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文本内容:
安龙县国营龙山煤矿井底水仓设计方案为进一步搞好矿井的排水工作,做到矿井井下发生突水或地表水涌入井下时能有足够的地方容纳水量和有足够能力进行排水,现根据本矿水文地质条件和矿井实际,进行本矿井下水仓设计
一、矿井水文地质条件及涌水量预测本矿矿床属于基岩裂隙水充水性矿床,井下水主要来源于地表大气降水通过基岩裂隙渗入井下,在含煤岩系中含煤段的富水性弱至中等,为弱至中等含水层从己开采的矿井实测出的矿井正常用水量Qi正为lOm/h,最大用水量为Q1最为300/11己开采区的面积Fl为
2.63IKm2,巳采矿井地下水位降深S1约为81m,目前采区面积F为
5.7477Km2,目前采区地下水位降深S约为306m根据比拟法公式Q=Q1[S(F/F1)O7S1]°-5计算得矿井目前涌水量Q1正=23m3/h,最大用水量为Q最=69m3/ho
二、矿井水排放概况本矿采用平倒开拓方式,分上、下山布置巷道,区段下行式开采目前,主平丽井口标高为+
1352.8m,主平丽(运输大巷)尾部标高为+
1358.6m+
1358.6m标周以上为上山,+
1358.6m标局以下为下山,上山部分采掘工作面的水沿水沟自流到+
1358.6m标高的运输大巷水沟再自流出井外;只有+
1358.6m标高以下巷道的水自流到井底再通过水泵抽排到运输大巷水沟井底标高为+1281m,与主平碉(运输大巷)尾部标高的高差为
77.4m
三、设计依据
1、矿井涌水量Q正=23n/h,Q最=69n/h
2、排水垂高h=
77.4m
四、选型计算结果
1、正常和最大涌水量时,工作水泵的最小排水能力
1、按矿井正常涌水量确定工作水泵必须的排水能力QBQB=24Qr/20=
1.2Qr=
1.2X23=
27.6n/h式中Qr一矿井正常涌水量’23m3/h;
2、按矿井最大涌水量确定工作和备用水泵必须的排水能力QBmQBm=24Qim/20=
1.2Qrm=
1.2X69=
82.8m3/h式中Qrm一矿井最大涌水量,69m3/h;
2、计算水泵所需扬程为HB=Hp+H吸/ng=
77.4+4/
0.8=
101.75m式中Hp—排水高度;H吸一吸水高度,4m;ng—管道效率,取
0.8经计算,选用100D16X]0型离心泵3台,流量Qm=54m3/h,扬程Hm=176m,效率n m=
0.715,电机功率55kW,电压660Vo其中正常涌水量时,一台泵工作,一台泵备用,一台泵检修;最大涌水量时,二台泵工作,一台泵备用水泵工况点参数为流量Qm=36m3/h,扬程Hm=172m,效率n
4、验算电机功率P=
1.1•Qm•Hm•y4-3600•n m•102•n c=
1.1X
32.4X177X10004-3600X
0.51X102X1=
33.6kW式中Qm—水泵的流量,m3/h;Hm—水泵的扬程,m;Y—介质密度,Kg/m3;nm—电动机工作效率,取63%;nc—电动机传动效率,直连取1;因此,电动机满足要求
5、泵与管路的运行组合采用单泵单管工作
6、水泵的充水方式和起动、调节方式打开泵吸入阀,关闭泵出口管路闸阀及压力表旋塞,使泵内充满液体起动电机,待泵运转正常后,打开压力表旋塞,慢慢开启泵出口闸阀,直到压力表指针指到所需压力为止
7、排水管路管径、材质、连接方式和壁厚校验
①管径计算D排=[4Q/3600nV]1/2=[4X
32.4/3600X
3.14X
1.9],/2=
0.0776m式中Q额一所选水泵的额定流量,m3/h;V排一最有利管径的流速,取
1.9m3/s;
②管道壁厚计算+
0.4/8=
0.5dp-i.3p一1+c,cm式中dp——标准管内径,cm位——管材许用应力,MPa,查表取30P——管内液体压强,P=
0.011HB,MPa c——附加厚度,查表取
0.15经计算,8=
0.22cm根据计算取壁厚
3.0mmo根据矿井排水系统设计,选用D133X3的焊接钢管
8、管路趟数、铺设及防护措施
1、管路趟数根据设计规范要求,设置二趟排水管路,排水管流速V=
1.9m/s;采用两趟排水管路,正常涌水量时一趟工作,一趟备用;最大涌水量时二趟同时工作两趟水管安设在一采区轨道下山中,每趟水管的设计长度为500m包括一采区轨道下山及中部石门车场长度
2、铺设及防护措施
1、在巷道铺设管路必须用可缩木支垫,以防底板隆起折损管路垫木高度应不小于
0.3m,并保证每节管路有两个基本点垫木
2、在铺设倾斜管路时,为了防止管路下滑,应采用管卡将管路固定在巷道支架上卡间距根据巷道倾角而定,一般aW30°时,为15~20m
3、管路铺设应尽量将管路铺设平直,坡度一致,尽量减少弯头、气门等附属管件,避免急转弯
4、铺设管路,采用法兰盘或快速接头接合法兰盘中间应夹有胶皮垫、且垫的厚度最好不小于5mm
5、新敷设的管路,都要进行漏气检验检验方法可采用负压方法试验或用SF6检漏仪检测
6、引水装置必须可靠,应能在5min内起动水泵
7、泵房高度应满足检修时起吊的要求,应在吸水井壁龛和排水设备的顶部,设起重梁
8、泵房应铺设运送排水设备的轨道,并与井底车场相通,在相通点应设有转车间隙
9、当所有排水设备同时使用时,泵房温度应不高于34°C,否则应采取降温措施
10、配水井设置有防护设施
11、联轴器位置设置有可靠的安全防护罩
9、排水设备稳定性分析Hg
0.9XHo式中Ho——水泵关闭闸阀的扬程,m;Hg——排水测量高度排水高度和吸水高度之和,m Hg=137m Ho=177m,
0.9XHo=
0.9x177=159m故Hg
0.9Ho,满足稳定性条件
10、水泵房位置及通道一采区水泵房设有2个安全出口,一个出口为管子道通到一采区轨道下山,并高出泵房7m,另一个出口通到井底联络巷水泵房地面标高,比其出口与联络巷连接处的底板标高高出
0.5m
11、水仓布置及容量
(1)水仓容积根据设计规范,水仓容积V=8Q正=8X10=8011
(2)水仓断面及支护型式根据巷道围岩情况,水仓采用砌硝支护,掘进断面积
8.2m2,净断面积
5.7m2o
(3)水仓长度及容量水仓长度L=V/S=80/
5.7=14m设置两个水仓,一个主水仓,长度60m,容量342m3;一个副水仓,长度40in,容量228m3,以便一个水仓清理时,另一个水仓能正常使用安龙县国营龙山煤矿二0—0年六月二十七日。