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(jī) 電 科： 生產(chǎn)技術(shù)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(jù)金雞灘煤礦一盤(pán)區(qū)12-2上123工作面水文地質(zhì)分析報(bào)告預(yù)計(jì)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(biāo)高+990.5+1004.5m，平均+1002.1m，工作面煤層底板標(biāo)高+987.2+1001.4m，平均+997.3m，整體西南高，東北低。地面標(biāo)高+1228.8+1262.6m，平均+1246.0m。地面相對(duì)位置無(wú)地表水系通過(guò)。一、工作面防治水方案如下：1.主排

2、水設(shè)備選型計(jì)算（1）水泵必須具備的總排水能力根據(jù)兗礦集團(tuán)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(yáng)程的估算工作面巷道底板標(biāo)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(shè)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(shù)的影響,揚(yáng)程預(yù)

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

4、e=50m40m，額定功率pe=37kw，3臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用。正常涌水時(shí)，3臺(tái)水泵工作, qe=450m3/hqb=349.5m3/h,滿足排水要求。最大涌水時(shí)，3臺(tái)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(shù)：根據(jù)泵的總數(shù)，選用1趟管路系統(tǒng)。最大涌水量時(shí)，將回風(fēng)敷設(shè)的一路dn200的注漿（注氮）管路作為應(yīng)急排水管路進(jìn)行排水。主排水管內(nèi)徑選擇正常涌水量時(shí)：dp=0.0188=0.01880.2370.287m 最大涌水量時(shí)：dp=0.0188=0.01880.2620.317m式中：qg通過(guò)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(jīng)濟(jì)流速dn250的排水管路經(jīng)濟(jì)流速時(shí)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(shí)水泵排水能力要求，但不能滿足最大涌水量時(shí)水泵排水要求。所以，按照最大涌水量，還需敷設(shè)一趟備用管路進(jìn)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(jì)算： dp=0.0188=0.01880.0780.094m經(jīng)計(jì)算需要敷設(shè)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(wú)縫鋼管作為主排水管（內(nèi)徑dp=273-11.52=250mm）。最大涌水量時(shí)，將回風(fēng)敷設(shè)的一路dn200的注漿（注氮）管路作為應(yīng)急排水管路進(jìn)行排水。驗(yàn)算壁厚0.5dp（-1）c=0.525 cm（-1）+0.2 cm =0.2481.15cm式中：dp標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑，cm；z 許用應(yīng)力，取管材抗拉強(qiáng)度h的40%，即z=0.4h；當(dāng)鋼號(hào)不明時(shí)，可?。鸿T鐵管z=20mpa，焊接鋼管z=60mpa，無(wú)縫鋼管z=80mpa；p管內(nèi)液體壓強(qiáng)，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(wú)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(tái)bqw150-50-37/k型水泵，額定流量qe=150m3/h，額定揚(yáng)程he=50m，額定功率pe=37kw，3臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用，滿足排水需要。選取1趟dn250無(wú)縫鋼管作為排水管（內(nèi)徑dp=273-11.52=250mm）。最大涌水量時(shí)，將回風(fēng)敷設(shè)的一路dn200的注漿（注氮）管路作為應(yīng)急排水管路排水。所有排水泵均安裝自動(dòng)排水裝置，并在每臺(tái)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(shè)施安裝（1）回風(fēng)順槽敷設(shè)1路dn250的排水管路，工作面切眼內(nèi)和切眼至周轉(zhuǎn)水倉(cāng)敷設(shè)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(yīng)急排水管路。在工作面溜頭和溜尾積水點(diǎn)，各安裝2臺(tái)bqw150-15-11/k型水泵(額定流量qe=150m3/h，額定揚(yáng)程he=15m，額定功率pe=11kw)。在工作面切眼，每30m安裝1臺(tái)bqw150-15-11/k水泵(額定流量qe=150m3/h，額定揚(yáng)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(fēng)順槽選擇靠近工作面的大低洼點(diǎn)作為周轉(zhuǎn)水倉(cāng)，安裝4臺(tái)bqw150-50-37/k型水泵(額定流量qe=150m3/h，額定揚(yáng)程he=50m，額定功率pe=37kw)，3臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用。（2）輔助運(yùn)輸順槽敷設(shè)1路dn100的排水管路，作為輔

9、助運(yùn)輸順槽排水，管路掛鉤底端預(yù)一個(gè)可以安裝dn100管路的掛鉤，作為應(yīng)急管路吊掛用。在每個(gè)積水點(diǎn)安裝1臺(tái)bqs40-40-11/n型水泵(額定流量qe=40m3/h，額定揚(yáng)程he=40m，額定功率pe=11kw)。（3）膠帶運(yùn)輸順槽敷設(shè)1路dn100的排水管路，作為輔助運(yùn)輸順槽排水。 在每個(gè)積水點(diǎn)安裝1臺(tái)bqs40-40-11/n型水泵(額定流量qe=40m3/h，額定揚(yáng)程he=40m，額定功率pe=11kw)。2、 管路布置1.回風(fēng)順槽由上至下分別敷設(shè)2路dn100的供水和壓風(fēng)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(yùn)輸順槽由上至下分別敷設(shè)1路dn100的壓風(fēng)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(gè)。 3.膠帶運(yùn)輸順槽由上至下分別敷設(shè)1路dn100的壓風(fēng)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(gè)。 4.管路安裝標(biāo)準(zhǔn)（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(gè)積水點(diǎn)安裝三通一個(gè)（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