煤矿井下排水系统能力核定

煤矿井下排水系统能力核定一、系统概况1、矿井排水系统矿井属水文地质条件中等。矿井中央水泵房设在1180水平，安装四台MD280‐65×8型多级耐腐离心泵，沿副井井筒安装2趟245mn排水管路（1趟工作，1趟备用），其中1趟管路经副井排至地面人工湖，1趟经东风井排至地面用于灌浆。东部采区排水直接由潜水泵1180东运输大巷汇至中央水仓，西部采区先汇至位于1120水平西一采区水仓，由西一采区水仓水泵排1180中央水仓。2、排水线路：东一采区工作面→1180东运输大巷→1180主石门→1180主水仓→副井（1380运输大巷→东风井）→地面人工湖（灌浆水池）。西三采区工作面→西三采区运输巷→西1120运输大巷→西一采区水仓→西一采区材料斜巷→1180主石门→1180主水仓→副井（1380运输大巷→东风井）→地面人工湖（灌浆水池）。3、水泵房设备：（1）1180主水泵房设备：安装4台MD280‐65×8型多级耐腐离心泵，单台水泵流量280m3/h，扬程520m，其中2台工作，1台备用，1台检修，均配用YB560M2‐4710kW隔爆电动机。沿副井井筒安装2趟DN250排水管路（1趟工作，1趟备用），排水高度437.8m，其中1趟管路经副井排至地面人工湖，1趟经东风井排至地面用于灌浆。中央水泵房主副水仓总容积3175m3，主仓容积为1651m3，副仓容积为1524m3。（2）1120西一采区水泵房设备：安装3台MD280‐45×3型离心式多级水泵，水泵流量280m3/h，扬程135m，一台工作，一台备用，一台检修，均配用YBK315L2‐4160kW隔爆电动机。沿西一采区材料斜巷敷设两趟DN200型排水管路，一趟工作，一趟备用，排水高度78m，将水排至1180主水仓。泵房设主、副两个水仓，主仓容积为1210m3，副仓容积为1002m3。4、矿井正常涌水量和最大涌水量根据矿井水文资料：矿井生产过程中正常涌水量40.2mm³/h，最大涌水量72.6mm³/h。2016年1月至4月测得矿井最大涌水量49.5mm³/h，平均涌水量42.6mm³/h。矿井近年统计正常涌水量为60m3/h，最大涌水量为120m3/h。二、井下排水系统核定条件井下主排水泵于2018年4月23日、24日由白银兴安矿用产品检测检验有限公司进行了检测，并提供了编号为XA主排水泵20180029至XA主排水泵20180031、XA主排水泵20180033至XA主排水泵20180035的检验报告，检验结论均为“合格”。通过现场检查，该矿排水系统完善、设备设施完好，防治水各项制度健全，各种运行、维护、检查、事故记录完备，且有每年一次的全部工作水泵和备用水泵联合排水试验及水泵工作性能测试，地质报告提供的涌水量和实测涌水量数据齐全，具备校核排水能力的条件。三、计算过程及结果1、计算条件（1）+1180水泵房水泵技术参数：规格型号：MD280‐65×8；水泵台数：4台；流量：280m3/h；扬程：520m；配套电动机型号：YB560M2‐4；额定功率：710kW；额定电压：6kv；额定电流：83.6A；生产厂家：中华人民共和国燎原煤矿水泵厂；出厂日期：2006年1月。实测流量：253.8m3/h。（2）+1120西一采区水泵房水泵技术参数：规格型号：MD280‐45×3；水泵台数：3台；流量：280m3/h；扬程：135m；套电动机型号：YB315L2‐4；额定功率：160kW；额定电压：660kv；额定电流：166A；生产厂家：兴城市水泵制造有限公司；出厂日期：2011年2月；实测流量：258.7m3/h。2、主排水泵能力及水仓能力校验：（1）+1180m主排水泵能力及水仓①校验水泵能否在20h排出矿井24h的正常涌水及最大涌水量：正常涌水时1台泵工作，20h的排水量：253.8×20=5076m3；正常涌水时24h的涌水量：60×24=1440m3＜5076m3；最大涌水时2台泵工作，20h的排水量：（253.8+255.3）×20=10182（m3）最大涌水时24h的涌水量：120×24=2880m3＜10182m3；以上计算表明，1台泵工作20h即可排出矿井24h的正常涌水，2台泵工作20h即可排出矿井24h的最大涌水量，符合规程要求。②水仓容量校验由于矿井正常涌水量为60m3/h＜1000m3/h，水仓容量应符合v≥8Qs。+1180m主要水仓有效容量v=1651m38Qs=8×60=480m3，满足《煤矿安全规程》要求。（2）+1120m排水泵能力及水仓①校验水泵能否在20h排出矿井24h的正常涌水及最大涌水量：正常涌水时1台泵工作，20h的排水量：258.7×20=5174（m3）；正常涌水时24h的涌水量：60×24=1440m3＜5174（m3）；最大涌水时2台泵工作，20h的排水量：（258.7+260.8）×20=10390（m3）最大涌水时24h的涌水量：120×24=2880m3＜10390m3；以上计算表明，1台泵工作20h即可排出矿井24h的正常涌水，2台泵工作20h即可排出矿井24h的最大涌水量，符合规程要求。②水仓容量校验由于矿井正常涌水量为60m3/h＜1000m3/h，水仓容量应符合v≥8Qs。+1120m主要水仓有效容量v=1210m38Qs=8×60=480m3，满足《煤矿安全规程》要求。3、矿井正常涌水量、最大涌水量的生产能力（1）+1180m主排水系统①矿井排正常涌水量时的生产能力计算公式为：An=330（20Bn/104Pn）=330×(20×253.8/104×0.58)=288.8（万t/a）②矿井排最大涌水量时的生产能力计算公式为：Am=330（20Bm/104Pm）=330×(20×253.8+255.3/104×1.16)=289.7（万t/a）③计算参数选取依据说明：An—排正常涌水时的能力，万t/a；Bn—工作水泵小时排水能力，经白银兴安矿用产品检测检验有限公司测定，最小为253.8m3/h；Pn—近5年最大的年度平均日产吨煤所需排出的正常涌水量，m3/t，取0.58（矿井实测统计数据）；Am—排最大涌水时的能力，万t/a；Bm—工作水泵加备用水泵的实际小时排水能力，经白银兴安矿用产品检测检验有限公司测定，为（253.8+255.3）m3/h；Pm—近5年最大的年度平均日产吨煤所需排出的最大涌水量，m3/t。取1.16（矿井实测统计数据）。（2）+1120m排水系统①矿井排正常涌水量时的生产能力计算公式为：An=330（20Bn/104Pn）=330×(20×258.7/104×0.58)=294.4（万t/a）②矿井排最大涌水量时的生产能力计算公式为：Am=330（20Bm/104Pm）=330×(20×258.7+260.8/104×1.16)=295.6（万t/a）③计算参数选取依据说明：An—排正常涌水时的能力，万t/a；Bn—工作水泵小时排水能力，经白银兴安矿用产品检测检验有限公司测定，最小为258.7m3/h；Pn—近5年最大的年度平均日产吨煤所需排出的正常涌水量，m3/t，取0.58（矿井实测统计数据）；Am—排最大涌水时的能力，万t/a；Bm—工作水泵加备用水泵的实际小时排水能力，经白银兴安矿用产品检测检验有限公司测定，为（258.7+260.8）m3/h；Pm—近5年最大的年度平均日产吨煤所需排出的最大涌水量，m3/t。取1.16（矿井实测统计数据）。4、计算结果通过以上校验和计算，该矿排水系统符合要求，取计算结果的较小值为矿井排水系统能力，则矿井排水系统能力为288.8万t/a。