礦井潛水泵排水系統(tǒng)設(shè)計說明

1、礦井潛水泵排水系統(tǒng)設(shè)計村煤礦村煤礦礦井潛水泵排水系統(tǒng)設(shè)計匯報材料尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)：首先，對各位領(lǐng)導(dǎo)蒞臨村煤礦檢查指導(dǎo)工作表示熱烈的 歡迎和衷心的感！現(xiàn)將礦井潛水泵排水系統(tǒng)設(shè)計方案向 各位領(lǐng)導(dǎo)匯報如下，不當(dāng)之處，敬請批評指正。一、礦井概況能源新礦集團有限責(zé)任公司村煤礦于 1948 年建礦投產(chǎn)，礦井 原設(shè)計能力 60萬噸/ 年，后經(jīng)多次生產(chǎn)技術(shù)改造，礦井生產(chǎn)能力逐年 提高， 97年核定礦井生產(chǎn)能力 90萬噸/ 年、 2002 年核定礦井生產(chǎn)能 力120 萬噸/ 年。2006 年核定礦井生產(chǎn)能力 140 萬噸/ 年。村煤礦采用副立井、 主斜井多水平中央石門開拓方式， 全井田有 6個由地面直接開鑿的井筒

2、進入井下，分布在井田南北兩區(qū)，南區(qū)有 主斜井、東斜井、西斜井（已停用）和 -400 風(fēng)井，北區(qū)有副立井和 回風(fēng)立井；共有 -75m 、-210m 、-400m 、-600m 、-800m 和 -1100m 六個開采水平。目前 -800m 水平及以上的各開采水平已基本結(jié)束開 采， -1100m 水平為主要生產(chǎn)水平。礦井通風(fēng)方式為混合式，通風(fēng)方法為抽出式。進風(fēng)井 4 個，即東 斜井、西斜井、主斜井、副立井；回風(fēng)井2個，即北區(qū)回風(fēng)立井、 -400 風(fēng)井。-400風(fēng)井服務(wù)后一采區(qū)、后四采區(qū)、前四 W采區(qū)。北區(qū)回風(fēng) 立井服務(wù)前三、擴大區(qū)、后三采區(qū)。礦井排水系統(tǒng)現(xiàn)狀村煤礦井下目前有四個水平均設(shè)中央泵房及水

3、倉。礦井排水由立排和斜排組成， 分四個水平排水， 現(xiàn)建有 -210 水 平、 -400 水平、 -800 水平和-1100 水平四個中央泵房及配電所。 210 泵房、 -400 泵房、 -800 泵房和 -1100 泵房均已實現(xiàn)排水自 動化，由地面集控室集中控制排水。-210泵房現(xiàn)安裝PJ150 X 7型5臺，其中3臺工作，1臺備 用， 1 臺檢修。水泵排水量為 300m 3/h ，揚程 450.7m 。電動機 YBJC4503-4,710KW，敷設(shè)兩趟管路：管徑© 325mm 管路一趟，管徑©273 mm 管路一趟。-210水平水倉：主倉1200m 3、副 倉 1200m

4、 3。-400 泵房現(xiàn)安裝 MD450-6 X11 型3臺，其中 1臺工作， 1臺備 用，1臺檢修。流量為450m 3/h，揚程660m。配備YKK5601-4型 電機3臺，功率為 1250KW ，敷設(shè)管徑© 325mm 管路兩趟,直接排至 地面。-400水平水倉：主倉1800 m3 副倉1500 m3。-800 現(xiàn)安裝 HDM420 X 12 水泵五臺， 其中 2 臺工作， 2 臺備 用， 1 臺檢修。水泵流量為 420 m3/h ，揚程 1127.9m 。配備 YB800-4 型電機，功率為 2240KW ，敷設(shè)© 377mm 的管路 2 趟。 -1100 水平涌水排至

5、此處，由 -800 泵房采用立排排至地面。 -800 水平水倉：主倉 1010m 3、副倉 724m 3。-1100 水平中央泵房安裝三臺 MDA500- 57X 6水泵，其中 1 臺 工作，1臺備用，1臺檢修，水泵流量為500 m 3/h，揚程342m，配備YB2450-4型電機，功率為710KW，敷設(shè)©325mm的管路2趟。該水平涌水通過-1100前三四層回風(fēng)巷排至-800東大巷水溝，經(jīng)大巷水溝進水倉。-1100水平水倉：主倉2400m 3、副倉1600m 3。三、礦井涌水量（根據(jù)村煤礦水文地質(zhì)類型劃分報告 ）礦井各水平涌水量表m3/h7、涌水量水平正常最大-210m31.984

6、-400m156.3447-600m4392.4-800m105.8153.5-1100m120.9184.1四、各個水平中央泵房排水時間校驗：1、-1100水平中央泵房排水時間校驗：正常涌水時Tm 24 120.9 5.8 h V 20h 滿足 1 500最大涌水時Tm 24 184.1 8.84h V 20h 滿足1 500利用©325 X 10排水管路，通過-1100前三四層回風(fēng)巷、-800東大巷疏水至-800水倉。2 > -800水平中央泵房排水時間校驗：-800m 水平的正常涌水量：269.7m 3/h （-600m 水平：43m 3/h ,-800m 水平:105.

7、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 中央泵房實際是同時排了 -600m、-800m和-1100m水平的涌水量。正常涌水時 Tm 24(43 105.8 120.9)15.41h v 20h 滿足1 420最大涌水時 Tm 24 (92.4153.5 184.1) 12.29 h v 20h 滿足2 4203 > -400水平中央泵房排水時間校驗：正常涌水時Tm 24 156.

8、3 8.34 h v 20h 滿足1 450最大涌水時Tm 竺竺 11.92h v20h 滿足 2 4504、-210水平中央泵房排水時間校驗：正常涌水時Tm 竺空 2.55h v 20h 滿足1 300最大涌水時Tm 4-84 6.72h v 20h 滿足1 300五、礦井潛水泵排水方案1、方案立項依據(jù)根據(jù)煤礦安全規(guī)程第二百七十三條 水文地質(zhì)條件復(fù)雜或有 突水淹井危險的礦井，應(yīng)當(dāng)在井底車場周圍設(shè)置防水閘門或在正常 排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上另外安設(shè)具有獨立供電系統(tǒng)且排水能力不小于最大 涌水量的潛水泵。根據(jù)村煤礦水文地質(zhì)類型劃分報告分析村煤礦屬于水文地質(zhì) 條件復(fù)雜礦井，應(yīng)當(dāng)在井底車場周圍設(shè)置防水閘門或在正

9、常排水系 統(tǒng)基礎(chǔ)上另外安設(shè)具有獨立供電系統(tǒng)且排水能力不小于最大涌水量的潛水泵。因村煤礦深部水壓大于 5MPa ，巷道布置錯綜復(fù)雜，在 井底車場附近設(shè)置防水閘門不具備條件，因此采取增設(shè)潛水泵排水 系統(tǒng)的方案。2、排水現(xiàn)狀礦井排水采用立排排水和斜排排水兩種方式，井下共設(shè) 4 個中 央泵房，分別設(shè)在 -210 、 -400 、-800 、-1100 水平。 -210 水平中央泵房通過 -210 管子井直排至地面，該水平所有工作面均開采完畢， 在今后的生產(chǎn)過程中，無正常采掘活動，該涌水量主要受地表降水 影響，雨季涌水量呈增大趨勢。由于 -210 水平開采結(jié)束，今后已不 再進行采掘活動，進而不存在由于采

10、掘活動造成突水的可能。 -400 水平中央泵房通過-600 老副井、 -210 大巷、西斜井直排至地面，該水平僅 剩-400 風(fēng)井、老皮帶井保護煤柱（包含 2、4、11 、13、15 煤層） 尚未開采，其他工作面均開采結(jié)束。該涌水量主要受地表降水影響， 雨季涌水量呈增大趨勢。 -800 水平中央泵房通過 2 趟排水管通過 -800 東大巷和 -800 風(fēng)井直接排至地表北 立井工業(yè)廣場，主要有 -800 、-1100 后一采區(qū)（ 11、13 、15 層）， -800 前組中區(qū)（ 2、4 層）， -800 后四采區(qū)（ 11 、13、15 層煤） 等采掘工作面。根據(jù)煤礦安全規(guī)程第二百八十條規(guī)定：新建

11、、 改擴建礦井或生產(chǎn)礦井的新水平，正常涌水量在 1000m 3 /h 以下 時，主要水倉的有效容量應(yīng)容納 8h 的正常涌水量， 計算得出水倉容積應(yīng)為 269.7 m 3/h x 8 h=2157.6 m 3，實際只有 1734m 3 相差423.6 m 3，不符合規(guī)定，需進行擴修或新建水倉。（4 ）-1100 水平中央泵房通過 -1100 前三管子道排至 -800 東大巷水溝，由 -800 東大巷 水溝淌至 -800 水倉。目前 -1100 水平為主要開采水平， 主要有 -1100 前組擴大二采區(qū)（ 2、4、11 層）、 -1100 前組二采下山區(qū) （2、4 層）、 -1100 前組三采下山區(qū)

12、（ 2、4 層）、 -1100 后組三 采區(qū)（ 11 層）、-1100 前組三采區(qū)立井保護煤柱（ 2、4、11 層）， -1100 水平有較為完善的排水系統(tǒng)， 由于-1100 水平和 -800 水平為 接力排水， -1100 水平涌水量排至 -800 水平，再由 -800 水平排至 地面。經(jīng)以上分析，在 -800 水平或 -1100 水平安設(shè)潛水泵排水系統(tǒng)。第一方案將-800 泵房水泵撤除，。第一方案在-800 水平現(xiàn)有水倉，安裝三臺潛水泵，一臺潛水泵與現(xiàn)有立排管路連接排至北立井地面水池，兩臺潛水泵經(jīng)新敷 設(shè)管路排至 -400 防塵水池。因-800 水倉設(shè)計容量 724m 3+1010m 3，

13、共計： 1734 m 3。-800 水平的正常涌水量為269.7m 3/h （其中：-600m 水平：43m 3/h , -800m 水平： 105.8m 3/h ，-1100m 水平： 120.9m 3/h 。），根據(jù)煤 礦安全規(guī)程第二百八十條規(guī)定：新建、改擴建礦井或生產(chǎn)礦井的新 水平， 正常涌水量在 1000m 3/h 以下時， 主要水倉的有效容量應(yīng)容 納8h的正常涌水量，計算得出:269.7 m 3/h x 8 h=2157.6 m 3>1734 m 3，不符合規(guī)定。需對水倉進行擴容。在-800水倉安裝潛水泵，設(shè)計利用-800立排管路（代77 X 22） 的備用管路，在立排備用管路

14、上安設(shè)閘閥、逆止閥，使的潛水泵排水系 統(tǒng)和-800泵房排水系統(tǒng)相互獨立，礦井突水時，-800泵房水泵停止工 作，潛水泵投入工作。再由水倉敷設(shè)兩趟管路經(jīng)-800東大巷、-800 后一大巷、-800副井、-600副井至-400防塵水池，再由-400泵 房水泵將涌水排至礦地面水池。在雨季可以作為搶險系統(tǒng)，枯水季 節(jié)還可以補充-400防塵水池防塵水和洗選廠用水，解決-400水平 防塵水和洗選廠用水短缺問題，還可以減少對北立井地面的環(huán)境污 染。-800東大巷泵房、水倉位置地面水池北立井地面立排管路.第一方案排水系統(tǒng)圖第二方案在-800水平新建水倉、沉淀池，安裝三臺潛水泵，一臺潛水泵與現(xiàn)有立排管路連接排至

15、北立井地面水池，兩臺潛水泵 經(jīng)新敷設(shè)管路排至-400防塵水池。在新建水倉安裝潛水泵，設(shè)計利用-800立排管路(©377 X22 ) 的備用管路，在立排備用管路上安設(shè)閘閥、逆止閥，使的潛水泵排水系 統(tǒng)和-800泵房排水系統(tǒng)相互獨立，礦井突水時，-800泵房水泵停止工 作，潛水泵投入工作，利用工作管路和備用管路進行排水。再由水倉敷 設(shè)兩趟管路經(jīng)-800后一大巷、-800副井、-600副井至-400防塵 水池，再由-400泵房水泵將涌水排至礦地面水池。在雨季可以作為 搶險系統(tǒng)，枯水季節(jié)還可以補充-400防塵水池防塵水和洗選廠用水，解決-400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題，還可以減少對北

16、立井地面的環(huán)境污染外水倉6米I水倉137米1米6米9F=1800前三軌道巷57米26米門i I'0米石27°穿-& 貫II251 050皮帶巷池750V管 子 道.二8H5.0淀 池回 總/西-8 50第二方案泵房位置地面地面水池原立排管路-、.：-400防塵水池-400水平-800新水倉-800水平第二方案排水系統(tǒng)圖第三方案 在-800前三軌道巷新建水倉、沉淀池和泵房，安 裝三臺臥泵，敷設(shè)排水管路至-400水平，作為礦井正常排水系統(tǒng)， 在新建水倉安裝潛水泵排水系統(tǒng)，作為礦井的搶險排水系統(tǒng)。在-800前三軌道巷開門順煤層施工主、副水倉，主水倉設(shè)計容量3400m 3，副

17、水倉設(shè)計容量2500m 3,利用-800前三配電所、疏 水巷分別布置1個沉淀池，將-800貫穿石門與矸石井貫通，在此巷 道順煤層施工管子道與-1050皮帶巷貫通。將現(xiàn)有-800泵房報廢，在新建泵房安裝三臺臥泵，敷設(shè)管路(© 325 X12 )經(jīng)-800貫穿石門、-800副井、-600副井至-400防塵 水池，再由-400泵房水泵將涌水排至礦地面，做為礦井正常排水系 統(tǒng)，來補充-400防塵水池防塵水和洗選廠用水，解決-400水平防 塵水和洗選廠用水短缺問題，還可以減少對北立井地面的環(huán)境污染。在-800新水倉兩臺潛水泵，利用-800立排兩趟管路（©377 X22 ），直接排至北

18、立井地面，做為礦井抗災(zāi)搶險排水系統(tǒng)，礦井突水時,潛水泵投入工作，利用立排管路將涌水直接排至北立井地面。26-8 06.4 7外水倉（順二層）14°-8 06 4 7一 n a-7 90.9 8米31 05。皮_ row:-8 01.4 5-8 06.4 7電所配X coooo5H VCDO內(nèi)水倉（順四層）16第二方案新泵房位置-400水平-400防塵水池-800水平第三方案新泵房臥泵排水系統(tǒng)圖-800水平地面水池北立井地面-1/ 1立排管路/-800新水倉第三方案潛水泵排水系統(tǒng)圖第四方案 在-1100泵房安裝一臺潛水泵，沿-1100前三四層 回風(fēng)巷再敷設(shè)一趟排水管路至-800水平，在

19、-800前三與-800泵房 立排管路合茬，直接排至地面。在-1100泵房4#小井子（小井子需進行擴建）安裝一臺潛水泵， 敷設(shè)一路排水管路經(jīng)-1100前三四層回風(fēng)巷至-800水平，在-800 前三與原-800泵房立排管路合茬，將涌水直接排至北立井地面。將現(xiàn)有-800泵房報廢，在新建泵房安裝五臺臥泵，三臺泵由新敷設(shè)兩趟管路經(jīng)-800貫穿石門、-800副井、-600副井至-400防塵水池（或經(jīng)-800貫穿石門、-800后一三層運煤上山、-600副 井至-400防塵水池），再由-400泵房水泵將涌水排至礦地面，兩 臺使用原-800泵房水泵，利用一趟立排管路排至北立井地面，做為 礦井正常排水系統(tǒng)，補充-

20、400防塵水池防塵水和洗選廠用水，解決 -400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題， 還可以減少對北立井地面 的環(huán)境污染。第四方案潛水泵排水系統(tǒng)圖第五方案在-1100泵房安裝一臺潛水泵，沿-1100前三四層回風(fēng)巷再敷設(shè)一趟排水管路至-800水平，將-1100水平涌水排至 -800水平，在-800新建泵房安裝三臺潛水泵，排水管路與現(xiàn)有立 排管路相連接，排至北立井地面。在-1100泵房4#小井子（小井子需進行擴建）安裝一臺潛水泵， 敷設(shè)一趟排水管路經(jīng)-1100前三四層回風(fēng)巷至-800水平，將-1100 水平涌水排至-800新水倉，在-800新泵房安裝三臺潛水泵，排水 管路與現(xiàn)有立排管路相連接，排至北立

21、井地面。-1100泵房-1100前三四層-800新水倉-800水平第五方案潛水泵排水系統(tǒng)圖3、安裝潛排系統(tǒng)方案可行性分析經(jīng)研究制定了以上五種方案安設(shè)潛排系統(tǒng)，根據(jù)安設(shè)潛排系統(tǒng) 的經(jīng)濟、技術(shù)、安全可靠性的方面進行對比。經(jīng)濟、技術(shù)、安全可靠性比較表方 案優(yōu)點缺點第方案1、可以充分利用原有工程及設(shè)施。2、解決-400水平防塵水池和洗選廠枯水季節(jié)缺水 問題。3、既可以直排地面又可以排至 -400水平。4、礦建工程量小，只需要對現(xiàn)有水倉進行修復(fù)。1、供電線路較長。2、需要敷設(shè)排水管路至-400水平。3、存在重復(fù)折返排水現(xiàn)象。4、由泵房排至礦地面，排水管路較 長，排水經(jīng)濟性差。5、管路的維修維護工作量大。

22、第方案1、解決-400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題。2、解決因-800東大巷采動影響巷道變形導(dǎo)致排水 系統(tǒng)斷管的安全隱患。3、減少管路的維修維護工作量。4、 解決-800水平存在重復(fù)折返排水， 經(jīng)濟運行不 合理現(xiàn)象。5、實現(xiàn)雙向排水，提咼-800水平排水的安全性。6、從北立井降壓站供電時，供電距離短，安全可 靠性高。7、可以充分利用原有工程及設(shè)施。1、需新建水倉、沉淀池。2、礦建工程量大，施工時間長。3、需新敷設(shè)排水管路。第方案1、解決-400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題。2、解決因-800東大巷采動影響巷道變形導(dǎo)致排水 系統(tǒng)斷管的安全隱患。3、 解決-800水平存在重復(fù)折返排水，經(jīng)濟運行

23、不 合理現(xiàn)象。4、可以充分利用原有管路作為正常排水管路，減 少管路投入。1、需新建水倉、沉淀池和泵房。2、礦建工程量大，施工時間長。3、需新敷設(shè)排水管路較多，管路安 裝工程量較大。第 四 方 案1、解決因-800東大巷采動影響巷道變形導(dǎo)致排水 系統(tǒng)斷管的安全隱患。2、解決-400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題。3、從北立井降壓站供電時，供電距離短，安全可 靠性高。4、實現(xiàn)雙向排水，提咼-800水平排水的安全性。 可以充分利用原有工程及設(shè)施。1、需使用揚程較大潛水泵。2、需對-1100泵房小井子進行擴 建。3、需要敷設(shè)排水管路。4、從北立井降壓站供電時， 供電距 離長。第五 方 案1、解決-40

24、0水平防塵水和洗選廠用水短缺問題。2、解決因-800東大巷采動影響巷道變形導(dǎo)致排水 系統(tǒng)斷管的安全隱患。3、減少管路的維修維護工作量。4、 解決-800水平存在重復(fù)折返排水，經(jīng)濟運行不 合理現(xiàn)象。1、設(shè)備投入較多。2、需對-1100泵房小井子進行擴 建。3、需新敷設(shè)排水管路。4、從北立井降壓站供電時， 供電距 離長。5、需新建水倉、沉淀池和泵房。經(jīng)以上五種方案相比較，優(yōu)先采用第一方案。六、潛水泵選型（一）、利用-800原立排管路排至北立井地面，潛水泵設(shè)計選型:1、設(shè)計依據(jù)地面水池標高：+198m潛水泵吸水點標高：-800m垂直排水高度為：998m-800最大涌水量：430m 3/h立排管路：&

25、#169; 377 X 22排水管長度：1638m2、設(shè)計計算 潛水泵必須的排水能力計算-800m水平的正常涌水量：269.7m 3/h，最大涌水量：430m3/h ;正常涌水期Qb2420qz1.2qz31.2 269.7 323.64m3/h最大涌水期Qmax2420 qmax1.2qmax31.2 430 516m3/h式中Qb工作潛水泵具備的總排水能力，m3/ h ；Qmax工作和備用潛水泵具備的總排水能力,qz礦井正常涌水量，m3/h ；qmax礦井最大涌水量， m3/ h 。m3 / h ; 潛水泵所需揚程估算Hsy1108.89 m0.9式中Hb估算潛水泵所需揚程，m ;Hsy

26、側(cè)地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間的高度差，一般可取Hsy二井底與地面標高差，m ;管路效率。當(dāng)管路在立井中鋪設(shè)時，g=0.90.89 ;當(dāng)管路在斜井中鋪設(shè)，且傾角>30°時，g=0.830.8 ;= 30° 20°時，g = 0.8 0.77 ; V 20° 時，g = 0.77 0.74。 潛水泵的型號及臺數(shù)選擇根據(jù)計算的工作潛水泵排水能力，初選潛水泵。選擇與-800泵房排水能力相當(dāng)?shù)腂QS400-1200/30-2400 型潛水泵，流量 400m 3/h，額定揚程 1200m。選用典型三泵兩趟管路系統(tǒng)，一條管路工作一條管路備用。正 常涌

27、水時，一臺泵向一趟管路供水；最大涌水時，兩臺泵同時工作 就能達到20h排出24h的最大涌水量。 管路校核dp= 0.0188-Qe/Vp = 0.266m = 26.6cm Vp 取 2m/s3=0.5dp( (0.4P)/(1.3P) 1)+ C (cm)=0.5 X 26.6(800 0.4 109.78)/(800 1.3 109.78) 1)+ 0.15=1.92cm = 19.2mm式中dp 標準管徑需用應(yīng)力，鑄鐵管S n= 200kg/cm 2,焊接鋼管匯= 600kg/cm 2，無縫鋼管800kg/cm 2;p 管液體壓強，可用下式求出：p = O.IIHg kg/cm 2 =1

28、09.78 kg/cm 2Hg 管出口到水井水面標高差，m。此處為998m經(jīng)計算現(xiàn)有© 377 X 22 ,壁厚為22mm ,孔為333mm 符合要 求。 管路阻力及管網(wǎng)特性方程管路總阻力系數(shù)6.17 倉創(chuàng) 10-7p2g驏0.0292 桫0.33316385291 亠0.3334 + 0.3334 王=0.8972 X 10-4管網(wǎng)特性方程運行初期H1 = Hg+ RQ2 = 998 +0.8972 X 10-4Q2考慮管路淤積 H2 = Hg+ 1.7RQ 2 =998 + 1.7 X0.8972 X 10-4Q2 排水時間最大涌水時兩臺泵工作12.9h24Q024 '

29、430nQ = 2 ' 400排水時間為12.9小時，滿足排水要求 電動機選擇電動機功率1.1rQH1000創(chuàng)3600 h 磆 c口 創(chuàng)10500 400?12°0 = 21321000創(chuàng)3600 0.737? 0.98KW選 BQS400-1200/30-2400型潛水泵，流量400m 3/h，額定揚程1200m ,潛水泵配電動機功率2400 KW 電壓6KV ,采用現(xiàn)有©377 X 22管路，即可滿足要求。（二）、-800新水倉排至-400水平，潛水泵設(shè)計選型:1、設(shè)計依據(jù)-400防塵水池標高：-400潛水泵吸水點標高：-800m垂直排水高度為：400m-800

30、最大涌水量：430m 3/h至-400排水管路長度：3015m2、設(shè)計計算 潛水泵必須的排水能力計算-800m水平的正常涌水量：269.7m 3/h，最大涌水量：430m3/h ;正常涌水期Qb2420qz1.2qz31.2 269.7 323.64m3/h最大涌水期Qmax2420 qmax1.2qmax31.2 430 516m3/h式中Qb工作潛水泵具備的總排水能力，m3/ h ；Qmax工作和備用潛水泵具備的總排水能力，m3/h ；qz礦井正常涌水量，m3/h ；qmax礦井最大涌水量， m3 / h。 潛水泵所需揚程估算sy4000.8500 m式中Hb 估算潛水泵所需揚程，m ；H

31、sy 側(cè)地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間的高度差，一般可取Hsy二井底與地面標高差，m ；管路效率。當(dāng)管路在立井中鋪設(shè)時,g=0.9 0.89 ;當(dāng)管路在斜井中鋪設(shè)，且傾角>30°時，g=0.830.8 ;= 30° 20°時，g = 0.8 0.77 ; V 20° 時，g = 0.77 0.74。 潛水泵的型號及臺數(shù)選擇根據(jù)計算的工作潛水泵排水能力，初選潛水泵。選擇與-800泵房排水能力相當(dāng)?shù)腂QS400型潛水泵，流量400m 3/h，額定揚程 600m，排至-400防塵水池。選用典型三泵兩趟管路系統(tǒng)，一條管路工作一條管路備用。正 常涌水

32、時，一臺泵向一趟管路供水；最大涌水時，兩臺泵同時工作 就能達到20h排出24h的最大涌水量 管路校核dp= 0.0188 Qe/Vp = 0.266m = 26.6cm Vp 取 2m/s3=0.5dp(0.4P)/(1.3P) 1)+ C (cm)=0.5 X 26.6(800 0.4 44)/(800 1.3 44) 1)+ 0.15=0.79cm = 7.9mm預(yù)選水管外徑：266 + 7.8 X 2 = 281.6mm,查標準，選用325X 12無縫鋼管。 管路阻力及管網(wǎng)特性方程管路總阻力系數(shù)6.17 倉創(chuàng) 10-72p g驏0.02923015桫 03291亠+ 壬=2.5474 X

33、 10-4管網(wǎng)特性方程運行初期H1 = Hg+ RQ2 = 400 + 2.5474 X 10-4Q2考慮管路淤積 H2 = Hg+ 1.7RQ 2 =400 + 1.7 X2.5474 X10-4Q2 排水時間最大涌水時兩臺泵工作12.9h24QCnQ排水時間為12.9小時，滿足排水要求 電動機選擇=1066.1 KWkl1.1rQH1.1 創(chuàng)10500 400? 600N =-1000創(chuàng)3600 h磆 c1000創(chuàng)3600 0.737? 0.98選BQS400型潛水泵，流量400m 3/h，額定揚程600m，潛水泵配電動機功率1200 KW 電壓6KV，采用325 x 12管路，即可滿足排

34、水要求。（三）、-800新泵房排至-400水平，水泵設(shè)計選型：1、設(shè)計依據(jù)-400防塵水池標高：-400潛水泵吸水點標高：-800m垂直排水高度為：400m-800最大涌水量：430m 3/h至-400排水管路長度：3015m2、設(shè)計計算 潛水泵必須的排水能力計算-800m水平的正常涌水量：269.7m 3/h，最大涌水量：430 m3/h ;正常涌水期243Qbqz 1.2qz 1.2 269.7 323.64m3/h20最大涌水期Qmax24qmax201.2qmax31.2 430 516m3/h式中Qb工作潛水泵具備的總排水能力，m3/ h ；Qmax工作和備用潛水泵具備的總排水能力，

35、m3/h ；qz礦井正常涌水量，m3/h ；qmax礦井最大涌水量， m3 / h。 潛水泵所需揚程估算sy4000.8500 m式中Hb 估算潛水泵所需揚程，m ；Hsy 側(cè)地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間的高度差，一般可取Hsy二井底與地面標高差，m ；g管路效率。當(dāng)管路在立井中鋪設(shè)時，g=0.90.89 ;當(dāng)管路在斜井中鋪設(shè)，且傾角>30。時，g=0.830.8 ;= 30。20。時，g = 0.8 0.77 ;V 20。時,=0.770.74 潛水泵的型號及臺數(shù)選擇根據(jù)計算的工作潛水泵排水能力，初選潛水泵。選擇與原 -800 泵房排水能力相當(dāng)?shù)腗D450型潛水泵，流量450

36、m 3/h，額定揚程 550m，排至-400防塵水池。選用三泵兩趟管路系統(tǒng)，一條管路工作一條管路備用。正常涌 水時，最大涌水時，兩臺泵同時工作就能達到20h排出24h的最大涌水量。 管路校核dp= 0.0188 Qe/Vp = 0.266m = 26.6cm Vp 取 2m/s3=0.5dp(0.4P)/(1.3P) 1)+ C (cm)=0.5 X 26.6(800 0.4 44)/(800 1.3 44) 1)+ 0.15=0.8cm = 8mm預(yù)選水管外徑：266 + 8 X 2 = 282mm,查標準，選用現(xiàn)有的325 x 12無縫鋼管。 管路阻力及管網(wǎng)特性方程管路總阻力系數(shù)6.17

37、倉創(chuàng) 10-72p g驏0.02923015桫 03291亠+ 壬= 1.5057 X 10-4管網(wǎng)特性方程運行初期 H1 = Hg+ RQ2 = 400 +1.5057 X 10-4Q2考慮管路淤積 H2 = Hg+ 1.7RQ 2 =400 + 1.7 X 1.5057 X10-4Q2 排水時間最大涌水時:24QC24 ' 43045022.9h排水時間為22.9小時，滿足排水要求 電動機選擇=1099 KWkl1.1rQH1.1 創(chuàng)10500 450? 550N =1000創(chuàng)3600 h 磆 c1000創(chuàng)3600 0.737? 0.98選MD450型水泵，流量450m 3/h，額

38、定揚程550m，水泵配電 動機功率1200 KW 電壓6KV，采用325 x 12管路，即可滿足排 水要求。（四）、在-1100泵房安裝潛水泵排至北立井地面，潛水泵設(shè)計選 型：1、設(shè)計依據(jù)地面水池標高：+198m潛水泵吸水點標高：-1100m垂直排水高度為：1298m-1100 最大涌水量：184.1m 3/h立排管路：© 377 x 22排水管長度：1050+1638=2688m2、設(shè)計計算 潛水泵必須的排水能力計算-1100m 水平的正常涌水量：120.9m 3/h，最大涌水量:184.1m 3/h ;正常涌水期243Qbqz 1.2qz 1.2 120.9 145.08m3/h

39、20最大涌水期Qmax24qmax201.2qmax1.2 184.1 220.92m3/h式中Qb工作潛水泵具備的總排水能力，m3/ h ;Qmax 工作和備用潛水泵具備的總排水能力,m3 / h ；qz礦井正常涌水量，m3/h ;qmax礦井最大涌水量， m3/h 潛水泵所需揚程估算H sy12980.91442.22 m式中 Hb估算潛水泵所需揚程，m ;Hsy 側(cè)地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間的高度差，一般可取Hsy二井底與地面標高差，m ;g管路效率。當(dāng)管路在立井中鋪設(shè)時，g=0.90.89 ;當(dāng)管路在斜井中鋪設(shè)，且傾角>30。時，g=0.830.8 ;= 30o 20

40、o時，g = 0.8 0.77 ; V 20° 時，g = 0.77 0.74。 潛水泵的型號及臺數(shù)選擇根據(jù)計算的工作潛水泵排水能力，初選潛水泵。選擇與 -800泵 房排水能力相當(dāng)?shù)腂QS400型潛水泵，流量300m 3/h，額定揚程 1500m 。最大涌水時，一臺泵工作就能達到20h排出24h的最大涌水量 管路校核dp二0.0188、Qe/Vp = 0.231m = 23.1cm Vp 取 2m/s3=0.5dp(0.4P)/(1.3P) 1)+ C (cm)=0.5 X 23.1(800 0.4 142.78)/(800 1.3 142.78) 1) + 0.15=2.23cm

41、= 22.3mm式中dp 標準管徑。Sn需用應(yīng)力，鑄鐵管S n= 200kg/cm 2,焊接鋼管3n=600kg/cm 2，無縫鋼管 Sn= 800kg/cm 2;p 管液體壓強，可用下式求出：p = 0.11Hg kg/cm 2 =142.78 kg/cmHg 管出口到水井水面標高差，m。此處為1298m預(yù)選水管外徑：231 + 22.3 X2 = 275.6mm,查標準，選用325X 24無縫鋼管。配合現(xiàn)有© 377 X 22，壁厚為22mm ,孔為333mm 符合要求。 管路阻力及管網(wǎng)特性方程管路總阻力系數(shù)6.17 倉創(chuàng) 10- 72p g驏0.0292 桫0.33328885

42、291 亠0.3334 + 0.3334 王=1.4636 X 10-4管網(wǎng)特性方程運行初期 H1 = Hg+ RQ2 = 1298 + 1.4636 X 10-4Q2考慮管路淤積 H2 = Hg+ 1.7RQ 2 =1298 + 1.7 X 1.4636 X10-4Q2 排水時間最大涌水時T = 24QJ 24'吋=14.7h nQ300排水時間為14.7小時，滿足排水要求 電動機選擇電動機功率1.1rQH1000創(chuàng)3600 h 磆 c1999 KW1.1 創(chuàng)10500 300? 15001000創(chuàng)3600 0.737? 0.98選BQS400型潛水泵，流量為300m 3/h，額定揚

43、程1500m，潛水泵配電動機功率2400 KW 電壓6KV，-1100水平至-800水平敷設(shè)一趟© 325 X 24的管路和現(xiàn)有© 377 X 22管路連接排至地面，即可滿足要求。（五）、在-1100泵房安裝潛水泵排至-800水平，潛水泵設(shè)計選型:1、設(shè)計依據(jù)-800水平標咼：-800m潛水泵吸水點標高：-1100m垂直排水高度為：300m-1100 最大涌水量：184.1m 3/h排水管長度：1050m2、設(shè)計計算 潛水泵必須的排水能力計算-1100m 水平的正常涌水量：120.9m 3/h，最大涌水量：184.1m 3/h ;正常涌水期Qb2420qz1.2qz31.2

44、 120.9 145.08m3/h最大涌水期Qmax24qmax201.2qmax1.2 184.1 220.92m3/h式中Qb工作潛水泵具備的總排水能力，m3/ h ;Qmax 工作和備用潛水泵具備的總排水能力,qz礦井正常涌水量， m3/h ；qmax礦井最大涌水量， m3/h 潛水泵所需揚程估算H sy3000.8375 m式中Hb估算潛水泵所需揚程，m ;Hsy 側(cè)地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間的高度差，一般可取Hsy二井底與地面標高差，m ;g管路效率。當(dāng)管路在立井中鋪設(shè)時，g=0.90.89 ;當(dāng)管路在斜井中鋪設(shè)，且傾角>30。時，g=0.830.8 ;= 30o

45、20o時，g = 0.8 0.77 ;V 20。時,=0.770.74 潛水泵的型號及臺數(shù)選擇根據(jù)計算的工作潛水泵排水能力，初選潛水泵。選擇BQS400型潛水泵，流量300m 3/h，額定揚程400m。最大涌水時，一臺泵工作就能達到20h排出24h的最大涌水量。 管路校核dp二0.0188 Qe/Vp = 0.231m = 23.1cm Vp 取 2m/s3=0.5dp( (0.4P)/(1.3P) 1)+ C (cm)=0.5 X 23.1( ,.(800 0.4 33)/(800 1.3 33) 1)+ 0.15=0.585cm = 5.85mm式中dp 標準管徑。需用應(yīng)力，鑄鐵管3 n=

46、 200kg/cm 2,焊接鋼管3n=600kg/cm 2，無縫鋼管 3n= 800kg/cm 2;p 管液體壓強，可用下式求出：p = 0.11Hg kg/cm 2 =33 kg/cmHg 管出口到水井水面標高差，m。此處為300m預(yù)選水管外徑：231 + 10.1 X 2 = 251.2mm,查標準，選用273 x 10無縫鋼管。符合要求。 管路阻力及管網(wǎng)特性方程管路總阻力系數(shù)廠 6.17 倉U10-7c 驏0.0292 1050291 亠R =2?54 +4 亍p2g桫 0.33350.33340.3334 干=0.6308 X 10-4管網(wǎng)特性方程運行初期Hi = Hg+ RQ2 =

47、300 +0.6308 X 10-4Q2考慮管路淤積 出=Hg+ 1.7RQ 2 =300 + 1.7 X0.6308 X10-4Q2 排水時間最大涌水時24Qg= 24 ' 184.1nQ30014.7h排水時間為14.7小時，滿足排水要求 電動機選擇電動機功率1.1rQH1000創(chuàng)3600 h 磆 c1.1 創(chuàng)10500 300? 4001000創(chuàng)3600 0.737? 0.98533KW選BQS400型潛水泵，流量300m 3/h，額定揚程400m，潛水泵配電動機功率600 KW電壓6KV，采用現(xiàn)有© 273 X 10管路,即可滿足要求。七、排水供電1、供電現(xiàn)狀：村礦現(xiàn)

48、有四座35KV降壓站，分別是北立井降壓站、礦降壓站、中心區(qū)降壓站和新申降壓站。其中為礦井生產(chǎn)服務(wù)的降壓站是北立 井降壓站、礦降壓站礦降壓站正常運行的線路來自東都變電所， 35KV 礦線線路全 長 3183 米 ，導(dǎo)線為 LGJ 120 鋼芯鋁絞線，是該站的主回路， 備用回路來自中心區(qū)配電站的 35KV 中線。站目前安裝兩臺 SF9 12500/35/6 變壓器，一臺運行，一臺備用。站 35KV 設(shè)備采用 KYN 35型隔離小車式高壓開關(guān)柜，共有 9面，6KV安裝GG 6A (F)型高壓開關(guān)柜30面。該站采用許繼的XWJK-3100 變電 站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)，保護類型齊全，靈敏可靠。主要負荷為

49、： 地面副井絞車、 主運皮帶井、洗選廠、矸石山、鍋爐房以及井下 -600 水平以上負荷。北立井降壓站兩路 35KV 電源均來自家莊變電站，電源線路全長1920米，其中YJV22-26-3 X 150/35 交聯(lián)電纜長1370 米， LGJ-150 鋼芯鋁絞線長 550 米。目前站安裝一臺 SF7-16000KVA 變壓器、一臺 SF11-16000KVA 主變壓器，兩臺變壓器一備一用； 35KV 電源電壓經(jīng)變壓器變成 6KV 向高壓負荷供電。 該站 35KV 設(shè) 備采用 JYN1 35 型隔離小車式高壓開關(guān)柜，共有 9 面， 6KV 安 裝 KYN28 型高壓真空開關(guān)柜 28 面。該站采用許繼

50、的 CBZ-8000 變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)，保護類型齊全，靈敏可靠。安裝一套SVG 高壓無功補償裝置補償?shù)V井功率因數(shù)。該站主要負荷有北立井 絞車、北立井提風(fēng)機、北風(fēng)井提風(fēng)機、井口空調(diào)、制冷機，以及井 下 -800 水平及以下全部負荷。2 、供電方案的確定根據(jù)煤礦安全規(guī)程第二百七十三條，水文地質(zhì)條件復(fù)雜或 有突水淹井危險的礦井，應(yīng)當(dāng)在井底車場周圍設(shè)置防水閘門或在正 常排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上另外安設(shè)具有獨立供電系統(tǒng)且排水能力不小于最 大涌水量的潛水泵。潛水泵電源由北立井降壓站直供，在北立井降 壓站安裝 2 臺進線柜、 1 臺聯(lián)絡(luò)柜， 3 臺啟動柜和 3 臺電抗器柜。 沿立井井筒敷設(shè)三條 MYJV 22

51、 交聯(lián)電纜直供 3 臺潛水泵，形成獨立 的供電系統(tǒng)。3、潛水電泵供配電及控制潛水電泵控制方式為一控一， 起動柜選用 6kV 級軍工電力設(shè)備 KYGC 型永磁式高壓真空配電裝置 2 臺，起動柜安裝在北立井 35kV 變電站 6kV 配電室， 潛水泵配電電纜自起動柜引出后經(jīng)副立井井筒 引至井下潛水電泵， 電纜選用 MYJV 42 -6kV 型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣 粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜 3 條。潛水泵起動柜配置配南瑞繼保微機保護裝置（帶通訊接口）電動 機綜合保護裝置用于保護潛水泵，具有以下保護功能：啟動時間過長 保護，定時限過流保護，過負荷保護，過熱保護，零序電流保護，負 序電流保護，過電壓

52、、低電壓保護和漏電保護，控制回路異常告警， PT 斷線告警等。潛水泵設(shè)自動控制系統(tǒng)一套，可顯示電氣和排水系統(tǒng)各有關(guān)參 數(shù)、運行畫面以及儲存相關(guān)信息?？刂葡到y(tǒng)由電泵智能保護器、控 制屏、自動控制系統(tǒng)后臺、井下遠程監(jiān)控箱、傳感器及聯(lián)系電纜組 成。電泵智能保護器具有繞組溫度超限報警、繞組溫度超限跳閘，電機缺水保護，水倉上水位、下水位報警?？刂破鲙л敵鼋涌?，與 控制系統(tǒng)后臺進行連接（通訊），實時監(jiān)控保護器運行狀況。潛水泵控制均可實現(xiàn)地面值班室及泵房就地兩地控制，具有電 流、電壓、壓力等基本參數(shù)顯示；搶險等特殊工況時能從地面將井 下電氣部分隔離，由地面進行起停操作。（一）選用功率為1200KW 潛水泵供

53、電設(shè)施選型、校驗1、供電電纜驗算（1 ）按最大計算電流選擇電纜：供電負荷額定功率為1200KW，2臺潛水泵，總負荷2400KW供電距離L=1.5Km長時工作電流 kx2PJ3 Ue cos0.8511000V360.8102.24 A3000 5000小時，選用銅10-3-2，經(jīng)濟電流密度 Jj礦井高壓供電年利用小時數(shù)一般為 芯電纜，查煤礦電工手冊第五冊表=2.25Sj= Ig/J j = 102.24/2.25=45.44mm選擇 6KV YJV22-3 X 70 電纜。（2 ）按長時允許電流校驗電纜截面 查煤礦電工手冊表12-2-26，丫JV22-3 X 120電纜允許載流量218A,大于長時工作電流109.1A,能夠滿足要求。（3）按電纜短路時熱穩(wěn)定校驗電纜截面S min =I*(3)d3 XV t /c=9160 XV 0.25/93.4= 49 mmI*d3 最大三相短路電流t-假想動作時間C-熱穩(wěn)定系數(shù)查煤礦電工手冊表 10-3-335mm 2<70mm 2,按熱穩(wěn)定校驗電纜截面滿足要求。(4)按允許電壓損失校驗查煤礦電工手冊公式10-3-10U% = PL (Ro + X。Tg ©)/10U n2=1000 x 2 x 1 x (0.1+0.08 x