煤矿排水设备选型

煤矿主排水泵房安全技术措施

1.设备选型及安装：首先，必须选择符合安全标准的排水泵设备，并且严格按照生产安全规定进行安装。选择排水泵时应考虑其排水能力、运行可靠性、运行噪声等因素，确保设备在长时间、高负荷的工作条件下能够稳定运行。安装时，需要根据工作现场的实际情况进行泵的合理布置，避免阻塞、漏水等风险。

2.停电保护及备用电源：煤矿主排水泵房应设置独立的停电保护装置，以便在停电时自动切断电源，避免设备损坏或电动泵由于缺电导致水流停止。同时，应备有应急备用电源，保证电动泵在停电情况下能够继续运行一段时间，确保排水泵房正常工作，避免重大事故发生。

3.设备运行监测系统：煤矿主排水泵房应配置运行监测系统，实时监测泵的工作状态、电流、电压等参数，并设有报警装置，一旦发现设备异常情况，立即发出警报，以便现场工作人员及时处理，避免设备故障或事故发生。

4.防火防爆措施：煤矿主排水泵房属于易燃易爆场所，必须采取相应的防火防爆措施。首先，应设置专门的防火墙，将泵房与其他区域或建筑物隔离开来，以防火势扩散。其次，需要对泵房进行严格的防火检查，定期清理杂物、灰尘、油污等易燃物，保持清洁，减少火灾隐患。此外，泵房内应安装防爆电器设备，确保电气设备在意外情况下不会引起火花，引发爆炸。

5.机械安全保护：煤矿主排水泵设备应配备完善的机械安全保护措施。首先，应安装泵设备的过载保护装置，以防过载工况时引起设备故障。其次，排水泵房应设立专门的进出泵通道，方便操作和维护人员进出，同时要设有防护栏杆，防止人员误入泵房时发生意外。

6.维护保养与培训：对煤矿主排水泵房设备进行定期的维护保养，包括设备润滑、温度检测、漏水检测等。此外，还应定期对泵设备进行运行状态的评估，及时修复设备缺陷，确保设备安全可靠的运行。同时，对运行、维护和操作人员进行专业培训，提升他们的安全意识和技术水平，使其能够熟练操作设备、及时发现和处理设备异常情况，保障泵房安全运行。

1 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 2 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、C1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。C1煤层底板距石灰岩60米，对矿井的充水没有影响，C1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5m3/h,最小涌水量0.5m3/h,正常涌水量1m3/h,现实际正常涌水量1m3/h。

五、矿井排水方式

矿井排水采用机械排水方式一级排水。

金河煤矿井下排水系统设计

井下排水

开采一采区时在+1240m水平设水泵房和主、副水仓，矿井涌水经进风行人斜井管道由1240m水平的中央水泵房水泵排至地面1526.46m标高矿井水处理站。

1、设计依据

由于矿井现已有3台MD155-67×5型离心式水泵，因此，设计以一采区排水量验算现有水泵能否满足一采区排水要求。

1）矿井涌水量

（1）根据前述预测，一采区开采时，正常涌水量为65m3/h，最大涌水量为161m3/h。

（2）井下生产用水量：防尘洒水用水量预计为 10m3/h；灌浆防灭火用水量预计为30 m3/h；

（3）设计一采区开采时涌出量：正常排水量为：65+10+30=105(m3/h)；最大排水量为：161+10+30=201(m3/h)；

2）排水垂高：进风行人斜井井口标高1526.46m，水泵房标高1240m，排水垂高286.46m。

2、排水设备的选型计算

1）排水设备排水能力

（1）正常涌水量时工作水泵的最小排水能力

20105242024rBQQ＝126（m3/h）

式中：

Qr---矿井正常涌水量，105m3/h。

（2）最大涌水量时工作水泵的最小排水能力

20201242024maxrBQQ＝241（m3/h）

式中：

Qrm---矿井最大涌水量，201m3/h。 （3）计算水泵所需扬程

HB＝Hp+H吸+1.7hw＋1＝286.46+5+1.7×21＋1＝329.86(m)

式中：

Hp——排水高度，286.46m；

H吸——吸水高度，5m；

hw——吸、排水管管路损失扬程，经计算hw=21m；

1.7——管路於积系数；

1——排水口富裕高度，取1m。

2）水泵选型

根据上述计算，设计利用矿井现有的MD155-67×5（P）型水泵3台，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，配套防爆电动机Y355M1-2，功率为220kW。水泵的性能参数见表7-2-5。

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。