煤礦工作面防治水及管路布置方案

1、金雞灘煤礦12-2上123工作面防治水及管路布置方案 編 制： 機 電 科： 生產技術科： 副總工程師： 總工程師： 日 期：2015年1月3日12-2上123工作面防治水及管路布置方案根據金雞灘煤礦一盤區(qū)12-2上123工作面水文地質分析報告預計12-2上123工作面回采正常涌水量233m3/h，最大涌水量284m3/h。工作面標高+990.5+1004.5m，平均+1002.1m，工作面煤層底板標高+987.2+1001.4m，平均+997.3m，整體西南高，東北低。地面標高+1228.8+1262.6m，平均+1246.0m。地面相對位置無地表水系通過。一、工作面防治水方案如下：1.主排

2、水設備選型計算（1）水泵必須具備的總排水能力根據兗礦集團有限公司煤礦防治水工作暫行規(guī)定第六十六條、第九十二條規(guī)定要求：正常涌水量 qb 1.5qz=1.5233=349.5m3/h最大涌水量qbmax 1.5qmax=1.5284=426m3/h（2）水泵所需要的揚程的估算工作面巷道底板標高+990.5+1004.5m，整體西南高，東北低，煤層傾角0.30.8，平均0.5，所敷設管路傾角20 ，取g=0.77得： h=(khb+hf+hz)=(1/0.74）*（+1004.5）-（+990.5）+9*0.2+4500*0.002)m=18.9+1.8+9=29.7m，考慮其他因數的影響,揚程預

3、留10%的裕量，最終揚程取33m。式中：h-水泵需要揚程，m。k - 揚程損失系數（1/g），近水平巷道取1.35。hb -順槽最大高差，mhf -管路彎頭揚程損失，m，直彎頭每個0.2m，按照9個彎頭計算。hz-排水管路阻力揚程損失，m，直線管路阻力每m揚程損失0.002m。g管路效率。對于豎直敷設的管路g=0.90.89。對于傾斜敷設的管路，當傾角30 時，取g=0.90.89；當傾角=30 20 時，取g=0.80.77；當傾角20 時，取g=0.770.74。（3）初選水泵 從我礦現有水泵和泵產品目錄中選取4臺bqw150-50-37/k型水泵,額定流量qe=150m3/h，額定揚程h

4、e=50m40m，額定功率pe=37kw，3臺運行1臺備用。正常涌水時，3臺水泵工作, qe=450m3/hqb=349.5m3/h,滿足排水要求。最大涌水時，3臺水泵工作,qe=450m3/hqbmax=426m3/h, 滿足排水要求。（4）管路選擇主管路趟數：根據泵的總數，選用1趟管路系統(tǒng)。最大涌水量時，將回風敷設的一路dn200的注漿（注氮）管路作為應急排水管路進行排水。主排水管內徑選擇正常涌水量時：dp=0.0188=0.01880.2370.287m 最大涌水量時：dp=0.0188=0.01880.2620.317m式中：qg通過管子的流量，正常涌水量 qb =349.5m3/h，

5、最大涌水量qbmax =426m3/h。vp 流速，通常取vp=1.52.2m/s 作為經濟流速dn250的排水管路經濟流速時最大排水能力為：qg=sv=d2*vp*3600/4=3.14*0.252*2.2*3600/4=388.6m3/h，能滿足正常涌水量時水泵排水能力要求，但不能滿足最大涌水量時水泵排水要求。所以，按照最大涌水量，還需敷設一趟備用管路進行排水，備用管路排水能力為426-388.6=37.4m3/h備用排水管路直徑計算： dp=0.0188=0.01880.0780.094m經計算需要敷設一趟dn250管路和一趟dn80管路才能滿足最大涌水量排水需要。則，選取1趟dn250

6、無縫鋼管作為主排水管（內徑dp=273-11.52=250mm）。最大涌水量時，將回風敷設的一路dn200的注漿（注氮）管路作為應急排水管路進行排水。驗算壁厚0.5dp（-1）c=0.525 cm（-1）+0.2 cm =0.2481.15cm式中：dp標準管內徑，cm；z 許用應力，取管材抗拉強度h的40%，即z=0.4h；當鋼號不明時，可?。鸿T鐵管z=20mpa，焊接鋼管z=60mpa，無縫鋼管z=80mpa；p管內液體壓強，取p=0.011hp，mpa；hp排水高度，m；c附加厚度。鑄鐵管取c=0.70.9cm，焊接鋼管取c=0.2cm，無縫鋼管取c=0.10.2cm；所選管路壁厚滿足要

7、求。（5）故采取以下方案：選取4臺bqw150-50-37/k型水泵，額定流量qe=150m3/h，額定揚程he=50m，額定功率pe=37kw，3臺運行1臺備用，滿足排水需要。選取1趟dn250無縫鋼管作為排水管（內徑dp=273-11.52=250mm）。最大涌水量時，將回風敷設的一路dn200的注漿（注氮）管路作為應急排水管路排水。所有排水泵均安裝自動排水裝置，并在每臺水泵出水口管路上安裝一組止回閥、截止閥，防止水倒流。2.排水設施安裝（1）回風順槽敷設1路dn250的排水管路，工作面切眼內和切眼至周轉水倉敷設2路dn150軟管路，作為工作面主排水管路，一路dn200的注漿（注氮）管路作

8、為應急排水管路。在工作面溜頭和溜尾積水點，各安裝2臺bqw150-15-11/k型水泵(額定流量qe=150m3/h，額定揚程he=15m，額定功率pe=11kw)。在工作面切眼，每30m安裝1臺bqw150-15-11/k水泵(額定流量qe=150m3/h，額定揚程he=15m，額定功率pe=11kw)，兩回路電源間隔供電，一路斷電后另一路可以正常排水。在回風順槽選擇靠近工作面的大低洼點作為周轉水倉，安裝4臺bqw150-50-37/k型水泵(額定流量qe=150m3/h，額定揚程he=50m，額定功率pe=37kw)，3臺運行1臺備用。（2）輔助運輸順槽敷設1路dn100的排水管路，作為輔

9、助運輸順槽排水，管路掛鉤底端預一個可以安裝dn100管路的掛鉤，作為應急管路吊掛用。在每個積水點安裝1臺bqs40-40-11/n型水泵(額定流量qe=40m3/h，額定揚程he=40m，額定功率pe=11kw)。（3）膠帶運輸順槽敷設1路dn100的排水管路，作為輔助運輸順槽排水。 在每個積水點安裝1臺bqs40-40-11/n型水泵(額定流量qe=40m3/h，額定揚程he=40m，額定功率pe=11kw)。2、 管路布置1.回風順槽由上至下分別敷設2路dn100的供水和壓風管路、1路dn200的注漿（注氮）管路、1路dn250的排水管路。每隔4m安裝一組101工作面回收的管路h架，用u型管卡固定管路。2. 輔助運輸順槽由上至下分別敷設1路dn100的壓風管路、1路dn100的供水管路、1路dn100的排水管路。加工雙排4鉤的管路吊掛鉤吊掛管路（最低端的管路鉤作為排水管路備用鉤），每隔4m安裝一個。 3.膠帶運輸順槽由上至下分別敷設1路dn100的壓風管路、1路dn150的供水管路。加工雙排2鉤的管路吊掛鉤吊掛管路，每隔4m安裝一個。 4.管路安裝標準（1） 排水管路的兩端頭、每隔500m安裝1組截止閥和止回閥，每個積水點安裝三通一個（dn250的排水管路安裝異徑三通：主管路dn250，支管路dn100；dn100的排水管路安裝同徑三通