新设计排水系统改造方案

新设计排水系统改造方案义煤集团新安县锦鸿煤业有限公司二零一二年三月五日设计排水系统改造方案⑴概述根据义煤集团洛阳煤业有限公司文件义洛煤【2011】208号文，要求锦鸿煤矿的排水能力不得低于1000m³/h。据河南省煤田地质局二队2011年6月提供的《义煤集团新安县锦鸿煤业有限公司水文地质类型划分报告》，矿井水文地质类型属于复杂型。矿井正常涌水量为103m³/h，最大涌水量185m³/h。矿井在+130m水平设有主排水泵房，主排水泵房北侧布置有主、副2条水仓，水仓容量1100m³。主排水泵房安装D155-30×8型水泵3台，配套电机为185KW，排水管道为6寸208mm钢管（一趟）。在辅助排水泵房东侧布置一条水仓，为了便于清理，水仓内设隔墙，水仓有效容积为1282m³。⑵排水设备选型验算A设计依据1、矿井正常涌水量为103m³/h，最大涌水量为185m³/h；2、排水高度：主排水泵房177m，辅助排水泵房155m。3、吸水高度：5.5m。B选型计算1、水泵所需排水量QB、QBM所需正常排量QB=1.2QZ=1.2103=123.6m³/h所需最大排量QBM=1.2QM=1.2185=222m³/h2、水泵所需扬程主排水泵房：HB=1.1×（177+5.5）=200.8m辅助排水泵房：HB=1.1×（155+5.5）=176.6m3、水泵型式及台数根据所需排量及扬程估算，主排水泵房已有的3台D155-30×8型水泵满足要求，水泵额定流量155m³/h，扬程240m。辅助排水泵房已有3台D155-30×6型水泵（流量155m³/h扬程180m）和一台200D-43×6型水泵（流量190m³/h扬程181.2m）也满足要求。水泵台数验算如下：设计选用正常涌水工作水泵台数：Z1=eQQ1=1556.123=0.8（台）取1台备用水泵台数：Z2=70%Z1=70%×1=0.7取一台检修水泵台数：Z3=25%Z1=25%×1=0.25取一台水泵总台数：Z=Z1+Z2+Z3=3（台）最大涌水量工作水泵台数：Zm=155222=1.4ZM(Z1+Z2),说明工作和备用水泵的总能力，能在20小时内排出矿井24小时最大涌水量。若按矿井正常涌水量103m³/h，最大涌水量185m³/h选择水泵，共需水泵3台，其中正常涌水时1台工作、1台备用、1台检修；最大涌水时2台工作，1台检修。根据义煤集团洛阳煤业有限公司文件义洛煤【2011】208号文，要求锦鸿煤矿的排水能力不得低于1000m³/h。辅助排水泵房已有3台D155-30×6型水泵（流量155m³/h扬程180m）和一台200D-43×6型水泵（流量190m³/h扬程181.2m）。沿副斜井敷设6寸155mm排水管路两趟，另安装1趟8寸208mm排水管路。最大涌水时，开2台D155-30×6型水泵，每台泵分别走1趟155mm排水管路，排水能力为共310m³/h。另开1台200D43×6型水泵走一趟208mm排水管路，其排水能力为190m³/h。故辅助排水泵房的总排水能力为500m³/h。因矿井总排水能力要求达到1000m³/h，辅助排水泵房的排水能力为500m³/h，故要求主排水泵房的排水能力也要达到500m³/h。目前主排水泵房安装有3台D155-30×8型水泵，沿副斜井敷设2趟155mm排水管路，最大涌水时开2台D155-30×8型水泵，每台泵分别走1趟155mm排水管路，排水能力为共310m³/h。主排水泵房现有排水能力为310m³/h，小于500m³/h，故需要增加排水泵。设计新增1台D280-43×6型水泵，水泵流量280m³/h，扬程258m，配315KW防爆电机，电压10KV，转速1480r/min。另配1趟208mm排水管路。1、排水管路验算按单台泵并联走一趟管：Dp=36004jVQD155型水泵：Dp=36004jVQ=36003.214.31554=0.154m根据计算，6寸（155mm）排水管路满足要求，壁厚为7mm。D280型水泵：Dp=36004jVQ=36003.214.32804=0.208m根据计算，8寸（208mm）排水管路满足要求，壁厚为10mm。2、排水时间验算正常涌水开2台D155泵，1泵走1趟排水管路，排水能力为310m³/h正常涌水时排水时间：T2=3106.12324=9.6h20h最大涌水开4台D155泵，1泵走1趟排水管路，排水能力为620m³/h最大涌水时排水时间：T2=62022224=8.6h20h均满足要求。1、电动机容量电动机功率按照《煤矿井下排水设计技术规定》中关于“选择水泵电动机容量应以管路未淤积情况下的水泵轴功率为基础，并留有一定的富余系数”的规定进行校核。按1台泵走1趟管的情况选择电机。①对于D155-30x8型水泵，单台水泵Q=155m³/h；工况扬程H2=240m；工况效率ηk=70.5%。水泵轴功率N=k00103600pgHQKK=705.0100036008.91020240155=146.5KW电动机容量Ne=KeN=1.1x98.05.146=164KW185KW水泵配套185KW防爆电机，电压660V，转速1480r/min。满足要求。②对于D155-30x6型水泵，单台水泵Q=155m³/h；工况扬程H2=180m；工况效率ηk=70%。水泵轴功率N=k00103600pgHQKK=700.0100036008.91020180155=110KW电动机容量Ne=KeN=1.1x98.0110=123KW132KW水泵配套132KW防爆电机，电压660V转速转速1480r/min。满足要求。③对于D280-43x6型水泵，单台水泵Q=280m³/h；工况扬程H2=258m；工况效率ηk=77%。水泵轴功率N=k00103600pgHQKK=77.0100036008.91020258280=260KW电动机容量Ne=KeN=1.1x98.0260=292KW300KW水泵配套300KW防爆电机，电压10KV，转速转速1480r/min。满足要求。C、潜水泵按《矿井防治水规定》第66条规定，水文地质类型复杂的矿井应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。本矿属技改矿井，井下巷道大部分已经形成，且巷道布置较集中，找不到合适位置布置防水闸门，设计在副斜井井底配备1台潜水泵。据义煤集团洛阳煤业有限公司义洛煤【2011】208号文，要求锦鸿煤矿的排水能力不得低于1000m³/h。潜水泵最大排水量不低于1000m³/h，设计选1台BQS1000-200-1000型潜水泵，潜水泵流量为1000m³/h，扬程200m，配套电动机功率为1000KW，电压10KV。水泵控制开关设在地面变电所内，沿主斜井井筒敷设1根MYHV42-6/10-3x35mm2型交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆，向井下潜水泵独立供电。