排水系统优化

中马村矿主排水系统改造优化方案

一、主排水系统优化的目的及效果

中马村矿具有典型的焦作矿区水大、瓦斯大特征。矿井水文地质文件复杂，为一个水害威胁严重的矿井，矿井从1955年9月建井至今，共发生突水事故91次，其中淹井3次，淹采区1次。大量的矿井涌水，不仅大大加重了开采成本，而且对采掘活动的安全及作业场所的环境造成很大影响。稍有疏忽都将给矿井带来无可挽回的损失。水害与瓦斯是中马村矿安全生产的两大威胁。特别是三水平排水系统为二级排水，排水系统复杂。由于我矿矿压比较大、顶板比较破碎，39回风可能会由于地鼓和顶板掉矸而使排水管断裂漏水；-250流水巷也可能会掉矸而堵住流水巷流水，造成39地区、311地区被淹。因此，需对三水平排水系统进行优化改造。

主排水系统优化改造后，达到降低生产成本、节能降耗、消除隐患,进一步提高煤矿的整体经济效益的目的。

二、中马村矿目前排水系统现状

中马村矿共有四个主排水泵房。一水平有两个主排水泵房，二水平有一个主排水泵房，都为一级排水；三水平有一个主排水泵房，为二级排水。

1、一水平排水设施情况

一水平两个泵房分别为南泵房和北泵房，南泵房安装12台排水泵，5台工作，5台备用，2台检修，水泵型号为MD600-55×6，配YB560M2-4W型电机，功率为710KW，9趟排水管路，排水管直径

为6趟Φ300mm和3趟Φ250mm，9趟排水管沿主井筒排至地面。北泵房安装5台排水泵，2台工作，2台备用，1台检修，水泵型号为MD-600-55×6，配YB560M2-4W型电机，功率为710KW，4趟排水管路，排水管直径为Φ250mm，4趟排水管沿副井筒排至地面。一水平有4个水仓，总容量为11695m3，分别是西水仓1651m³、东一水仓2520m³、东二水仓3454m³和东三水仓4070m³。

一水平泵房有6趟3×185 mm²交联聚氯乙烯电缆供电，每个回路的总开关额定电流为400A，每台泵的电机功率为710KW，额定电流为83A。

2、二水平排水设施情况

二水平排水泵房为23泵房。23泵房内安装12台排水泵，5台工作，5台备用，2台检修，排水泵型号为12台MD600-55×8，配YB630S2-4W型电机，功率为900KW，6趟排水管路，排水管直径为Φ351mm，6趟排水管沿23潜排钻孔直接排至地面。二水平有两个水仓，总容量为8274m3，分别是东水仓5720m³和西水仓2554m³。

二水平23泵房有四趟回路3×185mm²交联聚氯乙烯电缆供电，泵房四个回路的总开关容量为400A，每台泵的电机容量为900KW，额定电流为103A。

3、三水平排水设施情况

三水平排水泵房为39泵房。39泵房内现安装10台排水泵，4台工作，4台备用，2台检修，排水泵型号为MD600-55×4，配YB4501-6型电机，功率为500KW，5趟排水管路，排水管直径为1趟Φ250mm

和4趟377mm，5趟排水管沿39回风排至-250流水巷，-250流水巷排至23泵房，23泵房直接排至地面。三水平有5个水仓，总容量为10750m3，分别是东一水仓2042m³、东二水仓2710m³、东三水仓2842m³、西一水仓1279m³和西二水仓1877m³。

三水平39泵房有二趟回路3×150mm²交联聚氯乙烯电缆供电，泵房二个回路的总开关容量为400A，每台泵的电机容量为500KW，额定电流为48A。

现有排水系统能够满足矿井生产要求。

三、主排水系统优化方案比较

由上介绍一水平、二水平为一级排水，排水设备选型、管路敷设、供电系统等比较合理，排水能力满足要求，不需进行优化改造。

矿井水量情况：

一水平最大涌水量2400 m³/h ，正常涌水量2220 m³/h。

二水平最大涌水量1500 m³/h ，正常涌水量900 m³/h 。

39采区预计最大涌水量900 m³/h ，正常涌水量600 m³/h .

311采区预计最大涌水量600 m³/h ，正常涌水量360 m³/h .

第一方案：

基于矿准备在311地区、213地区重新建造风井的基础上，重新在新风井筒敷设排水管路，将三水平的矿井水直接由新风井排至地面。

工作量：

1、需在井筒敷设5趟Φ377mm排水管，-388流水巷敷设5趟

Φ377mm排水管。

2、需对39泵房水泵和电机进行改造，增加水泵扬程和电机功率。水泵更换为MD600-55×10型，电机更换为1250kW电机。

材料、设备费用：

约需8000米排水管，材料费约170万元。水泵200万元，电机400万元。共计：约770万元。

水仓效验：

三水平有5个水仓，总容量为10750m3。39地区、311地区正常涌水量960 m³/h ，960 m³/h ×8h=7680m³。7680m³＜10750m3，所以水仓容积满足要求，不需要做水仓。

优点：排水系统为一级排水，系统简单、排水电费低，可降低生产成本。39地区、311地区水可不流经-250流水巷，避免-250流水巷塌落而影响排水，311地区、39地区排水更安全可靠。

缺点：需考虑地面排水建造排水沟，存在征地问题，征地费用也较高。

第二方案：

在39地区直接打排水钻孔，将三水平的矿井水直接由钻孔排至地面。

工作量：

1、需打5个敷设Φ377mm排水管的钻孔。

2、需在钻孔中敷设5趟Φ377mm排水管。

3、需对39泵房水泵和电机进行改造，增加水泵扬程和电机

功率。水泵更换为MD600-55×10型，电机更换为1250kW电机。

材料、设备费用：

约需4000米排水管，材料费约80万元。水泵200万元，电机400万元。钻孔费用：50万元。共计：约720万元以上。

水仓效验：

同第一方案。

优点：排水系统为一级排水，系统最简单、管路敷设短、排水电费低，可降低生产成本。39地区、311地区水可不流经-250流水巷，避免-250流水巷塌落而影响排水，311地区、39地区排水更安全可靠。缺点：1、需考虑地面排水建造排水沟，存在征地问题，征地费用也较高。

2、如果在39地区打钻孔，会影响39地区的煤无法开采，造成资源浪费。

第三方案：

39泵房排水系统5趟Φ377mm排水管路沿39回风、29回风、19回风敷设至19轨道上车场，在罗庄地面打钻孔将三水平的矿井水直接排至罗庄地面。

工作量：

1、需在回风内敷设5趟Φ377mm排水管4000米。

2、需打5个敷设Φ377mm排水管的钻孔。

3、需对39泵房水泵和电机进行改造，增加水泵扬程和电机功率。水泵更换为MD600-55×10型，电机更换为1250kW电机。