260 m3/h，能够满足该点最大涌水量240 m3/h的要求，同时对该处水仓清淤后扩仓使容水量达到400m3左右，增大水仓容积和排水能力，避免涌水溢流进入副井底水仓，将能大幅缓解井底中央泵房的排水压力。

水泵采用双回路供电，电源取自1116采面配电点两台KSBZY1000移动变电站，供电电压选择1140V，电缆选70mm2屏蔽电缆。

（三）1116综采工作面排水系统改造方案

根据去年涌水量估计，1116回风巷最大涌水量约为300 m3/h，1116回风巷为采面回采前期的排水重点，在1116回风巷落平点安装两台150S-78 6SH-6牛头泵（流量200m3/h，扬程70m），配用55KW防爆电机，同时保留目前的两台管道泵和管路，届时，将形成“四泵三管”排水系统，（两台管道泵排水，根据性能曲线及性能表效率70%计算，排水量为168m3/h），雨季期间使用两台管道泵和一台牛头泵排水，另外一台牛头泵作为检修备用，三台泵同时排水时排水量至少能够达到320m3/h，能够满足该点的排水要求。

现1116回风巷两道密闭墙已经打开重新清理巷道，修筑密闭墙和挡水墙，从两道密闭墙里各埋入φ200PE引水管直接连接至两台管道

泵进行抽排，当雨季涌水量增大时，多余的水通过挡水墙上端的溢流管流入到水仓，再通过牛头泵抽排至M1皮带运输巷。

在1116运输巷切眼位置增安一台150S-78 6SH-6牛头泵（流量200m3/h，扬程70m），配用55KW防爆电机，同时保留目前两趟两台管道泵和管路，届时，将形成“三泵三管”排水系统。因1116运输巷积水主要为采面采空区的积水和1116回风巷溢流的水，正常情况下两台泵排水即可，并将目前一趟管路上段φ150PE管更换为φ200PE管，增大流通量，降底阻力损失。

当采面回采至1116回风巷落平点时（约推进118米），回风巷积水将全部溢流至运输巷进行抽排，届时，回撤回风巷内所有的排水设备和管路，将两台IH150-125-400型离心泵回撤至1116运输巷进行安装，根据当时的水量情况，运输巷可形成“四泵四管”或“四泵三管”的排水系统，以确保雨季安全渡险。

（四）1114综采工作面以上采空区排水方案

为了缓解1116回风巷排水压力，集中处理1112采面采空区、1110采面采空区及上部的涌水，在1112安装联巷密闭处修筑一个临时水仓，水仓容积120m3，同时安装两台150S-78 6SH-6牛头泵（流量200m3/h，扬程70m），配套使用55KW防爆电机，雨季期间，一用一备，使用φ200PE管直接排水至十三联巷水仓。

（五）十联巷排水系统改造方案

现目前十联巷排水点水泵采用主井水泵房共用排水管路方式排水，排水管自九联巷与主井水泵房排水管通过三通联通，过风桥进入

总回风排水至地面，当两个点同时排水时，共管排水方式严重增大主井水泵房管道阻力损失，降底水泵排水能力，影响排水效率。现计划通过改造，从副斜井单独敷设一趟φ200PE管，十联巷涌水直接从副斜井轨道排至地面，水管沿巷帮敷设，副井口出口段需要埋入水沟内，以免对提升运输车辆及行人通行。

（五）主井水泵房排水系统改造方案

雨季期间主井水泵房的最大涌水量约为110 m3/h，现在的排水系统能够满足排水要求，但由于水泵房内巷道底鼓，水泵基础变形导致水泵歪斜，电机输出轴与泵体不同向，雨季前，要对泵房检修拉底维修，浇筑水泵基础，重新安装水泵，以确保雨季期间的水泵能够正常运转，排水管路在九联巷风桥位置与十联巷串接的排水管断开，采用φ150PE管两趟单独排水至地面。

七、设备材料消耗统计

附：排水系统图

八、施工安全技术措施

（一）拆卸安装注意事项

1、参与施工人员必须穿戴后劳动防护用品，施工时严格按照作业规程和施工方案进行施工，杜绝三违。

2、施工作业现场必须有专人进行指挥，精神集中，严禁说笑打闹和做与工作无关的事情。

3、起吊前由施工负责人检查顶板、起吊点、吊链和葫芦的完好状况，确保安全可靠。

4、起吊时禁止身体任何部位伸入起吊物下，并防止起吊物摆动过大伤人。起吊点及通道内不得有障碍物，不得有人员穿行或逗留。

5、工作中禁止用手直接校正已被重物张紧的吊绳和吊具，发现捆绑松动或吊运工具发生异样或异响时，必须立即停止作业并进行处理。人员不准站在物件可能倾倒的一侧。

6、在施工中必须有专人负责观察起吊情况，发现异常时立即停止作业。

7、多人配合抬运材料时要做到步调一致、协调配合、同肩站立、同起同落、稳拿稳放，杜绝碰手碰脚事故发生。

8、作业人员应照顾前后，既要注意个人安全，又要照顾他人安全，禁止违章指挥和违章作业，做好自保联保互保工作。

（二）井下使用电焊机安全技术措施

1、所有入井的非防爆电气设备必须在入井前检查其完好性，不完好设备严禁入井使用。

2、电焊机运搬到作业地点后必须放置在顶板良好无淋水地点，电焊机在搭接电源前必须检查确认完好。

3、电焊作业地点的前后两端各10m的井巷范围内，必须是不燃性材料支护，并有供水管路或者配备消防水桶，施工单位负责现场洒水浇湿，焊接前必须清理或者用阻燃材料隔离焊碴飞溅区域内的可燃物。

4、施焊作业前施工队组负责向调度室汇报，并通知瓦检员到现场检查瓦斯，无瓦检员在现场专项检查瓦斯严禁进行电焊、气焊作业。同时，通知安全员到现场全程监督施工安全。

5、电焊作业地点的风流中，甲烷浓度不得超过0.5％，瓦斯检查员检查作业地点附近20m范围内巷道顶无瓦斯积存，同时确认主扇风机运行正常，作业现场20米范围内无其它无关作业及其它无关火源时，方可进行作业。

6、施焊地点必须备2个完好的灭火器，否则不可施焊。

7、电焊作业人员必须佩戴好防护面罩、防护目镜和手套等劳动防护用品。

8、电焊搭接电源必须由专职电工进行，严格执行停送电管理制度和“停电、验电、放电、挂接地线”作业流程，设备停电必须悬挂停电指示牌，以防误送电造成事故。

9、手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘。

10、井下严禁带电开盖和搬迁电气设备，搭接电源时必须停止上

级电源开关，并悬挂停电牌。

11、电焊残渣必须及时用水浇湿，防止着火或发生意外。

12、电焊作业完毕后，施工单位在作业地点必须再次用水喷洒，并派专人在作业地点检查二小时，发现异常立即处理。

13、电焊施工结束后对现场进行全面清理，并及时将设备材料回收升井。

九、施工技术要求

（一）管路铺设平、直、顺。

（二）变坡和转弯处使用自制弯头平滑过渡。

（三）法兰连接螺栓齐全，穿向一致，螺纹外露长度一致。（四）管路无跑、冒、滴、漏现象。

（五）离心泵设计基础、固定牢固，确保离心泵水平。

（六）跨越轨道、巷道处必须设龙门，尽可能紧贴顶板吊挂。十、排水系统改造要求

（一）确保水泵使用环境

1、电气设备安装位置恰当，确保安装位置顶板完好，无淋水。

2、采取措施对水泵进行降温，防止水泵因温度过高而烧坏。

3、及时清理水池或水窝内淤泥或杂物，保证水泵排水效率。

4、排水时排水管路闸阀必须完全打开，防止影响排水能力。

5、主排水系统以外的排水点，根据涌水量合理选择水泵型号。若选型过大，则开泵频繁，水泵本体裸露时间长，易造成烧泵，并造成人力资源浪费；若选型过小，则不能满足排水需求。

6、排水管路管径不能小于水泵出水口口径，以确保水泵排水能力，同时防止损坏水泵。

（二）定期排查排水系统

1、定期检修水泵开关，紧固压线，防止虚接而损坏开关；水泵开关严禁甩保护、插件或使用铜丝等代替保险。

2、定期排查供电线路，尤其在环境条件较差的情况下，确保电缆完好，防止电缆破损漏电而对人身安全构成威胁。

3、定期排查排水管路，防止出现漏水现象而影响排水系统的排水能力。

（三）其它要求

1、各排水点必须实现双回路供电，配备备用水泵。

2、损坏的水泵、开关等排水设备及时上井维修，确保有足够数量的备用水泵。

3、排水设备运输或移动过程中，确保设备不受损坏，同时注意保护水泵本身所带电缆。

4、严禁使用小型开关控制大功率水泵。