矿井排水设备管路的选择
矿井排水系统说明
排水系统设计说明华坪县定华能源有限责任公司瓦房箐煤矿位于兴泉镇新文村瓦房箐，为腊石沟矿区的东部，矿区井田面积1.0542平方公里，煤层赋存于三迭系大箐层，现目前主要开采C1煤层，煤层厚度0.8—0.5m，平均厚度为0.65米，煤层平均倾角11°，结构简单。
煤矿始建于1999年，生产能力3.0万吨/年，2007年核定生产能力4.0万吨/年，预计2010年生产原煤4.0万吨/年，矿井开拓方式为斜井开拓。
一、矿井地质：矿区地层出露自上而下为第四系（Q）、三迭系（T3t）和中泥盆系（D2），地层走向东西，倾向北南，矿区内有一条正断层，褶曲不发育，属单斜构造，构造地质较简单。
二、矿井水文地质条件：（1）矿区地形呈东高西低，中沟较发育，地面坡度较陡，矿山开采范围位于当地侵蚀基准面以上，有利于地表及地下水的自然排泄。
（2）矿区含水岩系沉积碎屑层，形成含水层、隔水层相间交替排列，具有较好的稳定性。
（3）矿井内旱季地下水涌水量小，雨季涌水量稍大，季节性不明显，矿井水文地质简单。
三、矿井涌水量的来源1、大气降水渗透增加矿井下水量，主要表现在雨季比旱季的涌水量稍大。
随着矿山开发的进度而增加，也随着年度性的变化，大气降水是该矿井涌水来源之一。
2、C 1煤层上部为三叠系大箐层含水层，下部为中泥盆系灰岩含水层。
C 1煤层底板距石灰岩60米，对矿井的充水没有影响，C 1煤层上部含水层涌水是矿井的主要涌水来源之二。
3、其它涌水来源：该矿区北部局部老采空区，对现阶段矿井涌水量有一定影响，是矿井涌水来源之三。
4、矿区边缘有新文水库等地表水体，但距矿区范围较远，对矿井的充水没有影响。
四、矿井涌水量根据云南省地质局第八地质队提供的资料，及矿井实际涌水情况，预计矿井未来最大涌水量为5m 3/h,最小涌水量0.5m 3/h,正常涌水量1m 3/h,现实际正常涌水量1m 3/h 。
五、矿井排水方式矿井排水采用机械排水方式一级排水。
煤矿矿井排水系统的设计与管理
煤矿矿井排水系统的设计与管理随着煤矿市场需求的增加，煤矿矿井排水系统的设计与管理显得尤为重要。
良好的排水系统能够有效地降低矿井内的水位，确保矿工的安全，并促进煤矿生产的顺利进行。
本文将探讨煤矿矿井排水系统的设计原则、排水设备的选择与安装以及排水系统的管理，为煤矿矿井排水系统的设计与管理提供参考。
一、煤矿矿井排水系统的设计原则煤矿矿井排水系统的设计应根据矿井的地质条件、水文地质条件和矿井开采方式等因素进行综合考虑。
以下是几个设计原则：1. 安全性原则：排水系统应具备良好的安全性能，确保矿井内矿工的安全。
排水设备应经过合理布局，避免对未来矿井开采造成不利影响。
2. 经济性原则：排水系统的设计应在保证矿井安全的前提下，尽可能地减少成本。
合理选择排水设备，降低能源消耗和维护成本，提高排水效率。
3. 可靠性原则：排水系统应具备良好的可靠性和稳定性，能够适应矿井开采条件的变化。
排水设备应具备一定的备用和自动化控制功能，提高系统运行的稳定性和可维护性。
二、排水设备的选择与安装合适的排水设备的选择与安装对于煤矿矿井排水系统的性能至关重要。
以下是几种常见的排水设备及其特点：1. 排水泵：排水泵是煤矿矿井排水系统中最常用的设备之一。
通过抽水将矿井内的水排出地面，具有排水量大、抽水高度高等特点。
在选择排水泵时，应考虑泵的排水量、扬程和效率等性能指标，并合理选择泵的类型和型号。
2. 钻孔排水设备：钻孔排水设备可以通过打孔将矿井内的水导流到地下水层或者排放到地表水体。
钻孔排水设备适用于矿井水位较低，地质条件适宜的情况下，具有排水效率高、维护成本低等优点。
3. 排煤机：排煤机是煤矿矿井开采过程中常用的设备之一。
排煤机在挖掘煤炭的同时，也能够将矿井内的水一并排出。
在安装排煤机时，应确保其具备良好的密封性和排水性能，以提高排煤机的效益。
三、排水系统的管理煤矿矿井排水系统的管理对于矿井安全和生产的顺利进行都具有重要意义。
以下是几个排水系统的管理要点：1. 设备维护与检修：定期对排水设备进行维护和检修，及时处理设备故障和问题，确保排水设备的正常运行。
矿井排水系统设计规范
引言概述:矿井排水系统在矿山工程中起着至关重要的作用，它能够有效地控制矿井中的水位，保证采矿过程的安全高效进行。
为了保证矿井排水系统的设计、建设和运行达到一定的要求，必须遵循严格的设计规范。
本文将围绕矿井排水系统设计规范展开详细论述，以期为矿山工程人员提供一定的参考和指导。
正文内容:1. 设计要求:1.1 矿井排水系统的设计目标1.1.1 提高矿井的采矿效率1.1.2 保证矿区的安全生产1.1.3 减少矿井排水对环境的影响1.2 系统设计的技术要求1.2.1 确定矿井的排水能力需求1.2.2 合理选择矿井排水系统的类型及设备1.2.3 确定排水管路的布置和直径1.2.4 设计防渗和防漏措施1.2.5 提高排水系统的可靠性和经济性2. 排水系统的基本构成和设计要点:2.1 主排水井的设计要点2.1.1 确定主排水井的位置和数量2.1.2 确定主排水井的尺寸和结构2.1.3 确定主排水井的设备和自动控制系统2.2 支排水井的设计要点2.2.1 确定支排水井的位置和数量2.2.2 确定支排水井的尺寸和结构2.2.3 确定支排水井的排水设备和安全措施2.3 排水管道的设计要点2.3.1 确定排水管道的布置路径2.3.2 确定排水管道的材料和直径2.3.3 设计合理的排水管道的坡度和支撑要求2.4 排水泵站的设计要点2.4.1 根据实际需要确定排水泵站的位置和数量2.4.2 设计合理的泵站结构和设备配置2.4.3 考虑排水泵站的安全运行和维护3. 排水系统的安全管理和运行控制:3.1 安全管理的要点3.1.1 确定排水系统的安全管理责任部门和人员3.1.2 制定排水系统日常巡视和维护的管理规范3.1.3 建立排水系统的安全事故报告和应急预案制度3.2 运行控制的要点3.2.1 监测矿井水位和排水系统的运行状态3.2.2 根据实际需要调整排水系统的运行参数3.2.3 定期检修和维护排水系统的设备和管道4. 矿井排水系统的环境要求和节能措施:4.1 矿井排水对环境的影响分析4.1.1 淤泥、矿砂和有害物质的处理4.1.2 矿井排水对地下水和地表水的影响4.1.3 矿井排水的噪声和振动控制4.2 矿井排水节能措施4.2.1 设计合理的排水系统水力特性4.2.2 优化排水井和泵站的能耗4.2.3 使用节能型排水设备和材料5. 矿井排水系统的维护和改造:5.1 排水系统的日常维护5.1.1 清理排水井和管道的淤泥和堵塞物5.1.2 定期检查和更换排水设备的磨损部件5.1.3 检修和校准排水系统的自动控制设备5.2 排水系统的改造和升级5.2.1 根据实际需要进行排水系统的改造和扩建5.2.2 选用先进的排水设备和控制技术5.2.3 考虑未来矿山开采的扩展和排水需求总结:矿井排水系统的设计规范对于矿山工程的顺利进行和安全生产具有重要的意义。
排水设备选型设计
（1）水泵必须具备的总排水能力：
正常涌水时，工作水泵必须具备的总排水能力
= =1.2 =1.2×288=345.6
最大涌水时，工作水泵和备用水泵必须具备的总排水能力
= =1.2 =1.2×450=540
式中 、 ——矿井正常涌水量和最大涌水量，m³/h
备用水泵的工作能力
为了对比不同矿井涌水量的大小，通常还采用同一时期内，相对于单位煤炭产量（以吨计）的涌水量作为比较参数，称它为相对涌水量，或称为含水系数。若以K表示相对涌水量，则
K=24q/T（m3/t）
式中 q——绝对涌水量，m3/h；
T——同期内煤炭日产量，t。
1.1.2 矿水性质
矿井水中会有各种矿物质，并且会有泥沙、煤屑等杂质，故矿井水的密度比清水大，15。C矿水的密度约为1015-1025kg/m3。按PH值矿水可分为碱性PH>7、中性PH=7、弱酸性PH=4~6和强酸性PH=0~3。酸性水对排水设备的非耐酸金属零件产生腐蚀作用，减少排水设备正常使用年限。矿水中含有的悬浮状固体颗粒进入水泵后加速金属表面的磨损。当PH<5时，要求排水设备（包括泵、管路等）应选用耐酸材料，或者对水质进行中性处理。对于矿水中的悬浮颗粒应在水泵前加以沉淀，而后再经泵排出矿井。
1.1对排水系统的要求
1.1.1矿水来源
矿井水的来源分为地面水和地下水，地面水是江、河、湖、溪、池塘的存水及雨水、融雪和山洪等，如果有巨大裂缝与井下沟通时，就会造成水灾。地下水包括含水层水、断层水和老空水。地下水在开采过程中不断涌出。
矿水可以用单位时间涌入矿井内的体积来度量，称为绝对涌水量。一般用“q”表示，其单位为m3/h。涌水量的大小与该矿区的地理位置、地形、水文地质及气候等条件有关；同一矿井在一年四季中涌水量也是不同的，如春季融雪或雨季里涌水量大些，其他季节则变化不大，因此前者称最大涌水量，而后者称为正常涌水量。
煤矿排水设备选型
第三节 排水设备（一）设计依据井口标高： + 井底标高： + 排水高度 196m 井筒斜长 490m 井筒倾角 正常涌水量： q=d 最大涌水量： q max =d水质： PH=6，密度为1000kg/m 3。
矿井现有MD280-43×6型排水泵3台，配用电机功率315kW ，排水管用选用D245×的无缝钢管，沿副斜井敷设，下面对矿井排水设备进行校验。
（二）排水设备的校验1、矿井排水设备的排水能力，应保证在20h 内排出矿井一昼夜的正常和最大涌水量。
（1）水泵排矿井正常涌水时的能力 （2）水泵排矿井最大涌水时的能力矿井现有水泵额定流量为Q e =280m 3/h> m 3/h ，流量满足要求。
2、排水管路的选择 （1）排水管直径 （2）管壁厚度[])(()115.04.63.2c +'++-⨯⨯⨯=+'=δϕσδδpD p w=矿井排水管路利用D245×7的无缝钢管。
（3）排水管路实际流速 （4）吸水管直径吸水管利用直径为D273×7的无缝钢管。
（5）吸水管实际流速水泵房水泵排水管路沿副斜井设置两趟，排至地面水沟。
管路直径利用D245×7无缝钢管，一趟使用，一趟备用，总长2×550m 。
3、管路扬程总损失（1）排水管中扬程损失 1）排水管路淤积前扬程损失 2）排水管路淤积后扬程损失 H 排后=×H 排前=×= （2）吸水管中吸程损失 （3）管路扬程总损失 1）管路淤积前扬程总损失 H 管总前= H 排前＋H 吸=+= 2）管路淤积后扬程总损失 H 管总后= H 排后＋H 吸=+= （4）水泵总扬程 1）水泵吸水高度式中：H smax ——水泵允许最大吸水高度，m ；p a ′——水泵安装地点大气压，×104Pa ；p v ′——水泵安装地点实际水温的饱和蒸汽压力，×104Pa ；——矿井水重度，10000N/m 3；〔Δh 〕——水泵样本必需汽蚀余量，； Δh s ——吸水管阻力损失，。
矿山井巷掘进排水系统设备及附件建设规范
矿山井巷掘进排水系统设备及附件建设规范1、水泵设备的选型1.1井巷水仓排水设备的数量应根据实际情况考虑，最低要求3台套（一用、一备、一检修）。
水泵杨程应根据实际情况进行计算确定。
1.2水泵的流量，必须在20h内排出矿井24h的正常涌水量。
备用水泵能力应不小于工作水泵能力的70％；工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量；有突水危险矿井可另增设排水能力或预留水泵位置。
1.3设备选型应符合矿井水质要求，当矿井水pH<5时应按防酸要求选型；当选用污水泵效率不能满足要求时，可将矿井水清、污分流、分排或净化；排水中含有固体颗粒时，为防止颗粒沉降，排水管路流速不得低于最小临界速度。
1.4水泵内必须设计有水泵灌引水装置，引水装置必须可靠，应能在5min内起动水泵；采用高压水射流引水时，每个泵房至少有一台水泵的吸水管要设底阀，大水矿井则至少两台，并且在地面排水管口有灌水装置或以压缩空气、洒水管压力水作备用；采用真空泵作引水装置时，应至少配备一台备用真空泵。
2、排水管道的选型2．1主排水管路必须设工作和备用的水管。
工作水管的能力，应在20h内排出矿井24h的正常涌水量。
排水管路应考虑管路的备用，可安装2套排水的管路。
但全部管路的总能力应在20h内排除矿井24h的最大涌水量。
2.2排水管路必须能承受内水静压、水锤动压、钢管自重和温度应力叠加产生的载荷。
还应能承受1.25倍设计工作压力的压力试验。
2.3斜井管路应设在悬臂架上或底板混凝土墩上，其间距在4～8m，每隔50m固定，并应留有足够的安装和检修位置。
管道设在人行道上方时，吊挂高度应高于1.8m。
2.4管路下端应设金属弯管支座。
排水高度大时，可以分段选择管壁厚度。
分段设直管支座，第一道直管支座宜布置在距井口100m左右处。
管座应固定在专设钢梁上，底部和中间支座梁的强度、刚度、总体和局部稳定性及梁基础强度均应按“钢结构设计规范”计算，能承受所有管道同时发生水锤时的动、静载荷。
矿山排水安全作业指南
矿山排水安全作业指南一、排水系统的规划与设计1、充分了解矿山的水文地质条件在规划排水系统之前，必须对矿山的水文地质情况进行详细的勘察和分析。
包括含水层的分布、地下水的流量、水位变化等。
这有助于确定排水系统的规模和能力。
2、合理设计排水方案根据矿山的开采深度、涌水量以及地形条件，设计合适的排水方案。
可以采用自流排水、机械排水或两者结合的方式。
同时，要考虑备用排水设备和应急排水通道的设置。
3、选择合适的排水设备根据排水需求，选择性能可靠、效率高的排水设备。
如水泵的类型、扬程、流量等参数要与实际需求相匹配。
并且要保证设备的质量和可靠性，定期进行维护和检修。
二、排水设备的安装与调试1、严格按照安装规范进行安装排水设备的安装必须由专业人员按照设备的安装说明书和相关规范进行。
确保设备的基础牢固，管路连接紧密，电气接线正确。
2、进行调试和试运行在设备安装完成后，要进行调试和试运行。
检查设备的运行状况，包括水泵的转速、流量、扬程是否达到设计要求，管路是否有漏水现象，电气系统是否正常等。
发现问题及时解决，确保设备在正式运行前处于良好状态。
三、日常维护与管理1、定期巡检制定巡检制度，定期对排水设备、管路、阀门等进行检查。
查看设备的运行状况，有无异常声音、振动和发热现象；检查管路是否有破损、漏水；阀门是否灵活可靠。
2、设备保养按照设备的保养手册，定期对设备进行保养。
包括更换润滑油、清洗滤网、检查密封件等。
确保设备始终处于良好的运行状态，延长设备的使用寿命。
3、备件管理储备一定数量的常用备件，如水泵的叶轮、轴套、密封件等。
建立备件库存管理台账，定期对备件进行盘点和补充，以保证在设备出现故障时能够及时更换。
四、操作人员的培训与要求1、专业培训操作人员必须经过专业的培训，熟悉排水设备的操作方法、性能特点和安全注意事项。
掌握设备的启动、停止、调速等操作，以及常见故障的排除方法。
2、持证上岗操作人员必须取得相应的操作资格证书，方可上岗操作。
玉华矿矿井排水设备的选型计算
矿井排水 ， 采用 “ 一泵一管 ” 工作方式 。正常及最大涌水期间 ［ ］ 上海市 电气工程设计研究会．实用 电气工程设计手册 ［ ． ５ Ｍ］ 上海 ： 上海科学技术文献 出版社 ，０ １ ２ １． （ 责任编辑 ： 薛培荣 ）
［ ］ 易泓可． ２ 电气控制系统设 计基础与范例 ［ ． 北京 ： Ｍ］ ２版． 机械
２ ． 吸排 水 管路 选 择 ．２ ２
矿井 １２号煤层 以 ３个 生产采 区 、 个 综采 中厚煤 层工作 、 １
面 、 个综采薄煤层 工作面 、 个 综掘工作 面来 保证矿井 设计生 １ ３
产能力和正常生产接替 。矿井采用集 中排水系统 ， 在副立井井底 设 主水仓和 主排水泵房 ，采区涌水沿一采区轨道巷敷设 的排水 管路排至轨道大巷水沟后 ， 自流至副井底水仓 。矿井全部涌水 由 设在副立井井底 的主排水设备排至工业场地 的井下水处理站水
Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉ ｎ ｏ ｙ ｎ Ｗ ａ ｅ ｌ ｎ ｆ ｉ ｕ ｎ Ｃｉｙ ｎ ｔ ｕ ｔｏ ｆ Ｈｕ ａ ｔ ｒＰ ａ ｔｏ ｙ ａ ｔ Ｔａ
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矿井排水设备管路的选择
《煤矿安全规程》规定：必须有工作和备用的水管。
工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水最。
工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。
1.管路趟数的确定
管路趟数应根据《煤矿安全规程》的有关规定、所选水泵台数确定。
管路至少应有2趟，一般也不宜超过4趟。
2.管路在泵房内的布置
管路在泵房内的布置形式应根据水泵台数和所选管路的趟数确定。
图1-2-34所示为常见矿井排水管路在泵房内布置示意图。
图1-2-34a为3台水泵2趟管路的布贾方式，图b为4台水泵3趟管路布置方式。
另外，也有5台泵3趟或4趟管路的布置方式等。
但是，不论采用哪种布置方式，都应使任意1台水泵能用任何1趟管路排水。
如果电动机是配套电动机，工况点又在工业利用区内，不需要验算电动机容量。
当工况点超过工业利用区右侧，或者用户要自配电动机、更换电动机等，电动机容量按下式计算。
选择时应优先选用工作可靠、性能好、体积小、价格便宜，并与本单位技术能力相适应的产品。
当矿水的pH<5时，应选用耐酸水泵；当矿水泥沙含量较大时，矿山机械设备应考虑选用耐磨泵。
在选择水泵时，可能有多种型号的产品符合要求，具体选用哪种型号的产品，应通过稳定性校验和技术经济比较后确定。