崔庙煤矿井下主排水系统改造实践.pdf

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1、104能源技术与管理2012年第2期doi：10．3969／j．issn．1672—9943．2012．02．043崔庙煤矿井下主排水系统改造实践寇继永，林茂(郑煤集团崔庙煤矿，河南郑州450100)[摘要]崔庙煤矿为技改矿井，技改后由于矿井排水系统不完善，排水能力不能满足安全生产要求，引起11011工作面回采过程中发生突水，针对矿井排水系统实际情况，阐述了系统改造依据，重点分析了排水系统的改造方案，经改造后，提高了矿井主排水系统抵御突水的能力，有力保证矿井的安全生产。[关键词]主排水系统；改造；设计方案；排水[中图分类号]TD743[文献标识码]B[文章编号]有限公司对崔庙煤矿进行了

2、涌水量核定，矿井正0引言常涌水量为240m3／h，最大涌水量为480m3／h，排郑煤集团崔庙煤矿设计生产能力30万t／a，主水高度为271m，水的容重1020kg／m，水的pH采煤层为二煤层，煤层平均厚度6．5m。井田内值7．6～8．0。根据核定矿井涌水量等重新核定的水文地质勘探类型属以底板进水为主的岩溶裂隙原始数据，在原有排水系统的基础上增加水仓容充水矿床，矿井水文地质类型中等，矿井设计涌水量并增加水泵台数及排水管路，对现有的排水系量92m3／h，最大涌水量165m3／h。由于原有排水系统增容改造。统不完善、排水能力不足，导致11011工作面回采2．1水泵选型及台数确定至105m时发

3、生溃水淹井事故。为满足矿井今后2．1．1矿井正常涌水时水泵的排水能力安全、稳定生产的需要，对井下主排水系统进行增p1．2QK容改造。式中，为排水能力，m3／h；为矿井正常涌水量，m3／h。1矿井水文地质经计算<28=288m3／h二煤层底板直接充水含水层为太原组上段2．1．2矿井最大涌水时水泵的排水能力灰岩，岩溶裂隙较发育，在层间距变薄或受构造影9胁=1．2<2k～响以及开采深部、水头压力增大情况下，有矿井突式中，p～为排水能力，m3／h；Q～为矿井正水的可能性。常涌水量，m3／h。井田南部二煤层露头带分布的老窑密集，经计算Q~=576m／h开采历史悠久，形成大小不等的集水空间，有一定

4、2．1．3所需水泵台数的计算的静水压力，预计其老空积水量在8万m。以上。(1)工作水泵台数：nl=Q／<2矿井南部为徐庄滑动构造带，其岩性复杂，稳式中，p为水泵客定排水量，155m3／L。定性差，特别是本矿位于浅部基岩分化带、破碎带经计算rbl=1．9，取2台。与第四系直接接触地段，加上采空区，从而使此段(2)备用水泵台数：凡2I>0．7Xn水文地质条件相对复杂。计算n：≥1．4，取2台。(3)检修水泵台数：／'t3I>0．25Xn2主排水系统改造依据及方案计算n>10．5，取1台。矿井原有排水系统根据矿井正常涌水量为故所需总水泵台数：n=n++n=5(台)92m，最大涌水量为165m

5、3／h时设计，分为东环2．1．4根据煤矿安全规程规定所选水泵扬程计算水仓和西环水仓。东水仓容积为722．6m、长HR=I．1H129．5m；西水仓容积为167．4m3,长30m，水仓总式中，为水泵扬程，m；H为排水高度，m。容量为900m。事故发生后经郑州祥隆地质工程经计算，=298．1ITI2012年第2期寇继永，等崔庙煤矿井下主排水系统改造实践105根据上述计算，改造前井下使用MD155—3．2根据安全生产需要水仓应有容积30×10型水泵，扬程为300m，大于298．1m，满足V应=9txh水泵扬程要求。额定排水量为155m3／h，目前井下式中，应为水仓应有容积，in。；Q正为矿井

6、正已有3台MD155—30×10型水泵，只需增加2台。常涌水量，取240m3／h；H为时间，取8h。正常涌水时，2台工作，2台备用，1台检修；最大经计算，1920m涌水时4台工作，l台检修。3．3外环水仓有效容积2．2排水管路型号确定V~=SxL根据设计的原则和现有管路敷设的情况，设式中，新为水仓有效容积，m；s为水仓净断置2趟管路，正常涌水时1趟工作，1趟备用，2台面，取1O．06m2；L为外环水仓有效部分总长度，取水泵工作。异常涌水时，2趟工作；根据竖井排水165m。要求，确定选用热轧无缝钢管。经计算，新=1660m2．2．1排水管内径计算3．4改造后水仓总容积V总=V新+原ap：

7、Ye原有水仓容积9001TI，新增水仓有效容积为式中，为排水管内径，m；Q为排水量，1660m，水仓总有效容积为2560In。，大于应有m3／h；v为排水管的经济流速，根据《机械设计手容积1920m。，经改造设计后满足矿井的安全生册》，取1．8m／s。产需要。经计算，=0．247m为防止矿井突然溃水时大量淤煤汇入水仓，2．2．2排水管壁验算堵塞水仓使排水泵不能正常运行，矿井特采用水1·煤分离系统对淤煤进行沉淀过滤，如图1所示。2．3(o。一6．