土城矿主排水系统的改造设计
矿山排水系统设计与优化
矿山排水系统设计与优化矿山排水是矿山生产中一个不可忽视的环节，其系统设计与优化对于矿山的安全生产和经济效益具有至关重要的作用。
随着现代矿山生产的不断发展，矿山排水系统在设计和运行中也面临着新的挑战和机遇。
本文旨在深入探讨的相关问题，从理论研究到工程实践，全面剖析矿山排水系统的关键技术和方法，为我国矿山排水系统的改进提供参考和借鉴。
一、矿山排水系统设计的背景与意义矿山排水系统是指在矿山生产中，对地下水、地表水和雨水进行有效控制和处理的工程系统。
矿山排水系统设计不仅关系到矿山生产的正常进行，更关乎矿山环境的保护和矿山安全的确保。
随着矿山开采深度的增加和矿山规模的扩大，矿山排水系统设计变得愈加复杂和重要。
优化矿山排水系统设计，可以降低矿山生产中的水文灾害风险，提高排水效率，减少水资源浪费，对于矿山的可持续发展具有重要意义。
二、矿山排水系统设计与优化的原则和方法1. 矿山地质环境调查与分析2. 矿山排水系统方案设计3. 排水系统工程施工与运行4. 排水系统效果监测与评估三、矿山排水系统设计与优化的关键技术和难点1. 地下水动力学特性模拟2. 地下水与地表水交互作用模型3. 排水系统管网优化设计4. 排水系统运行参数调整与控制四、矿山排水系统设计与优化的案例分析1. XX矿山排水系统设计与优化2. XX矿山排水系统施工与效果评估3. XX矿山排水系统故障分析与处理五、结论与展望本文通过对矿山排水系统设计与优化的深入研究，揭示了矿山排水系统设计与优化面临的挑战和机遇，提出了相关原则和方法，探讨了关键技术与难点，分析了实际案例，并对未来研究方向进行了展望。
希望通过本文的探讨，能够为我国矿山排水系统设计与优化工作提供一定的借鉴和参考，助力我国矿山行业的可持续发展。
矿井主排水系统设计方法探讨
矿井主排水系统设计方法探讨论文导读：矿井主排水系统安全可靠运行是矿井安全生产的重要保证。
目前矿井主排水系统还存在系统不完善、管理困难、自动化程度低等问题。
提出了新的设计方法。
通过对矿井排水系统传统设计方法的优化。
优化，矿井主排水系统设计方法探讨。
关键词：矿井，主排水系统，设计方法，优化一、概述矿井主排水系统安全可靠运行是矿井安全生产的重要保证，主排水设备还是矿井的耗电大户，其效率的提高能降低生产成本提高企业竞争力。
目前矿井主排水系统还存在系统不完善、管理困难、自动化程度低等问题。
本文总结了矿井主排水系统设计观点，提出了新的设计方法，可大大提高矿井排水的安全性、可靠性和经济性。
现简述如下，与同行共同探讨。
二、主排水泵选择因为离心水泵具有运行效率高、设备投资低、现场维护方便等优点，所以目前矿井主排水泵房通常采用卧式离心泵配隔爆型电动机机组模式，而矿用大流量高扬程潜水泵由于产品较少，设备效率较低等原因，还未在矿井主排水泵房普及应用。
小流量低扬程防爆潜水电泵和风动潜水泵以其安装简单，运行方式灵活等特点，被广泛用于井下各局部排水场所。
三、离心水泵特点离心水泵是一种利用水的离心运动的抽水机械，由泵壳、叶轮、泵轴、泵架等组成。
离心水泵只有在其叶轮完全淹没于水中的情况下，泵体内部才能造成必要的真空度实现正常排水，因此，启动前的注水是离心水泵工作的重要操作项目之一。
起动前应先往泵里灌满水，起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转，水作离心运动，向外甩出并被压入出水管。
水被甩出后，叶轮附近的压强减小，在转轴附近就形成一个低压区。
这里的压强比大气压低得多，外面的水就在大气压的作用下，从进水管进入泵内。
博士论文，优化。
博士论文，优化。
进入泵体的水在随叶轮高速旋转中又被甩出，并压入出水管。
叶轮在电动机带动下不断高速旋转，水就源源不断地从低处被抽到高处。
水泵起动过程可概括为以下几个环节：注水环节、闸阀操作环节、稳定运行环节，注水环节是整个排水系统可靠运行的第一步，同时也是关键一步。
矿井主排水系统设计及改造的几个问题
矿井主排水系统设计及改造的几个问题作者：高建朝来源：《管理观察》2010年第31期摘要：通过总结现场工作中对主排水系统维护、研究和改造的经验，分别从泵房的开拓基建、水仓设计和改造、泵房内设施和系统设计、水泵的选型、排水管选型和安装、水锤的产生和预防等方面的完善改进进行阐述，提出了主排水系统在设计和改造中应完善和注意的问题。
关键词：排水系统设计改造当前，矿井主排水系统的设计以2007年版的《矿山固定设备选型使用手册》为基础，经过多年的现场工作经验，在矿井排水系统设计和改进方面，总结了应该注意的几点问题，从而可以使系统更加完善、可靠性更高。
一、泵房开拓（一）泵房的通风问题某矿2003年的突水淹井灾害中，中央泵房11台泵全部开启排水后，泵房温度急剧上升，在2个小时的时间内，上升了约12℃，达到44℃。
故泵房通风问题值得一提。
直接排水系统，泵房设置在井筒附近，通风良好，抗灾排水多台泵联合运行时也可以安设临时机械通风设备，在此不必阐述。
分段排水系统情况下，且下水平的泵房未设在副井附近时，下水平的泵房必须考虑到有良好的通风。
（二）泵房断面问题在现场的工作中体会到，泵房断面大一些，安装、拆除、扩容改造、以及日常维修等施工会更方便，但开拓工作量大些，若井深地压大，还会有变形快的情况。
有条件的矿井在设计之初泵房的长、宽、高的计算数值选大些较合适。
（三）泵房底板问题考虑到泵房打扫卫生基本靠水“冲”，所以泵房地面要有一个坡度，方便水流向吸水小井。
二、水仓设计、改造的几点问题（一）水仓长度和容量水仓长度应不小于110ｍ，因为仓内水流速应小于0.005ｍ/s，停留时间应大于6小时。
在矿井涌水量不大时，为了使水泵避峰填谷运行，以及使水泵可以连续运行的时间长些，水仓的有效容量应大些，以达到“蓄一天水，开一次泵”的运行工况。
（二）水仓的设施1.仓内轨道：有两个方案，一是在建设初期，考虑到清理时人员行走和底板积煤，道木应略高于底板。
采矿工程中的矿井供水与排水系统设计与优化
采矿工程中的矿井供水与排水系统设计与优化矿井供水与排水系统是采矿工程中至关重要的一部分。
在矿山开采过程中，矿井供水系统负责提供足够的水源来满足采矿活动的需要，而矿井排水系统则负责将矿井中的水排出，从而确保矿井的安全稳定运行。
因此，设计和优化矿井供水与排水系统对于矿山的正常运营至关重要。
首先，矿井供水系统的设计需要考虑以下几个方面。
第一，需要确定矿井所需的水量和水质要求。
根据采矿活动的具体情况和所在区域的水资源情况，确定矿井所需的供水量和主要用水用途，例如饮用水、工业用水等。
同时，根据矿区水质测试数据，为矿井供水系统设计相应的水质处理流程，保证供水水质符合要求。
其次，矿井供水系统的设计还需要考虑水源的选择和供水管网的布置。
根据矿山所在的地理位置和地形地貌特点，选择合适的水源，常见的水源包括地下水、地表水和外购水。
然后，根据水源位置和矿山的布局，设计供水管网的布置方案，确保水能顺利送达到需要的地方。
另外，对于矿井排水系统的设计与优化来说，也有一些关键方面需要考虑。
首先，需要合理确定排水机械的类型和数量。
根据矿井的深度、规模和地质条件，选择合适的排水机械设备，如抽水泵站、水封泵等，并确定机械设备的数量，以确保矿井排水的顺畅和安全。
其次，需要合理设计排水管网的布局和排水井的位置。
根据矿井的构造和地质条件，确定排水井的位置，以便有效地排除矿井中的水。
同时，设计排水管网的布局，确定管径、管网结构和管道连接方式，以确保排水系统的稳定性和运行效率。
此外，还需要设计和安装适当的排水阀门和水位测量设备。
排水阀门可以调节和控制排水流量，以适应矿井中的水位变化。
水位测量设备可以实时监测矿井的水位情况，及时发现异常情况并采取相应的措施。
最后，矿井供水和排水系统的优化是一个持续改进的过程。
通过对现有系统的运行情况进行监测和分析，及时发现问题并采取有效的措施加以改进。
比如，在供水系统中可以使用节水设备和优化供水管网布局，以降低能耗和成本。
矿井主排水系统设计方法探讨
矿井主排水系统设计方法探讨1. 简介矿井排水是一项重要的工程，旨在提高矿井采煤效率和生产效益。
主要通过矿井排水系统来实现。
在矿井排水系统中，主排水系统是矿井系统中最重要的一部分。
本文将重点探讨矿井主排水系统的设计方法。
2. 矿井主排水系统的功能矿井主排水系统是矿井排水系统的重要组成部分，其主要功能如下：•加快矿井内的水流速度，降低水压，保障采矿生产的安全；•让排放的废水能够顺利地从井下运输到井口；•调节井下水位高度，避免矿井内水位过高对生产造成影响；•排放地下水和泵送生产用水。
3. 矿井主排水系统的设计方法矿井主排水系统的设计根据井下的地形条件、排水量、井筒高度、运输距离和要求等而定。
一般情况下，矿井主排水系统设计需要考虑以下几个方面：3.1. 流量计算矿井主排水系统的流量计算是系统设计的首要任务。
矿井主排水系统的流量计算要根据井下的排水量，水位高度和井筒的高度来计算井下的总水量以及需要排放的水量等。
3.2. 管道的选择选择合适的管道是矿井主排水系统设计的另一个重要考虑因素。
要选择合适的管道，需要考虑到运输距离、工作压力、耐腐蚀性和安装成本等因素。
3.3. 泵的选择在矿井主排水系统设计中，还需要选择合适的泵。
泵的选择应该根据矿井的排水量和压力条件来做出合理的选择。
3.4. 设计参数的确定矿井主排水系统的设计参数是设计的关键之一，包括井筒高度、井下水泵的数量和布置位置、管道的直径和长度、泵的水头、流量等。
3.5. 安全防护在矿井主排水系统设计中，安全防护也是十分重要的一项任务。
主要是针对矿井工人和相关设备进行安全防护，确保排水系统能够稳定、安全地运行。
4. 结论通过本文对矿井主排水系统设计方法的探讨，我们可以发现，良好的矿井主排水系统设计对于矿井生产的安全和效率有着十分重要的作用。
只有了解矿井主排水系统的功能，并根据实际情况进行设计，才能够保障矿井生产的安全、高效和繁荣发展。
矿山排水设计
煤矿主排水系统设计竖井正常涌水量：331m³/h，最大涌水量545m³/h，井口标高：H h=446，最大涌水期65d，矿水中性，涌水密度1010kg/m³.本设计根据煤炭部制定的《煤矿安全规程》及《煤矿工业设计规范》，在保证及时排除矿井涌水的前提下。
使排水总费用最小，选择最优方案。
根据《煤矿安全规程》的要求，水泵必须有工作、备用和检修水泵，其中工作水泵应能在20h内排出24h的正常涌水量（包括充填水及其它用水）。
备用水泵的排水能力应不小于工作水泵排水能力的70%。
工作和备用水泵的总排水能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。
检修水泵的排水能力应不小于工作水泵排水能力的25%。
水文地质条件复杂或有突水危险的矿井，可根据具体情况，在主水泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另外增加排水能力。
1、水泵最小排水能力的确定根据《煤矿安全规程》的要求，工作水泵的能力应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。
因此正常涌水时，工作水泵最小排水能力应为Q B=24/20q z=1.2q z=1.2×331m³/h=397.2m³/h在最大涌水期，工作和备用水泵必须的排水的排水能力为Q B m ax=24/20q max=1.2q max=1.2×545m³/h=654m³/h式中 Q B—工作水泵具备的总排水能力，m³/h；Q Bmax—工作和备用水泵具备的总排水能力，m³/h；q z—矿井正常涌水量，m³/h；q max—矿井最大涌水量，m³/h。
2、水泵所需扬程的计算H B =H sy/ηg=（446+4）/0.9=500mηg—管道效率，与排水管敷设倾角a角有关，一般为：当a=90°时，ηg=0.9~0.89；当a>30°时，ηg=0.83~0.8；a=30°~20°时，ηg=0.8~0.77；a<20°时，ηg=0.77~0.74。
矿井主排水系统设计
第一章矿井概况一、矿井简介该矿井属于某煤田——河流区域，最高海拔+170米左右，平原最低标高+110左右，井田内多为缓岗丘陵，堆积平原和玄武岩地相间，该河蜿蜒蛇曲，横贯井田南部为老年期河流，沿河两侧有大片沼泽湿地，河宽10～15米，坡度2.6%河深1～2米，平均流量0.77米3/秒，最小流量0.23米3/秒，最大流量（暴雨后）0.85米3/秒。
除此主干流外，还有季节冲沟，本区最高洪水位标高为+125米。
矿井东南为背斜构造，地层倾角最大60度左右，中西部有不明显褶皱，倾角一般10～18度，区内断层共11层，其中除F11逆断层外，F1～F10均为正断层，断层落差最大120～150米，最小为0～17米。
二、水文地质1、第四系孔隙含水层该河在本区段上游以粗砂含水层为主，分选性和渗透性较好，含水丰富，其厚30米以上，最宽分布2100米，分选性和渗透性由上游逐渐减弱，该河下游以灰色砾砂为主，分选性与渗透性均好，含水丰富，含水层厚度平均为15米最厚25米，分布宽1100米，水力性质为潜水，埋在地表0.6米以下，水位1.2米左右，砾砂层含水层与煤系地层直接接触，二者的联系是密切的。
2、侏罗系含水带从水文地质条件和地貌来看，西部为补给区，东部为排泄区，当地下水流到大中沟时，在低洼处，形成上升泉排泄于地表，东区侏罗系含水带划分为：1）裂隙含水带，分布在120米以上，主要由中粗沙层组成，强化风隙含水带裂隙发育，含水丰富。
2）孔隙含水带，含水带在120米以下，即位于强风化裂隙含水带以下，但二带无明显界限，孔隙含水带单位涌水量在0.04～0.064升/秒.米，地下水受到到控制，总的规律是由西向东流。
3）自垩系隔水带岩性为灰绿色岩，全区分布厚度不一，在背斜轴部岩基附近厚305米，两冀其它部分，平均厚160米，最低处为18.6米，单位涌水量为0.0216升/秒.米，所以视为隔水层。
3、矿床充水1）地表水对矿床充水，该河由西向东横贯全区，它的注入是矿井充水的主要补给合源。
土城矿 13 采区延伸排水系统设计
２ ． ３ ． ２ 锚杆 直径
根据 杆体 承 载力 与锚 固力 等强 原则 计算 杆体 直径 Ｄ：
Ｄ ： ３５．２５ ×
／ 旦
‘
式中： Ｑ为 由拉拔 试验 确定 的锚 固力 ， 岩石 中取 １ ３ ０ ｋ Ｎ， 煤
体 中取 ７ ０ ｋ Ｎ； 。 为杆体材料的抗拉强度 ， 等 强 螺 纹 钢 式
。
③ 塑钢 网规 格为 ２×３ ０ ｍ， 网格 为 ８ ０×８ ０ ｍｍ， 用 于 支
护顶 板 ； 两帮 采用 双 向拉伸 塑 料 网 支护 ， 其 规格 ２×１ ０ ｍ，
网格 为 ： ５ ０× ５ ０ ｍ ｍ。
√
式中： Ｋ为锚 杆 安全 系数 ， 一般 １ ． ５— ２ ． ０， 取 Ｋ＝２ ； ｐ为 岩 体密 度 ， ｋ Ｎ ／ ｍ 。 经计 算 ， ｅ 煤 体＝１ ． ３ ８—１ ． ５ ９ ｍ； 岩 ＝１ ． ８ ８— ２ ． １ ７ ｍ。 考 虑一 定 的安 全 系 数 ， 顶 板锚 杆 间排距 取１ ０ ０ ０× １ ０ ０ ０ ｍｍ， 两 帮锚 杆间 排距 取 １ ０ ０ ０×１ ０ ０ ０ ａｍ。 ｒ ２ ． ３ ． ４ 支 护参 数 的确定 通 过 以上计 算 和相似 相邻 巷 道的工 程类 比 ， 故 确定 该
排 至地 面 。 １ 排 水 系统 设 计
排水 口标 高 ： ＋１ ５ ２ ０ ｍ； 水 泵房标 高 ： ＋１ ２ ５ ３ ｍ；
垂 高 ：２ ６ ７ ｍ； 斜 长 ：１ ０ ６ ６ ｍ； 倾 角 ：１ ６ 。 正 常涌 水量 ： ２ ０ ０ ｍ ／ ｈ ；
１ ． １ 设计 依据
锚 固方 式采 用加 长锚 ， 锚 固长 度不 小 于 ７ ０ ０ ｍｍ， 锚 杆外 露 长度为 ３ ０～５ ０ ｍｍ， 吊挂前 探 梁 的锚杆 外露 为 ４ ０—８ ０ ａｍ。 ｒ
矿井排水系统的升级改造
矿井排水系统的升级改造【摘要】随着工作面的延伸，矿井初期设计排水能力已不能满足矿井安全生产需要。
为了保证矿井安全生产，矿业公司邀请煤炭地质勘察185队对矿井涌水量进行了重新勘探测定。
通过勘测数据，矿技术人员经过多次讨论协商，决定一方面对中央水泵房增设2台临时排水泵，同时敷设矿井2#外排管路，保证矿井前期的排水。
随着工作面不断延伸，逐步建成一盘区水泵房，并且与地面1#和2#外排管路对接，形成完善的矿井排水系统，保证矿井正常的安全生产。
【关键词】排水2#外排管路一盘区水泵房0.引言水是煤矿安全生产的五大灾害之一，尤其对于凉水井煤矿来说，是矿业公司安全生产的最大安全隐患。
随着煤矿4-2煤盘区的开采延伸，矿井建井初期的排水设计能力已经不能满足矿井正常安全生产需要。
再加上近两年全国各地煤矿频频出现矿井透水事故，所以矿井排水系统升级改造迫在眉睫。
为确保矿井排水系统的安全可靠，增强矿井对水患的避灾、抗灾能力，满足煤炭行业标准要求，2010年我矿邀请陕西省煤炭地质勘察185队，对我矿井一盘区的涌水量进行了重新勘探，其结论是一盘区正常涌水量为1100m³/h，最大涌水量为1800m³/h。
我矿技术人员根据一盘区的涌水量地质勘探报告，认真对我矿井的排水系统进行了审查讨论，对现有的排水系统排水能力进行了升级改造。
1.矿井原有排水系统现况1.1矿井初期设计正常涌水量为327m³/h，最大涌水量为510m³/h。
矿井主排水泵房位于4-2煤辅助运输大巷东侧，矿井涌水经由主排水泵房敷设与管子道、4-2煤回风大巷、一号回风斜井井筒内的排水管路以及地面管路，排至工业场地的地面水处理站进行处理后排至高位水池供井下生产及地面厂区用水。
处理后多余的水经1#外排管线排至西沟。
当井下遇到透水等紧急情况时，为了保证矿井安全，井下中央水泵房水排至沉淀池后不经过污水处理站直接通过1#外排管路排至西沟河流，具体流程图见图1。
关于矿井主排水系统设计及改造的几个问题
１ 照 明设计 。不 宜在 泵房 顶 布置 ，太高 不便维 ．
护 ；可在 起 吊梁 下或 墙 壁上安 装 两排 ，设 置 两个开 关 ，使灯全亮或一半亮 ，以满足不同情况下的需要。 ２ 射流 水管和 检修 用放水 管设计 。要 有工 作和备 ． 用 两套灌 泵系统 ；要有环形管 的检修放水装置 。 ３ 消防设施放置设计 。要考虑灭火器 、沙箱的放 ． 置位置 ，可在 巷帮开一小硐用于放沙 箱 ，以保持泵房 工整 。消防水管可放置在 中部的安全通道 口。 ４ 电缆 吊挂安装设计 。泵房 内的动力 电缆不要放 ． 在 电缆沟 ，一是 电缆沟设置在泵房不美观 ，且沟变形 后 ，盖板 与地面 不平 ；二是沟 内易进水 ，不易排水 ；
仓内轨道。一是在建设初期 ，考虑到清理 时人员 行 走和底板积煤 ，道木应 略高于底板 。二是清 仓少的 矿 井 ，在清仓时铺设 临时 逋。考虑到在正常生 产时进
泵房 未设在 副井附近 时 ，下水平的 泵房必须 考虑 到
有 良好 的通风 ，因为 开采越深 ，地温 越高 ，承受 的
行水仓探察和清理 ，应在 巷帮或巷顶预 留风 简挂钩和
期安装牌板框 。 ６ 设 备起 吊梁设计 。可 在水泵 、电机 设备 的外 ．
边缘 ，且再增加一根横钢梁 ，使起 吊范 围更大 ，在起
４ 排 水管 路的安 装和 变形 问题 。到地面 的排水 ． 管路一般有两种安装形式 ：一是在井筒内安装 ；二是
另作管 路钻孔 。在井 筒内安 装投资少 ，维 护量较小 ， 但钢梁 、管路 易锈蚀 ，水 与井 筒的 温差 大易 伸缩变
水 ，这种情况下管路伸缩 问题不 明显 。 ５ 随 着技 术的发 展 ，聚 乙烯 涂层 复合钢 管和特 ．
塑钢编 复合管也大量地应用 到井下 ，聚 乙烯涂 层复合 钢管是钢管 内外壁涂上聚乙烯制成 的 ，有耐腐蚀 、阻 力小 、不 易在管壁结垢等优 点。特 塑钢编 复合管是合 成 塑料 包钢 丝 网制 成 的 ，其 优 点不仅 耐腐蚀 、阻力 小 ，而且重量轻 ，价格合理 。有条件的矿井在设计或
矿井主排水系统设计方法探讨
矿井主排水系统设计方法探讨论文导读：矿井主排水系统安全可靠运行是矿井安全生产的重要保证。
目前矿井主排水系统还存在系统不完善、管理困难、自动化程度低等问题。
提出了新的设计方法。
通过对矿井排水系统传统设计方法的优化。
优化，矿井主排水系统设计方法探讨。
关键词：矿井，主排水系统，设计方法，优化一、概述矿井主排水系统安全可靠运行是矿井安全生产的重要保证，主排水设备还是矿井的耗电大户，其效率的提高能降低生产成本提高企业竞争力。
目前矿井主排水系统还存在系统不完善、管理困难、自动化程度低等问题。
本文总结了矿井主排水系统设计观点，提出了新的设计方法，可大大提高矿井排水的安全性、可靠性和经济性。
现简述如下，与同行共同探讨。
二、主排水泵选择因为离心水泵具有运行效率高、设备投资低、现场维护方便等优点，所以目前矿井主排水泵房通常采用卧式离心泵配隔爆型电动机机组模式，而矿用大流量高扬程潜水泵由于产品较少，设备效率较低等原因，还未在矿井主排水泵房普及应用。
小流量低扬程防爆潜水电泵和风动潜水泵以其安装简单，运行方式灵活等特点，被广泛用于井下各局部排水场所。
三、离心水泵特点离心水泵是一种利用水的离心运动的抽水机械，由泵壳、叶轮、泵轴、泵架等组成。
离心水泵只有在其叶轮完全淹没于水中的情况下，泵体内部才能造成必要的真空度实现正常排水，因此，启动前的注水是离心水泵工作的重要操作项目之一。
起动前应先往泵里灌满水，起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转，水作离心运动，向外甩出并被压入出水管。
水被甩出后，叶轮附近的压强减小，在转轴附近就形成一个低压区。
这里的压强比大气压低得多，外面的水就在大气压的作用下，从进水管进入泵内。
博士论文，优化。
博士论文，优化。
进入泵体的水在随叶轮高速旋转中又被甩出，并压入出水管。
叶轮在电动机带动下不断高速旋转，水就源源不断地从低处被抽到高处。
水泵起动过程可概括为以下几个环节：注水环节、闸阀操作环节、稳定运行环节，注水环节是整个排水系统可靠运行的第一步，同时也是关键一步。
-700矿井主排水系统设计资料
一、设计依据二、排水设备的选择1、工作水泵的排水能力水泵必须具备的总排水能力，根据《煤矿安全规程》的要求，在正常涌水期，工作水泵具备的总排水能力为：h m q QB z /264220202420243=⨯=≥在最大涌水期，工作和备用水泵具备的总排水能力为：h m q Q B /312260202420243max max =⨯=≥式中：B Q —工作水泵具备的总排水能力，h m /3；max B Q —工作与备用水泵具备的总排水能力，h m /3；z q —矿井的正常涌水量，h m /3；max q —矿井最大涌水量，h m /3。
2、水泵所需扬程的估算由于水泵和管路均未确定，因此就无法确切知道所需的扬程，一般可由下面公式来进行估算：m H H gCB 7.27574.04700500=+---==η式中：B H —水泵扬程，m ；C H —测地高度，一般取=C H 井底与地面标高差4+，m ；gη—管路效率。
当管路架设在斜井，且倾角︒≤20a 时，74.0~77.0=g η；3、初选水泵的型号，考虑矿井原有排水系统设备及材料互换统一，用电合理躲峰的原则，依据计算的工作水泵排水能力B Q 和估算的所需扬程B H 及原始资料给定的矿水物理化学性质和泥砂含量，从泵产品样本中选取MD450—60×6型矿用耐磨离心泵，其额定流量Q=450m 3/h ，额定扬程m H e 360=，转数m i n /1480r ，电机功率 ，效率高达%80。
则：工作泵台数 586.04502641===e B Q Q n ，取11=n 。
备用泵台数 7.017.07.012=⨯=≥n n ，取12=n 。
检修泵台数 25.0125.025.013=⨯=≥n n ，取13=n 水泵总台数 3111321=++=++=n n n n 台四、 排水管路的确定 1、管路趟数根据泵的总台数，在满足《煤矿安全规程》的前提下，在井筒内布置以不增加井筒直径的原则，选用三泵两管路的布置方式，其中一条管路工作，一条管路备用。
矿井主排水系统的优化设计与改造
科技资讯2016 NO.19SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 技 术54科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2007年我国制定了《矿山固定设备选型使用手册》,大部分矿井都是以该手册为基础,对矿井主排水系统进行设计。
在近10年的运行实践过程中,针对矿井主排水系统暴露出的一些问题,应该对其进行进一步的优化和改造,不断地提高矿井主排水系统的可靠性、环保性,提高矿井主排水系统的技术含量,获得更好的经济和环保效益。
1 改造和优化泵房1.1 泵房底板问题当前绝大部分矿井都通过冲水的形式来打扫泵房,因此在对泵房地面进行设计时,为了使水流能够流向吸水小井,避免泵房积水,应该使泵房地面具有一定的坡度[1]。
1.2 泵房断面问题如果设计较大的泵房断面有利于日常维修、扩容改造、泵房断面拆除和安装,但是具有较大的工作量。
而且如果井深地压较大,还可能加速变形。
因此矿井在对泵房的高度、宽度和长度进行设计时尽量选取较大的数值。
1.3 泵房通风问题在矿井直接排水系统中,一般在井筒附近设置泵房。
井筒附近具有较好的通风条件,如果需要联合运行多台泵,则应该设置临时的通风设备。
在分段排水系统中,没有在副井附近设置当下水平泵房。
当下水平泵房必须具有良好的通风条件,而且其通风往往不及上水平泵房。
2 对矿井主排水系统进行优化设计和改造2.1 选择主排水泵在矿井主排水系统的优化设计中,离心水泵的应用越来越普遍。
这是由于离心水泵便于维护,具有较低的设备投资和较高的运行效率,因此隔爆型电动机组和卧式离心泵的基础模式在很多矿井主排水泵房中得到了应用。
井下各局供排水场所可以选择风动潜水泵,或者小流量低扬程防爆潜水电泵,这两种排水泵运行方式相对灵活,而且安装比较简单。
离心水泵包括泵架、泵轴、叶轮、泵壳,这种抽水机械主要是对水的离心运动进行利用。
当叶轮淹没于水中时,离心水泵的内部就会出现真空,从而能够进行排水。
矿山排水与灌溉系统的设计与运行管理
提高矿山生产效率：通过排水与灌溉系统，提高矿山生产效率，降低生产成本。
保障矿山安全：通过排水与灌溉系统，降低矿山安全隐患，保障矿山安全。
促进矿山可持续发展：通过排水与灌溉系统，促进矿山可持续发展，提高矿山资源利用 率。
提高水资源利用率：采用节水灌溉技术，减少水资源浪费 优化系统设计：采用智能化、自动化技术，提高系统运行效率 环保与节能：采用环保材料和节能设备，降低对环境的影响 提高系统安全性：加强安全管理，提高系统运行安全性
政府政策：支持矿山排水与灌溉系统的发展，鼓励技术创新 法规制定：制定相关法规，规范矿山排水与灌溉系统的设计、建设和运行管理 标准制定：制定行业标准，提高矿山排水与灌溉系统的质量和安全性 国际合作：加强国际合作，引进先进技术和管理经验，提高矿山排水与灌溉系统的国际竞争力
远程监控：采用远 程监控技术，实现 远程监控和管理
智能化监控：实时监测排水与灌溉系统的运行状态，及时发现问题并报警 智能化调度：根据监测数据，自动调整排水与灌溉系统的运行参数，提高运行效率 智能化维护：自动诊断设备故障，提前预警，减少停机时间 智能化决策：利用大数据和人工智能技术，为矿山排水与灌溉系统的运行管理提供决策支持
优化目标：提高排水效率，降低能耗 优化方法：采用先进的排水技术和设备 优化效果：提高排水系统的稳定性和可靠性 优化案例：某矿山排水系统优化设计实例
Part Two
水择原则：水 质、水量、稳定性、 安全性等
水源利用方式：直 接利用、间接利用 、综合利用等
水源保护措施：防 止污染、节约用水 、合理分配等
灌溉方式：滴灌、 喷灌、微灌等
设备选择：根据灌 溉方式选择相应的 设备，如滴灌设备、 喷灌设备等
高效矿山排水系统的设计与优化
高效矿山排水系统的设计与优化矿山排水系统在矿山工程中起到至关重要的作用。
一个高效的矿山排水系统能够确保矿山的安全、高效运营，并有效降低水灾风险。
本文将探讨高效矿山排水系统的设计与优化方法。
1. 矿山排水系统的设计原则（1）综合考虑水量和水质：在设计矿山排水系统时，必须综合考虑矿山所产生的水量和水质。
根据矿山的实际情况和要求，确定合理的设计参数，以确保排水系统的高效运行。
（2）充分利用自然力：优化排水系统设计时，应充分利用自然力，如地势、地形等，以减少能源消耗和经济成本。
合理设置排水管道的坡度，利用地势高度差和重力原理，使水流顺利排出。
（3）采用先进的技术和设备：选择和应用现代化的技术和设备，例如水泵、过滤设备、流量计等，以提高排水系统的效率和可靠性。
同时，应考虑设备的可操作性和维护保养的便利性。
2. 矿山排水系统的关键技术（1）地下水位监测：通过安装地下水位监测站点，实时监测地下水位变化，并将数据传输到控制中心。
这样可以及时发现并应对地下水位异常波动，确保矿山排水系统的正常运行。
（2）工艺水处理：将矿山排水中的污水经过处理后，降低其对环境的影响。
常用的水处理方法包括物理处理、化学处理和生物处理等。
合理选择适应矿山水质特点的处理工艺，以达到排放标准。
（3）排水管道布局和尺寸设计：在矿山排水系统中，合理的排水管道布局和尺寸设计是确保顺利排水的关键。
需要综合考虑矿山的地质条件、地形地势和水量等因素，合理确定排水管道的走向和尺寸。
（4）泵站设计和管理：在矿山排水系统中，泵站起到关键的水力提升作用。
合理设计泵站的位置、泵的类型和数量，以满足排水需求，并保持泵站设备的良好运行状态。
3. 矿山排水系统的优化方法（1）数据分析和动态调整：通过对矿山排水系统运行数据的收集和分析，及时发现和解决问题。
根据数据分析结果，对矿山排水系统进行动态调整和优化，以提高其运行效率和可靠性。
（2）人员培训和管理：对矿山排水系统的操作人员进行培训和管理，提高其技术水平和运维能力。
改扩建矿井排水系统改造设计
改扩建矿井排水系统改造设计改扩建矿井排水系统改造设计随着现代矿业的不断发展壮大，矿井排水系统的建设也变得越来越重要。
而随着时间的推移，一些矿井排水系统已经老化严重，无法满足矿业发展的需求，因此需要进行改扩建矿井排水系统改造设计，以促进矿业经济的可持续发展。
改造设计的目标改造设计是为了从机械、设备、管理等方面来提高运输平台的运转效率和管理效果。
改造设计的目标应该包括以下几个方面:1. 提高排水系统的性能和效率。
随着矿井作业深度的增加，矿井排水系统的流量和压力将增加，因此需要提高排水系统的性能和效率，以确保排水系统的正常运转。
2. 优化排放管道的布局。
排放管道的布局对于排水系统的整体效率有很大的影响。
优化排放管道布局不仅可以提高排放管道的流量和压力，同时还可以减少排水管道的阻力和泥沙淤积，降低维护成本。
3. 增加排水系统的稳定性和可靠性。
排水系统的稳定性和可靠性直接影响到矿业作业的持续性和安全性。
因此，在改造设计中需要注重排水系统的可靠性和稳定性，以确保矿山作业的安全性。
改造设计的步骤改造设计是一项复杂的工作，需要按照以下步骤进行：1. 监测矿井水文地质环境。
首先需要对矿井水文地质环境进行全面的监测，以了解水文地质情况，确定矿井水的性质和产量等参数。
2. 分析排水系统的现状。
对现有的排水系统进行全面的分析和评估，确定排水系统现有的问题和瓶颈，为改造设计提供依据。
3. 制定方案设计。
根据监测和分析结果，制定改造设计方案，包括管道布局、设备选型、控制电路的设计等内容。
4. 实施改造设计。
根据方案设计，对排水系统进行改造调整，包括管道扩建、设备的维修、设备的更新等。
5. 进行系统测试。
改造后的排水系统需要进行系统测试，确保系统稳定性和可靠性。
6. 建立管理制度。
为了保证排水系统的可持续发展，需要建立科学的管理制度，包括对设备和管道的定期检修和维护等。
改造设计的技术难点改造设计面临的技术难点主要有以下几点：1. 管道设计，如何在有限的空间内布局管道，同时确保管道的流量和压力在一定范围内。
煤矿排水系统设计
主排水泵选型计算设计一、概述本矿井采用主斜井、副立井、回风立井综合开拓方式，主斜井井口标高为+922m，副立井、回风立井井口标高均为+1195m，副立井、回风立井落底标高均为+220m，主斜井与暗主斜井斜交，暗主斜井落底标高为+206m，初期大巷最低点标高为+205m。
根据地质报告，本矿井正常涌水量807m3/h，最大涌水量为1234m3/h，正常涌水量大于120m3/h，最大涌水量大于600m3/h，对照现行《煤矿防治水规定》，属水文地质条件复杂矿井。
按照现行《煤矿防治水规定》及《煤矿安全规程》要求，本矿井应当在井底车场周围设置防水闸门，或者在正常排水系统基础上安装配备排水能力不小于最大涌水量的潜水电泵排水系统。
根据本矿井开拓方式，结合现有成熟的防水闸门产品参数，设置防水闸门抗灾暂无合适的设备，因此设计在正常排水系统基础上配备潜水电泵抗灾排水系统。
二、矿井主排水（一）设计依据地质报告提供矿井正常涌水量807m3/h，最大涌水量为1234m3/h，考虑矿井井下洒水和黄泥灌浆析出水增加50m3/h的排水量，因此在设备选型时按正常涌水量857m3/h，最大涌水量为1284m3/h计算；矿井水处理所需要增加15m扬程。
（二）排水系统方案根据本矿井的开拓布置，矿井涌水量和排水高度等资料，设计对本矿井的排水系统方案进行了比较：方案一：主排水泵房设置在初期大巷最低点，排水管路沿副立井井筒敷设，将矿井涌水排至地面副立井工业场地，在副立井工业场地设置水处理站。
该方案虽然排水管路相对较短，降低了管路投资，但是由于副立井较主井井口标高高出约273m，年排水电费约增加560余万元，且送往井下的洒水管路水压大，需增加管路壁厚，管路投资增加约100万元，综合运营费用较高。
方案二：主排水泵房设置在初期大巷最低点，排水管路沿西大巷→主斜井井筒敷设，将矿井涌水排至主井场地。
该方案虽然排水管路较长，管路损失较大，但主井较副立井井口低273m，排水设备工况扬程低，水泵级数少，设备投资省，电耗低。
矿山排水系统设计与优化研究
矿山排水系统设计与优化研究随着工业化程度的不断提高，矿业行业也越来越成为国家经济的支撑点。
在矿业行业中，矿山排水系统的设计和优化是一个关键性问题。
矿山排水系统的合理设计和优化能够有效地解决矿山开采过程中出现的水文地质问题，防止水害事故的发生，保证矿山生产的正常进行。
一、矿山排水系统的设计矿山排水系统是由排水设施和排水管理组成。
排水设施包括较大的排水设备和小型的排水措施，主要是利用地下水在矿山井巷和矿山工程中的自流量和注水量来解决发生于采掘中的渗水问题。
排水管理是针对具体的开采条件、工艺流程、矿山区位、地形等因素而制定的排水措施和管理活动。
一般采用排涝、防渗、截流、隔离等综合性措施。
对于矿山排水系统的设计，需要考虑如下因素：1.矿山的地质条件：矿山地区的地质构造、地质构造、地下水信息等因素直接影响到矿山排水系统的设计。
2.矿区的地形水文条件：地形、降雨量、湖泊、河流等因素均会对矿山排水系统的设计产生直接影响。
3.矿区内部的采矿工程：矿井深度、矿井模型、埋深、工作面开挖方法等均会影响矿山排水系统设计，还要考虑到矿山采矿的不同阶段和采矿方式的差异。
4.矿山未来的开发规划：以及采矿的不同阶段和工艺流程的重新发掘和改进；5.矿山排水系统的成本和可行性分析：矿山排水系统的成本和可行性分析不仅要考虑前期设计及建设成本，更要考虑节约成本和后期维护成本，着力保证排水工程的可持续性。
二、矿山排水系统的优化矿山排水系统的优化主要包括以下几个方面：1. 破采区域的地下水管理：根据破采区域的地下水损失情况，采用针对性的地下水管理方式，通过加注井、吸水井、泥浆墙等手段实现地下水的合理管理。
2. 筛选输送设备：根据采矿工程所需求的水量、扬程及输送距离等综合考虑，选择与其相适应设备，确保设备的经济性和适应性。
3. 废渣堆场对地下水的影响管理：采用防漏、排水等综合性措施，降低浸渍性，减少有害物质和水的排放，达到环境保护的目的。
4. 排水中对金属元素的去除：砷、汞和铅等金属元素对水环境的污染具有很大的影响，因此在矿山排水处理中，应对金属元素加以去除。
主排改造1
主排水系统改造方案
芦则沟煤矿生产部
2015年8月31日
一、概述
为实现矿井可靠排水，现进行主排系统改造。
主排泵已经选好三台MD80-45X3离心泵，需全部安装实现一用一备一检修的主排配置。
主排水管路（后附管路连接示意图）应实现以下功能：
1、正常排水时，两趟排水管路一趟运行一趟备用，随时可以切换。
2、任何一趟排水管路都能往高位水池排水和往地沟里排水。
3、任何一台泵都能与任何一趟排水管路配合使用，检修任何一台泵或任何一趟排水管都不影响正常排水。
4、应急时，可同时开启三台水泵两趟排水管排水。
二、主排水现状
主排泵为一台37KW潜水泵，单趟Φ108(4寸)排水管往高位水池排水，主井井口处管上路有手动阀门分支给洗煤厂供水。
主井井底一台22KW潜水泵做为原矿应急排水，未接通电源，通过一趟Φ108(4寸)排水管排往地沟。
三、改造工作步骤
1、根据总体设计购进配件（后附配件明细）。
2、安装三台MD80-45X3离心排水泵，现场测量配管尺寸。
3、根据设计配管使原应急排水管路成为另一趟主排水管。
4、配管使新增主排水管能使用离心泵正常排水（井口互通提前做）。
5、配管使用原主排水管与离心泵按设计对接、撤除原主排潜水
泵。
6、如有需要另设一趟应急排水管，排水点在主井井底，原主排潜水泵做应急泵。
四、配件明细
五、安装制作调试预算。
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到ｑａ ｍ ｘ＝４ ０ ｈ １采 区 原 主 排 水 设 备 从 投 ２ ｍ ／ 。２ 产 使 用 至 今 已 有 十 多 年 ， 备 严 重 老 化 ， 率 降 设 效 低 。原 实 测 排 水 能 力 ： １台 水 泵 排 水 量 １６ 开 ３
④ 矿井 水 物 理 化 学 性 质 ： 井 水 密度 Ｐ 矿 水＝
１０ ． ２×１ ｇ ｍ ， 中性 。 ０ ｋ／ 呈
⑤ 污 水 处 理 站 标 高 １０ ２ ５ ８， １采 区 水 仓 泵 房 标 高 １ ５． 垂 高 Ｈ ＝ １ ８一 ｌ ５． ９ ６ｉ ２ ｎ， ０ ５ ９ ６＝ ２
均 为 上 山 开 采 ，２ Ｉ采 区 为 下 山 开 采 。 上 山 开 采
的 采 区 矿 井 水 通 过 自流 到 主 平 硐 水 沟 排 到 地 面 污 水 处 理 站 ， 山开 采 的 采 区 矿 井 水 通 过 主 排 水 下 系 统 排 到 主 平 硐 再 排 到地 面 污 水 处 理 站 。 ２ ｌ采 区 正 常 涌 水 量 ｑ：２ ０ ｈ 现 因 ２ ８ｍ／ ， １采 区 正 进 行 区段 延 伸 ， 水 量 预 计 还 将 增 大 。加 上 涌 原 回 采后 的 工 作 面存 在 积 水 ， 区段 采 面 回风 巷 下 采 用 沿 空 掘 巷 ， 年 平 均 放 水 次 数 不 少 于 ３次 。 每 根 据 水 头 高 度 计 算 和 现 场 放 水 实 测 ， 孔 放 水 量 单
关 键 词 ： 水 水 泵 管路 排 供 电
中 图分 类 号 ： Ｄ ４ Ｔ ７ ４ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ６— ８ ８ ２ ｌ ） １— ０ ６— ３ Ｂ １０ ０ ９ （０ １ ０ ０ ７ ０
ｌ 概 述 土城矿 １８ ９ ４年 １ ２月 投 产 ， 设 计 能 力 １ ０ 年 ２ 万 ｔ１９ ，９ ８年 改 扩 建 后 年 生 产 能力 达 ２ ０万 ｔ 土 ４ 。
Ｑ ＝１ ２ ６ ． ｑ＝１ ２× ８ ． ２ ０＝３ ６ ｈ ３ ｍ ／
② 最大涌水量时水泵 的排水能力必须满 足 ：
Ｑ ＝１ ２ ＝１ ２×４ ０＝ ０ ｍ ／ ．ｑ ． ２ ５ ４ ｈ
加之 原 主排水 管路 管 径 过小 、 形破 裂严 重 ， 变 弯 头多造成管路 阻力损 失过大 。根据相 关要求 ， 现 有 水 仓 设 备 ２台工 作 ， １台 备 用 ， １台检 修 的运 行 方 式 已不 能 满 足 生 产 的需 要 ， 符 合 国 家 最 新 版 不
为 １ ０—１ ０ ｍ ／ ， 季 期 间 ， 大 涌 水 量 预 计 达 ０ ４ ｈ雨 最
① 采区正 常 涌水 量 ： ｑ＝２ ０ ｈ， 大 涌 水 ８ｍ／ 最
量 ｑ ａ ４ ０ ｈ ｍ ｘ： ２ ｍ ／ 。
② 采区涌水时间 ： ３５ 。 取 ６ ｄ ③ 采 区 最 大 涌 水 时 间 ： １０ 。 取 ５ ｄ
作者 简历 ：
李广 生 （ ９ ８一） 男 ｌ ９ １６ ， ９ １年 ７月毕 业 于 （ 津 ） 北 工 业 天 河 大 学机械 制造 工 艺与设备 专业 ， 本科 ， 业后 一直 从 事设 备技 术 毕 改造 与管理 工作 。
③ 水泵扬程 ：
Ｈ Ｂ ： Ｈ ｐ＋ Ｈ Ｈｚ ｘ＋
＝２ ３＋ ． １ ４ ５＋（ １ ２ ３＋４ ５）×１ ％ ． ０
＝
２３９． ２５ｉ ｎ
《 矿安全规 程》 定 。为保证 矿 井安 全 、 煤 规 稳定 、 持续发展 ， 城 矿 ２ 土 １采 区 主 排 水 系 统 改 造 刻 不
容缓 。
式 中 ： 排 水 垂 高 ，ｌ ｌ 为 吸 水 高 度 ， 日为 ｎ ；Ｉ － ｘ 取 ４ ５ｌ Ｈ ． ｎ； ｚ为 管 路 阻 力 损 失 ， （ 取 Ｈｐ＋Ｈｘ ）的
１ ０％
达 标 排 放 ， 力 地 保 障 了周 边 村 庄 人 民群 众 的健 有
康生活 。石 灰 一石 膏 湿法 烟气 脱 硫 方法 值 得 在 钢铁 、 焦等行业推广 。 炼
２ １ 水 泵 的选 型计 算 ． ２ １ １ 原 始 数 据 ． ．
城 矿 井 为 平 硐 开 拓 、＋１ ０ ｍ 水 平 上 下 山 开 采 。 ５０
矿 井 目前 有 ４个 生 产 采 区 ： １采 区 、 ３采 区 、 ４ ２ １ ｌ
采 区 、５采 区 。 其 中 １ １ ３采 区 、４采 区 、 ５采 区 ｌ １
２ 主 排 水 系 统 设 计 改 造 方 案 根 据 现 场 情 况 ， １采 区 主 排 水 系 统 改 造 ， ２ 充
分 利用现有 水 仓 和 供 电线 路 ， 须 对 原 １０ ３ 只 ５Ｄ ０ ×８型 水 泵 重 新 选 型 改 造 ， 主 排 水 管 路 管 径 重 原 新 选 型铺 设 管 路 。
ｍ ／ ； ２台 水 泵 排 水 量 ２ １ ｍ ／ ； ３台 水 泵 ｈ 开 ２ ｈ 开 排 水 量 ２ ０ ｍ ／ ； ４ 台水 泵 排 水 量 ３ ０ ｎ ／ 。 ９ ｈ 开 ４ ｌ ｈ
２ １ ２ 水 泵 参 数 计 算 ．．
① 正常涌水时水泵排水能力必须 满足 ：
（ 州盘 江精煤 股份 有限公 司土域矿 贵 州 盘县 ５ ３ ２ 贵 ５ ５ ９）
摘 要 － 过 对 土城 矿 ２ 通 ｌ采 区 主排 水 系统 现 状 的 分 析 与 研 究 ， 出 了 ２ 提 １采 区 主 排 水 系 统 改 造
设计 ， 并在 实践 中得 以 应 用 ， 足 了矿 井主 排 水 系统 安 全性 及 经 济 性 要 求 。 满
第 １期 ２１ ０ １年 ３ 月
水 力 采 煤 与 管 道 运 输
Ｈ ＹＤＲＡＵＬＩ ＣＯＡＬ ＮＩ Ｃ ＭＩ ＮＧ ＆ ＰＩ ＰＥＩＩ ＮＥ ＴＲＡ ＮＳ Ｐ０ ＲＴＡＴｌ ０Ｎ
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