煤礦井下排水系統(tǒng)優(yōu)化方案

用以更換3臺(tái)MD450-60Y×7排水泵，并利用現(xiàn)有2趟D273×8排水1礦井基本情況煤層，批采標(biāo)高由+1570~+1060m。生產(chǎn)規(guī)模為180萬(wàn)t/年。該礦井1#煤層劃分為1-1、1-2兩個(gè)采區(qū)，6#煤層劃分為6-1、采區(qū)，主水平包括9-1采區(qū)、9-2采區(qū)、9-3采區(qū)2礦井儲(chǔ)水情況K2灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組，整個(gè)含水層巖溶裂隙發(fā)育不均勻。不排內(nèi)6、9+10、10下、11#煤層奧灰水帶壓開(kāi)采最大突水系數(shù)均小于底2.1.4煤礦及周邊老窯、老采空區(qū)分布情況據(jù)2020年12月《山西汾田內(nèi)及鄰近區(qū)域存在有廢棄老窯18座，井筒共計(jì)46個(gè)(見(jiàn)圖1)。當(dāng)前井田內(nèi)1#煤層分布有11處采空積水區(qū)及1處老空積水區(qū)，積水面積約468600m2,積水量95600m3;9+10、11#煤層只在井田西部地段開(kāi)采，分別有1處和3處采空積水區(qū)，其中9+10#煤層積水面積98200m2,積水量20000m3,11#煤層積水面積69400m2,積水量約2.2礦井排水現(xiàn)狀敷設(shè)兩趟D273×8mm無(wú)縫鋼管，總長(zhǎng)2000m,單泵工況流量283.7m3/min,正常涌水時(shí)1臺(tái)泵運(yùn)行，排水時(shí)間13.54h,最大涌水時(shí)2臺(tái)運(yùn)行，排水時(shí)間22.76h。所以，主排水系統(tǒng)在礦井最能力不足，不能滿(mǎn)足20h排出24h涌水的規(guī)定，主排水系統(tǒng)急需擴(kuò)3井下排水系統(tǒng)優(yōu)化方案一直變化不大，直至2021年10月的強(qiáng)降水對(duì)礦井涌水量影響非常明3.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)正常涌水量Q=160m3/h(包括消防灑水、黃泥灌漿析水等工藝用水);最大涌水量Qmax=538m3/h;主排水泵房水平+1492.7m;排水管路總長(zhǎng)度取2500m;排水管路路徑：經(jīng)主斜井排至排水泵更換為能力更大的3臺(tái)MD450-60Y×6排水泵，2趟D273×8小，需更換。方案三(推薦)：將現(xiàn)有3臺(tái)MD280-65×6排水泵更換為能力更大的3臺(tái)MD450-60Y×7排水泵，繼續(xù)利用現(xiàn)有2趟D273現(xiàn)有2趟D273×8排水管路。配套YBX-4800kW、10kV、1480r/min涌水時(shí)3臺(tái)工作。正常涌水量時(shí)排水時(shí)間為10.15h,最大涌水量時(shí)的能曲線(xiàn)求得工況點(diǎn)參數(shù)：①新管：流量為455.16m3/h,揚(yáng)程H1為419.1m,效率圖1小窯分布圖n為0.8%,理論最大吸水高度Hs為5.19m。②舊管：流量為378.36m3/h,揚(yáng)程H1為435.07m,效率n為0.77%,理論最大吸水高度Hs為5.67m。3.4.3電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸功率如公式(1)：選取電動(dòng)機(jī)容量Ne=kNφ/nc=758.03kW,式中傳動(dòng)效率nc取0.98、富裕系數(shù)k取爆電機(jī)能夠滿(mǎn)足要求。3.4.4排水能力計(jì)算正常涌按結(jié)垢后計(jì)算每天排水時(shí)間T1=24Q/n1Q2=10.15h;最大涌水時(shí)3臺(tái)算，將現(xiàn)有3臺(tái)MD280-65×6泵更換為3臺(tái)MD450-60Y×7泵，繼續(xù)利用現(xiàn)有2趟D273×8排水管路的方案，能夠滿(mǎn)足礦井排水要求。提出了