排水方案设计

赵固一矿东、西翼临时排水方案设计
二OO九年二月十二日
赵固一矿东、西翼临时排水方案设计
一、矿井东翼临时排水方案设计
（一）设计依据
1、根据防水办现场实测，目前矿井东翼3条大巷以及11051上下顺槽5个掘进工作面，每个掘进工作面的涌水量为20m3/h,最大涌水量为40m3/h（不包括巷道突水）。

2、由于本矿水文地质条件较复杂，所以选择水泵时东翼五个掘进工作面正常涌水量按照30m3/h，最大涌水量按照60m3/h计算。

3、根据本矿煤层赋存局部有起伏这一特点，东翼排水高度按照20m 考虑。

（二）排水地点选择
根据矿井东翼各掘进工作面迎头后巷道标高情况，本着利用现已形成的东翼回风大巷疏水系统和管路最短的原则，各排水点位置设置如下：
1、东翼胶带运输大巷的排水点设在11051下顺槽与东翼胶带运输大巷交岔口处（此处巷道底板标高相对较低），迎头涌水自流入排水点或靠小扬程电、风泵排入排水点。

2、东翼轨道运输大巷排水点设在东翼轨道运输大巷与11051工作面上顺槽交岔口以东20m处巷道北帮。

3、东翼回风大巷排水点设在东翼回风大巷与11051工作面上顺槽交叉口以东低洼处（巷道南帮）。

4、11051工作面上、下顺槽排水点分别设在两个顺槽的1#钻场。

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（三）排水设备选型：
1、水泵所需排量Q Bz、Q Bm
所需正常排量 Q Bz=1.2Q z
=1.2×30
=36m3/h
所需最大排量 Q Bm=1.2Q m
=1.2×60
=72m3/h
式中:Q z—东翼正常涌水量，m3/h；
Q m—东翼最大涌水量，m3/h。

2、水泵所需扬程H
由 H B=K(H a+5.5)
H B=1.2×(20+5.5)
=30.6m
式中 K—扬程损失系数；对于斜巷，取1.2；
H a—排水高度，m。

根据以上计算数值，选择BQW100-50-25型单级离心水泵二台；一正常涌水时，一台工作，一台备用；最大涌水时，两台工作。

BQW100-50-25型单级离心水泵性能参数如下：水泵额定流量100m3/h，额定扬程50m。

电机功率： 25kW。

3、排水管选择计算
在经济流速v p=1.5～2.2m/s中按v p=2m/s计算所需排水管内径'p d：
2
3
1000
2
3600100
41000
36004'⨯⨯⨯⨯=
⨯⨯⨯=
ππp
e
p v Q d
=133mm
式中： Q e —水泵额定流量，h m /3
；
v p —经济流速，v p =1.5～2.2m/s ，一般v p =2m/s 。

故可选择排水管为Ф250×14.8mm 的聚乙烯管，铺设一趟，管路用法兰连接。

4、计算管路实际所需扬程
考虑底阀、逆止阀、弯管等管路附件，吸、排水管阻力导致的扬程损失20m 。

则管路实际所需扬程为 H 1=H a +H s +H af =20+5.5+20 =45.5m
式中: H a —排水高度，m ；
H s —吸水高度，m ； H af —管路扬程总损失m 。

（四）管路的铺设
东翼胶带运输大巷Ф250×14.8mm 的聚乙烯排水管经11051下顺槽与东翼回风大巷Ф355×21.1mm 聚乙烯排水管相连。

东翼轨道运输大巷Ф250×14.8mm 聚乙烯排水管经11051上顺槽与东翼回风大巷Ф355×21.1mm 聚乙烯排水管相连。

东翼回风大巷Ф250×14.8mm 聚乙烯排
水管与Ф355×21.1mm聚乙烯排水管相连。

11051工作面上、下顺槽各铺设两趟Ф250×14.8mm聚乙烯排水管与东翼回风大巷Ф355×21.1mm聚乙烯排水管相连。

具体管路系统见图纸。

（五）供电系统
11051工作面下顺槽、东翼胶带运输大巷及东翼轨道运输大巷三个排水点的供电电源一个来自11051下顺槽配电点，东翼胶带运输大巷排水点的另一个供电电源来自华美三队施工的东翼胶带运输大巷运输线的供电线路，11051下顺槽及东翼轨道运输大巷的另一个供电电源来自东翼轨道运输大巷临时配电点。

11051上顺槽及东翼回风大巷排水点的供电电源一个来自11051上顺槽矿综掘一队配电点，另一个供电电源来自矿综掘一队运输线的供电线路。

具体供电线路见供电系统图。

二、矿井西翼临时排水方案设计
（一）设计依据
1、现场实测目前矿井西翼巷道正常涌水量为30 m3/h,最大涌水量为150 m3/h（不包括巷道突水）。

2、现阶段西翼巷道正常涌水量留出一定富余量选取择水泵，正常涌水量按照60 m3/h考虑，最大涌水量按照300 m3/h考虑。

3、西二盘区泵房标高-640水平，与井底车场高差即排水高度115m。

4、考虑西二盘区两条下山掘进，排水管路铺设一趟永久管路和一趟临时管路，一用一备，保证排水系统的可靠性。

（二）排水地点选择
因西翼属下山掘进，需设置可靠、且有一定排水能力的排水阵地，
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以保证掘进工作面的安全施工。

根据这一原则，矿井西翼临时排水点设在西翼轨道大巷掘进工作面迎头后巷帮保险硐（硐室规格：深4m×宽4m），距迎头保持一定距离，随掘进头推进及时前移。

目前排水点设置位置确定在西翼轨道运输大巷与西翼轨回二横贯交忿口处，巷道每掘进80m，排水点位置向前移一次。

西翼胶带上仓巷下山掘进工作面涌水通过迎头排水点，铺设一趟聚乙烯管经西翼轨胶一横贯自行流入西翼轨道大巷排水点。

（三）排水设备选型：
1、水泵所需排量Q Bz、Q Bm
所需正常排量 Q Bz=1.2Q z
=1.2×60
=72m3/h
所需最大排量 Q Bm=1.2Q m
=1.2×300
=360m3/h
式中:Q z—西翼正常涌水量，m3/h；
Q m—西翼最大涌水量，m3/h。

2、水泵所需扬程H
由 H B=K(H a+5.5)
H B=1.2×(115+5.5)
=144.5m
式中 K—扬程损失系数；对于斜巷，取1.2；
H a—排水高度，m。

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6 根据以上计算数值，选择MD155-30×5型卧式水泵一台。

为保证巷道出较大水时西翼正常生产，另外配一台MD450-60×3G 。

正常出水时MD155-30×5型水泵工作，MD155-30×5型卧式水泵性能参数如下： 水泵额定流量155m 3/h ，额定扬程150m 。

电机功率：110kW 。

3、排水管和吸水管选择计算
在经济流速v p =1.5～2.2m/s 中按v p =2m/s 计算所需排水管内径
'
p
d ：
1000
2
3600155
41000
36004'⨯⨯⨯⨯=
⨯⨯⨯=
ππp
e
p v Q d
=166mm
式中： Q e —水泵额定流量，h m /3
；
v p —经济流速，v p =1.5～2.2m/s ，一般v p =2m/s 。

故可选择排水管为Ф250×24mm 的聚乙烯管，铺设一趟，管路用法兰连接。

根据《煤矿安全规程》要求有二趟排水管，结合将来西二盘区永久排水系统设计，另一趟管路采用Ф377×9mm 钢管，管路用法兰连接。

吸水管直径一般情况比排水管直径大一级。

g d =g
D +25 =250+25 =275mm 式中 ：
g
d —吸水管外径，mm ； g
D —标准管外径，mm 。

故吸水管可选择Φ299×7.5mm 无缝钢管，采用法兰连接。

4、计算管路实际所需扬程
考虑底阀、逆止阀、弯管等管路附件，吸、排水管阻力导致的扬程损失20m。

则管路实际所需扬程为
H1=H a+H s+H af=115+5.5+20=140.5m
式中: H a—排水高度，m；
H s—吸水高度，m；
H af—管路扬程总损失m。

（四）管路的铺设
西翼排水管路沿西翼轨道运输大巷南帮沿底板铺设，铺设高度200mm，遇到交岔点时，管路从轨道下方穿过，铺设至井底水仓南通道入口处的沉淀池。

西翼胶带上仓巷排水管采用Ф250×24mm聚乙烯管，自迎头铺设至西翼轨胶一横贯上平道。

附管路系统图。

（五）供电系统
在西翼轨道运输大巷与西翼轨回二横贯交叉口以东北帮临近的保险硐，设置西翼排水系统的专用变压器。

MD155-30×5水泵供电电源来自西翼轨道综掘机配电点，MD450-60×3G水泵供电电源来自专用变压器。

当西翼开始施工12盘区的两条下山时，在西翼轨道运输大巷拐弯处附近，设置盘区变电所，排水专用变压器置于变电所内。

附供电系统图。

7。