矿井排水设备管路的选择

合集下载

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

2.3.1.1排水系统对水泵的要求：
（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［．５Ｍ］上海：上海科学技术文献出版社，０１２１．（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．２２
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１３
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
ＣｏｓｒｃｉｎｏｙｎＷａｅｌｎｆｉｕｎＣｉｙｎｔｕｔｏｆＨｕａｔｒＰａｔｏｙａｔＴａ
ＬＩＸｕｄｏｇ－ｎ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ｈｓｐｐｒｉｔｏｕｅｈｉｏｔｎｓｏｅｅｅｔｃｌｄｓｎｏｅｓｃｎ — ｔｇｏｓｕｔｎｏｙｎＴｉａｅｒｄｃｓｔｅｍａｎｃｎｅｔｆｈｌｃｒａｅｉｆｈｅｏｄ－ａｅｃｎｔｃｉｆＨｕａｎｔｉｇｔｓｒｏＷａｅｌｎｆａｙａｉｒｍｓｅｔｏｅｓｌｃｉｎｏｏｅｕｐｉｓｔｅｄｓｇｆｒｎｆｒｔｎａｄｄｓｂｔｎｔｒＰａｔｉｕｎＣｔｆｏＴｙｏａｐｃｓｆｈｅｅｔｆｗｒｓｐｌ，ｈｅｉｎｏａｓｏｍａｉｎｉｔｕｉｔｏｐｅｔｏｉｒｏｓｓｍ，ｈｅｔｇｏｏｅｂｔｔｎｌｈｉｇｄｓｎｌｈｎｎｒｔｃｉｎｄｓｇ，ｎａｌｙｎｅｉｎｅｃｙｔｅｔｅｓｔｎｆｗｒｕｓｉ，ｉｔｅｉ，ｉｔｉｇｐｏｅｔｅｉｎａｄｃｂｅｌｉｇｄｓｇ，ｔ．ｉｐｓａｏｇｎｇｇｏａＫＥＹＯＲＤＳｅｅｔｃｌｅｉｎｔｎｆｒｔｎａｄｄｓｒｂｔｎｓｓｅｌｈｎｎｒｔｃｉｎｄｓｇ；ａｌｙｎｅｉｎＷ：ｌｃｒａｓｇ；ｒｓｍａｉｎｉｔｕｉｙｔｍ；ｉｔｉｇｐｏｅｔｅｉｎｃｂｅｌｉｇｄｓｇｉｄａｏｏｉｏｇｏａ

矿井排水系统

独设置排水设备时, 可将上水平的水下放到下水平, 而后由下水平的水泵排至地面。
✓ 优点是只需一套排水设备； ✓ 缺点是上水平的水下放后再上
排, 损失了水的位能, 增加了电耗。
(二) 多水平同时开采的排水系统
3.分段排水系统将下水平的水用辅助排水设备排至上
水平的水仓中, 然后集中排至地面。
固定部分进水段出水段中间段
吸水口, 水平
出水口, 垂直向上
1.D型泵的构造
固定部分
中间段
1.D型泵的构造
固定部分
出水段
1.D型泵的构造
轴承部分
单列向心滚柱轴承
为了防止水进入轴承, 泵轴两侧采用“Ｏ”型耐油橡胶密封圈和挡水圈。
1.D型泵的构造
水泵的密封
水泵各段之间的静止结合面采用纸垫密封。转动部分与固定部分之间的间隙是靠密封环及填料来密封的。
排水管可沿井筒敷设或敷设在专用钻孔中,
(一) 单水平开采的排水系统
分段排水系统
（b）井筒中部开拓泵房和水仓（c）只开中间泵房, 不开水仓
优点是上、下设备互不影响, 可靠性高, 但开拓工程量大；
优先采用
不开拓中间水仓, 但因要求上、下任意两台水泵都能串联工作, 而使管路布置十分复杂, 并且下部的排水设备可能受到全井深的水头压力。
排水设备一般使用离心泵排水。
固定式排水设备的要求
1）主水泵房设置有工作水泵、备用水泵、检修水泵。
2）工作水泵的排水能力应在20h内排出24h的正常用水量；备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的 70%, 并且工作水泵和备用水泵的总排水能力应在 20h内排出24h的最大用水量；检修水泵的能力应不小于工作水泵的25%。

煤矿矿井供水与排水系统设计与优化

煤矿矿井供水与排水系统设计与优化煤矿是我国重要的能源产业，然而，由于煤矿开采过程中会产生大量的废水和矿井涌水，因此矿井供水与排水系统的设计与优化显得尤为重要。

本文将探讨煤矿矿井供水与排水系统的设计原则、优化方法以及相关技术的应用。

一、矿井供水系统的设计与优化矿井供水系统的设计应考虑以下几个方面的因素：供水量、供水质量、供水方式以及供水管道的布置。

首先，供水量需要根据矿井的开采规模和用水需求进行合理的估计。

其次，供水质量要求高，因为水质不合格会影响矿井生产和工人的健康，所以供水系统应包括水源的选择、水质的处理和监测等环节。

再次，供水方式可以选择地下水泵送或者地表水引入，根据矿井地质条件和水资源状况来确定。

最后，供水管道的布置要合理，以减少能耗和维护成本。

为了优化矿井供水系统的运行，可以采用以下措施：首先，建立完善的供水管理制度，包括供水计划、供水设备的维护和检修等。

其次，引入先进的供水技术，如自动化控制系统和远程监测系统，提高供水的稳定性和可靠性。

再次，加强供水设备的维护和管理，定期进行设备检修和更换，确保供水系统的正常运行。

此外，还可以利用节能技术和水资源回收利用技术，减少能耗和水资源的浪费。

二、矿井排水系统的设计与优化矿井排水系统的设计与优化是煤矿安全生产的重要环节。

排水系统的设计应考虑以下几个方面的因素：排水量、排水方式、排水管道的布置以及排水设备的选择。

首先，排水量需要根据矿井的涌水量和地下水位来确定，以保证矿井的正常生产。

其次，排水方式可以选择抽水排水或者引水排水，根据矿井地质条件和排水需求来确定。

再次，排水管道的布置要合理，以减少能耗和维护成本。

最后，排水设备的选择要考虑设备的性能和可靠性，以及设备的维护和管理。

为了优化矿井排水系统的运行，可以采用以下措施：首先，建立完善的排水管理制度，包括排水计划、排水设备的维护和检修等。

其次，引入先进的排水技术，如自动化控制系统和远程监测系统，提高排水的稳定性和可靠性。

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。

煤矿排水设备选型设计

煤矿排水设备选型设计摘要：矿井水灾害是当今煤矿事故的主要灾害之一，时刻威胁着井下矿工的生命安全，一旦发生，给企业、国家带来巨大损失。

因此，针对矿井实际水文地质情况，建立合适的煤矿排水系统，选择与排水系统相适应的排水设备，对井下安全生产至关重要。

以山西柳林王家沟煤业排水设备选型为研究背景，通过探讨，为该矿排水设备选型提供了科学合理的建议。

关键词：煤矿排水；设备选型；设计1矿井状况山西柳林王家沟煤矿在上组煤副立井井底附近已建有一座主排水泵房。

矿井下组煤延深后，设计在下组煤大巷西端新建下组煤主排水泵房及下组煤井底水仓。

由于本井田各批采煤层均分布奥灰带压区，当有隐伏构造沟通时，存在奥灰突水可能性，而且井田４、５号煤层存在大面积采空区，已探明５号煤有８处积水区，下组煤开采存在采空区突水的隐患，为保证矿井安全生产，笔者以王家沟煤矿的地质条件及开采条件为工程背景，对下组煤排水设备进行选型设计，设置应急抗灾排水系统。

2排水设备选型方案2.1上组煤主排水设备本矿井正常涌水量为４０ｍ３/ｈ，最大涌水量５０ｍ３/ｈ。

矿井副立井井底已建有一座主排水泵房，站内安装３台ＭＤ８５－４５×４型矿用耐磨多级离心泵，配套隔爆电动机７５ｋＷ、６６０Ｖ。

正常涌水时，一台工作，一台备用，一台检修ꎻ最大涌水时，两台工作，一台检修。

主排水管路为Ｄ１５９×４.５无缝钢管，两趟，排水管路沿副立井井筒敷设。

正常涌水时，一趟管路工作，一趟管路备用ꎻ最大涌水时两趟管路工作。

矿井下组煤延深后，矿井涌水量未发生变化，现有上组煤主排水系统满足使用要求。

2.2下组煤主排水设备（１）设计依据矿井正常涌水量：４０ｍ３/ｈꎻ矿井最大涌水量为：５０ｍ３/ｈꎻ下组煤泵站底板标高：＋４９２ｍꎻ上组煤泵站底板标高：＋７３０ｍꎻ副斜井井口标高：＋８８８ｍ。

（２）方案比选水泵必需的排水能力：Ｑ正常≥１.２×４０＝４８ｍ３/ｈＱ最大≥１.２×５０＝６０ｍ３/ｈ根据涌水量及排水高度，设计对下组煤排水设备的选型设计考虑了以下三个方案：方案一：下组煤涌水经８煤辅运大巷排至上组煤主排水泵房，再由上组煤主排水泵房现有排水设备将涌水排至地面。

矿山排水

矿山排水设施第一节排水设备的选择一、排水方案的确定目前在我国矿井中，能常排水中，当矿井较深时采用分段排水。

当中段数目较多时，采用集中排水还是分段排水应进行技术经济比较，以确定合理的方案。

集中排水时，系统较简单，开拓量少基建费用低，管路铺设简单，管理费用低。

但上一水平的水流到下水平后再排出，则增加了电耗。

对涌水量大和水文地质条件复杂的矿井，遇到突然治水有可能淹没矿井时，主水泵房不应设在最底中段。

二、设备选择计算与台数的决定（一）排水设备的能力与台数的决定1、在雨季长，涌水量大的矿井中，主要的排水设备应由三台同类型的水泵组成，其中任意一台能在20小时内排出一昼夜矿井的正常涌水量，两台同时工作时，能排出矿井一昼夜的最大涌水量。

如最大涌水量大于2倍正常涌水量时，水泵的台数除至少有一台备用外，其余消耗能在20小时内将矿井一昼夜的最大涌水量全部排完。

2、大雨季短的地区，最大涌量不大于二倍正常涌水量小于50立方米/时的矿井，其主要排水设备可安设二台同类型水泵，而其中任意一台都能在20小时内排出一昼夜矿井的全部正常涌水量。

3、对涌不量大、水文地质条件复杂的矿井，泵房应适当增大，以考虑安设临时排水设备。

（二）设备的选择与计算1、按正常涌水量确定排水设备的必须排水能力Q1＝Q正常/20，米3/小时根据Q1和H 1＝K（H 井深＋5.5）初选消耗型号，确定其流量Q（米3/小时）和扬程（米）。

式中：Q正常——矿井正常涌不量，米3/昼夜；K——扬程损失系数。

对于竖井，K＝1.1；对于斜井K＝1.20～1.35，倾角大时取小值；H 井深——井筒深度，米。

2、正常涌水量期间所需工作的消耗台数N正常＝Q1 / Q ，台式中：Q——一台水泵的排水能力，米3/小时。

3、正常涌水量期间一昼内水泵工作时间T正常＝Q正常/ N正常Q ，小时式中：N正常——正常涌水量时的水泵的工作台数。

4、排水管直径5、排水管中实际水流速度6、吸水管的直径吸水管的直径一般比排水管大一级D吸＝D 排＋2.5，毫米7、吸水管的实际流速一般取1.0～1.5米/秒。

矿井排水系统选型计算

副斜井排水系统选型计算一、原始资料:（二十九处提供）1、临时水仓布置在副斜井第四联络巷下方，水仓标高+697米处，排水高度+812米处，垂直高度115m ，斜长1270米。

坡度：平均5度。

2、正常涌水量为5m 3/h,3、矿水性质：中性。

4、矿水容重：1020kg/m 3。

5、矿井电源等级：660V 。

二、排水设备的选择与计算1、正常涌水量时水泵必须的排水能力：Q B =1.2Q H =1.2×5=6m 3/h2、水泵扬程的估算按管路等效概念计算H B ＝y P HxH η+式中H p —排水高度（取水泵房到地面的垂高20m ）H x —吸水高度，取5米（潜水泵不需核算在内）ηy —管路效率（对于倾斜敷设的管路），取0.75H B ＝75.0115＝153.3m3、排水设备初选根据矿井涌水量必须排水能力为6m 3/h,H B =153.3m ，考虑到排水经济性，初步选择2台流量30立方水泵，型号为：BQS30-170-45（矿用防爆型潜水电泵），扬程170m,功率45kw ，满足排水需求。

4、验算排水时间正常涌水期每天必须的排水时间:T ＝k Q n Q 124＝301624⨯⨯＝4.8＜20小时,符合《煤矿安全规程》的规定。

5、排水管路直径d g v QD '='π36004式中：Q －－单台水泵排量d v '－－最有利的排水管流速取1.5m/s0.084m =）36000.1×30/(3.14×436004⨯='='d g v Q D π选用排水标准管径100mm6、计算管路实际所需扬程（1）排水管路扬程损失之和：21233445566(+)2d af V H n n n n g ϕϕϕϕϕϕ=++++式中：1ϕ－－速度压头系数，1；2ϕ－－直管阻力系数，86.4921.01297038.02===g d d L λϕ3ϕ－－弯管阻力系数，0.76～1.0；取0.8计算4ϕ－－闸阀阻力系数，0.25～0.5；取0.25计算5ϕ－－逆止阀阻力系数，5～14；取5计算6ϕ－－管子焊缝阻力系数，0.03；3n －－弯管数量，个；取3个计算； 4n －－闸阀数量，个；取2个计算； 5n －－逆止阀数量，个；取1个计算； 6n －－管子焊缝数量，个；0；λ－－水与管壁的阻力系数；取0.038计算；dL －－排水管路总长度，m ；经换算取1297米计算； d V －－排水管流速，m/s ； 1.06m/s =）3600×0.12×30/3.14×4（360042g d d Q V π=m H af 1.298.9206.1)03.020055.04.21.01297038.01(2=÷÷⨯⨯++++÷⨯+=（2）吸水管路及局部水头损失之和sf H ：因为是潜水泵所以sf H 忽略不计0=sf H（3）管路实际所需扬程为m H H H af a 1.1441.29115=+=+=根据计算扬程在选择水泵是应比计算值大5%～8%，即H=144.1×1.05=151.3m6、计算排水管管壁厚度a P R P R d g k gk p +--+=)13.14.0(5.0δ式中： δ－－管壁厚度，cm ；pd －－标准管内径，cm ； k R －－许用应力，取管材抗拉强度的40%计算，当钢号不明时无缝钢管为80WPag P －－管路最低点的压力，MPa ；a －－考虑管路受腐蚀及管路制造有误差的附加厚度，无缝钢管取0.1～0.2cm ；cm a P R P R d g k gk p 6.01.0)12.13.1802.14.080(105.0)13.14.0(5.0=+-⨯-⨯+⨯=+--+=δ取壁厚为6mm 的无缝钢管，或按实际需要选用符合要求的PE 管7、电动机容量 KW g H Q N I I I 67.265.0100036001016030100036004=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=ηρφ水泵轴功率 KW N K N c c 93.2998.067.261.1===ηφ电动机容量固选用电动机符合要求8、计算耗电量每年的耗电量为：E Z ＝w d C k k k H Q gn ηηηηρ136********.1⋅⨯﹒r 2T 2 ＝98.09.095.073.085.164458.910203600100005.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯×360×4.8 ＝61100.28kw ﹒h附：技术参数型号扬程流量功率重量尺寸价格 BQS30-170-45170m 30 45kw 590kg 494×1447 约28000元。

煤矿矿井供水与排水系统设计与优化

煤矿矿井供水与排水系统设计与优化煤矿是我国重要的能源产业，但同时也是一个高风险行业。

在煤矿生产中，供水与排水系统的设计与优化是至关重要的环节。

合理的供水与排水系统不仅可以确保矿井的正常生产运行，还能有效降低事故发生的风险。

首先，煤矿矿井供水系统的设计与优化是确保矿井正常运行的基础。

矿井供水系统主要包括水源、水处理设备、输水管道等组成部分。

水源的选择应根据地下水水质、水量等因素进行合理评估，以确保供水的可靠性和水质的安全性。

水处理设备的选择和布置应考虑到矿井的实际情况，以提高水质的稳定性和处理效率。

输水管道的设计应合理布置，以减少压力损失和泄漏风险。

其次，煤矿矿井排水系统的设计与优化是确保矿井安全生产的重要环节。

矿井排水系统主要包括排水井、排水管道、排水泵站等组成部分。

排水井的布置应根据矿井的地质条件和工作面的布置合理选择，以保证排水的畅通性和排水效率。

排水管道的设计应考虑到管道的材质、直径和坡度等因素，以减少堵塞和泄漏的风险。

排水泵站的选择和布置应根据工作面的深度、水位变化等因素进行合理评估，以确保排水的可靠性和稳定性。

此外，煤矿矿井供水与排水系统的优化也是提高矿井生产效率和降低能耗的重要手段。

供水系统的优化可以通过提高水源利用率、减少水处理设备的能耗等方式来实现。

例如，可以采用循环水利用技术，将用水进行回收再利用，减少对水资源的消耗。

排水系统的优化可以通过改进排水井的布置和排水管道的设计，提高排水效率，减少能耗。

同时，还可以采用节能型的排水泵站设备，降低能耗的同时提高排水效率。

在煤矿矿井供水与排水系统的设计与优化过程中，还应注重安全管理和技术创新。

安全管理是确保矿井供水与排水系统安全运行的基础。

矿井企业应建立健全的安全管理制度，加强对供水与排水设备的维护和检修，定期进行安全检查和隐患排查。

技术创新是推动煤矿供水与排水系统优化的动力。

矿井企业应加强科研力量建设，开展供水与排水系统的技术研究和创新，引进先进的供水与排水设备和技术，提高矿井供水与排水系统的可靠性和效率。