矿井潜水泵排水系统设计

矿井潜水泵排水系统设计
孙村煤矿
孙村煤矿矿井潜水泵排水系统设计汇报材料
尊敬的各位领导：
首先，对各位领导莅临孙村煤矿检查指导工作表示热烈的欢迎和衷心的感谢！现将《矿井潜水泵排水系统设计方案》向各位领导汇报如下，不当之处，敬请批判指正。

一、矿井概况
山东能源新矿集团有限责任公司孙村煤矿于 1948 年建矿投产，矿井原设计能力60万吨/年，后经多次生产技术改造，矿井生产能力逐年提高，97年核定矿井生产能力90万吨/年、2002年核定矿井生产能力120万吨/年。

2006年核定矿井生产能力140万吨/年。

孙村煤矿采纳副立井、主斜井多水平中央石门开拓方式，全井田内有6个由地面直接开凿的井筒进入井下，分布在井田南北两区，南区有主斜井、东斜井、西斜井（已停用）和-400风井，北区有副立井和回风立井；共有-75m、-210m、-400m、-600m、
-800m和-1100m六个开采水平。

目前-800m水平及以上的各开采水平已差不多结束开采，-1100m水平为要紧生产水平。

矿井通风方式为混合式，通风方法为抽出式。

进风井4个，即东斜井、西斜井、主斜井、副立井；回风井2个，即北区回风立井、-400风井。

-400风井服务后一采区、后四采区、前四W采区。

北区回风立井服务前三、扩大区、后三采区。

二、矿井排水系统现状
孙村煤矿井下目前有四个水平均设中央泵房及水仓。

矿井排水由立排和斜排组成，分四个水平排水，现建有-210水平、-400水平、-800水平和-1100水平四个中央泵房及配电所。

－210泵房、-400泵房、-800泵房和-1100泵房均已实现排水自动化，由地面集控室集中操纵排水。

-210泵房现安装PJ150×7型5台，其中3台工作，1台备用，1台检修。

水泵排水量为300m3/h，扬程450.7m。

电动机YBJC4503-4， 710KW，敷设两趟管路：管径φ325mm管路一趟，管径φ273 mm管路一趟。

-210水平水仓：主仓1200m³、副仓1200m³。

-400泵房现安装MD450-6×11型3台，其中1台工作，1台备用，1台检修。

流量为450m3/h，扬程660m。

配备YKK5601-4型电
机3台，功率为1250KW，敷设管径φ325mm管路两趟,直接排至地面。

-400水平水仓：主仓1800m³、副仓1500m³。

-800现安装HDM420×12水泵五台，其中2台工作，2台备用，1台检修。

水泵流量为420 m3/h，扬程1127.9m。

配备YB800-4型电机，功率为2240KW，敷设φ377mm的管路2趟。

-1100水平涌水排至此处，由-800泵房采纳立排排至地面。

-800水平水仓：主仓1010m³、副仓724m³。

-1100水平中央泵房安装三台MDA500-57×6水泵，其中1台工作，1台备用，1台检修，水泵流量为500 m3/h，扬程342m，配备YB2450-4型电机，功率为710KW，敷设φ325mm的管路2趟。

该水平涌水通过-1100前三四层回风巷排至-800东大巷水沟，经大巷水沟进水仓。

-1100水平水仓：主仓2400m³、副仓1600m³。

三、矿井涌水量(依照《孙村煤矿水文地质类型划分报告》)
矿井各水平涌水量表
m3/h
四、各个水平中央泵房排水时刻校验：
1、-1100水平中央泵房排水时刻校验：
正常涌水时 24120.9Tm 5.81500⨯=
=⨯h ＜20h 满足 最大涌水时 24184.1Tm 8.841500
⨯==⨯h ＜20h 满足 利用φ325×10排水管路，通过-1100前三四层回风巷、-800东大巷疏水至-800水仓。

2、-800水平中央泵房排水时刻校验：
-800m 水平的正常涌水量：269.7m 3/h （-600m 水平：43m 3/h ，-800m 水平：105.8m 3/h ，-1100m 水平：120.9m 3/h 。

），最大涌水量：430 m 3/h ；（-600m 水平：92.4m 3/h ，-800m 水平：153.5 m 3/h ，-1100m 水平：184.1m 3/h 。

） -800m 水平中央泵房实际是同时排了-600m 、-800m 和-1100m 水平的涌水量。

正常涌水时 m 2443105.8120.9T 15.411420⨯++=
=⨯（）h ＜20h 满足 最大涌水时 m 24153.5184.1T 12.292420
⨯++==⨯（92.4）h ＜20h 满足 3、-400水平中央泵房排水时刻校验：
正常涌水时 m 24156.3T 8.341450⨯=
=⨯h ＜20h 满足 最大涌水时 m 24447T 11.922450
⨯==⨯h ＜20h 满足 4、-210水平中央泵房排水时刻校验：
正常涌水时 m 2431.9T 2.551300
⨯==⨯h ＜20h 满足
最大涌水时 m 2484T 6.721300
⨯==⨯h ＜20h 满足 五、矿井潜水泵排水方案
1、方案立项依据
依照《煤矿安全规程》第二百七十三条 水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井，应当在井底车场周围设置防水闸门或在正常排水系统基础上另外安设具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。

依照《孙村煤矿水文地质类型划分报告》分析孙村煤矿属于水文地质条件复杂矿井，应当在井底车场周围设置防水闸门或在正常排水系统基础上另外安设具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。

因孙村煤矿深部水压大于5MPa ，巷道布置错综复杂，在井底车场附近设置防水闸门不具备条件，因此采取增设潜水泵排水系统的方案。

2、排水现状
矿井排水采纳立排排水和斜排排水两种方式，井下共设4个中央泵房，分不设在-210、-400、-800、-1100水平。

⑴ -210水平中央泵房
通过-210管子井直排至地面，该水平所有工作面均开采完毕，在今后的生产过程中，无正常采掘活动，该涌水量要紧受地表降水阻碍，雨季涌水量呈增大趋势。

由于-210水平开采结束，今后已不再进行采掘活动，进而不存在由于采掘活动造成突水的可能。

⑵ -400水平中央泵房
通过-600老副井、-210大巷、西斜井直排至地面，该水平仅剩-400风井、老皮带井爱护煤柱（包含2、4、11、13、15煤层）尚未开采，其他工作面均开采结束。

该涌水量要紧受地表降水阻碍，雨季涌水量呈增大趋势。

⑶ -800水平中央泵房
通过2趟排水管通过-800东大巷和-800风井直接排至地表北立井工业广场，要紧有-800、-1100后一采区（11、13、15层），-800前组中区（2、4层），-800后四采区（11、13、15层煤）等采掘工作面。

依照《煤矿安全规程》第二百八十条规定：新建、改扩建矿井或生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下时，要紧水仓的有效容量应容纳8h的正常涌水量，计算得出水仓容积应为269.7 m3/h×8 h=2157.6 m3，实际只有1734m3相差423.6 m3，不符合规定，需进行扩修或新建水仓。

（4）-1100水平中央泵房
通过-1100前三管子道排至-800东大巷水沟，由-800东大巷水沟淌至-800水仓。

目前-1100水平为要紧开采水平，要紧有-1100前组扩大二采区（2、4、11层）、-1100前组二采下山区（2、4层）、-1100前组三采下山区（2、4层）、-1100后组三采区（11层）、-1100前组三采区立井爱护煤柱（2、4、11层），-1100水平有较为完善的排水系统，由于-1100水平和-800水平为接力排水，-1100水平涌水量排至-800水平，再由-800水平排至地面。

经以上分析，在-800水平或-1100水平安设潜水泵排水系统。

第一方案将-800泵房内水泵撤除，。

第一方案在-800水平现有水仓，安装三台潜水泵，一台潜水泵与现有立排管路连接排至北立井地面水池，两台潜水泵经新敷设管路排至-400防尘水池。

因-800水仓设计容量724m3+1010m3，共计：1734 m3。

-800水平的正常涌水量为269.7m3/h（其中：-600m水平：43m3/h ，-800m 水平：105.8m3/h，-1100m水平：120.9m3/h。

），依照《煤矿安全规程》第二百八十条规定：新建、改扩建矿井或生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下时，要紧水仓的有效容量应容
纳8h的正常涌水量，计算得出：269.7 m3/h×8 h=2157.6 m3>1734 m3，不符合规定。

需对水仓进行扩容。

在-800水仓内安装潜水泵，设计利用-800立排管路（φ377×22）的备用管路，在立排备用管路上安设闸阀、逆止阀，使的潜水泵排水系统和-800泵房排水系统相互独立，矿井突水时，-800泵房水泵停止工作，潜水泵投入工作。

再由水仓敷设两趟管路经-800东大巷、-800后一大巷、-800副井、-600副井至-400防尘水池，再由-400泵房水泵将涌水排至矿内地面水池内。

在雨季能够作为抢险系统，枯水季节还能够补充-400防尘水池内防尘水和洗选厂用水，解决-400水平防尘水和洗选厂用水短缺问题，还能够减少对北立井地面的环境污染。

泵房、水仓位置
-400水平
地面水池
立排管路
北立井地面
-800水仓
-800水平
-800泵房
-800东大巷第一方案 排水系统图
第二方案 在-800水平新建水仓、沉淀池，安装三台潜水泵，一台潜水泵与现有立排管路连接排至北立井地面水池，两台潜水泵经新敷设管路排至-400防尘水池。

在新建水仓内安装潜水泵，设计利用-800立排管路（φ377×22）的备用管路，在立排备用管路上安设闸阀、逆止阀，使的潜水泵排水系统和-800泵房排水系统相互独立，矿井突水时，-800泵房水泵停止工作，潜水泵投入工作，利用工作管路和备用管路进行排水。

再由水仓敷设两趟管路经-800后一大巷、-800副井、-600副井至-400防尘水池，再由-400泵房水泵将涌水排至矿内地面水池内。

在雨季能够作为抢险系统，枯水季节还能够补
充-400防尘水池内防尘水和洗选厂用水，解决-400水平防尘水和洗选厂用水短缺问题，还能够减少对北立井地面的环境污染。

第二方案泵房位置
-400水平-400防尘水池
地面水池
原立排管路
地面
-800新水仓
-800水平
第二方案排水系统图
第三方案在-800前三轨道巷内新建水仓、沉淀池和泵房，安装三台卧泵，敷设排水管路至-400水平，作为矿井正常排水系统，在新建水仓内安装潜水泵排水系统，作为矿井的抢险排水系统。

在-800前三轨道巷内开门顺煤层施工主、副水仓，主水仓设计容量3400m3，副水仓设计容量2500m3，利用-800前三配电所、疏水巷分不布置1个沉淀池，将-800贯穿石门与矸石井贯穿，在此巷道内顺煤层施工管子道与-1050皮带巷贯穿。

将现有-800泵房报废，在新建泵房安装三台卧泵，敷设管路（φ325×12）经-800贯穿石门、-800副井、-600副井至-400防尘水池，再由-400泵房水泵将涌水排至矿内地面，做为矿井正常排水系统，来补充-400防尘水池内防尘水和洗选厂用水，。