为确保三采区辅助采区采掘施工期间的排水安全,根据生产科提供的地质资料,结合我矿实际情况,特制定如下排水方案:
1、水文地质情况:根据生产科提供的地质资料,三采区辅助采区按照一个回采工作面和两个掘进工作面考虑,其正常涌水量为200m3/h,最大涌水量为400 m3/h,根据公司对采掘工作面的排水要求,该处需安装不小于500m3/h的排水设备。
2、水仓情况:在三采区辅轨末部联巷处施工两个永久泵坑(3.6×5×1.5m)作为永久水仓,两个水仓通过深部水沟相连通,互为备用,三采区辅助采区各处的涌水通过水沟经沉淀后流入本仓,其有效仓容不小于50 m3,该处与三采区轨道巷的高差为23米。
3、水泵选型:根据该处实际涌水量及排水高差,并结合我矿实际情况,选用1台MD280-43×2型多级泵(流量280m3/h,扬程86m)和2台MD155-30×2型多级泵(流量155m3/h,扬程60m)。
4、安装地点:在三采区辅助采区轨道巷末段已施工好的两个水仓处分别安设1台MD280-43×2型和2台MD155-30×2多级泵。
5、排水管路:在三采区辅助采区轨道巷敷设两趟DN200mm型排水管路(1台MD280-43×2型多级泵接1趟、2台MD155-30×2型多级泵接1趟),排至三采区轨道巷的水沟内,流入东风井井底水仓。
6、选型验算
6.1预选水泵
水泵在正常涌水时期的排量:
QB>1.2q=1.2×200=240 m3/h。
水泵在最大涌水时期的排量:
Qmax>1.2qmax=1.2×400=480m3/h。
初选MD280-43×2型水泵1台、MD155-30×2型水泵2台。
6.2管径计算:
DN=0.0188
/VP =0.0188
÷2 =163mm (水的流速取2m/s)选DN=200mm
6.3选用焊接钢管,其壁厚选8mm(计算过程略)
选用DN=200mm型排水管路二趟,一趟正常排水,一趟备用。
6.4排水实际所需扬程
H=Hg+(L/100)R100xQ=23+(1250/100)×2.6=55.5米。
式中:
管路长度:L=吸水管长度L1+排水管长度L2+局部管件等值管长之和。即L=10+1220+20=1250米。
百米直管水头损失:R100xQ:当管径dp=200mm,流量Q=280 m³/h时,查表取2.6。
6.5校验计算
正常涌水时1台泵的排水时间T:
T=24q/(n1Q) =24×200÷280=17.2小时<20小时
最大涌水时3台泵的排水时间Tmax:
Tmax=24qmax/(n2Q) =24×400÷(280+310)=16.3小时<20小时。
因此:选用1台MD280-43×2型水泵、2台MD155-30×2型水泵及两趟DN200mm型排水管路满足排水要求。
附:1、三采区辅助采区排水系统图
2、三采区辅助采区排水供电系统图
机电科
2009年10月30日