為確保三采區(qū)輔助采區(qū)采掘施工期間的排水安全,根據(jù)生產(chǎn)科提供的地質(zhì)資料,結(jié)合我礦實(shí)際情況,特制定如下排水方案:
1、水文地質(zhì)情況:根據(jù)生產(chǎn)科提供的地質(zhì)資料,三采區(qū)輔助采區(qū)按照一個(gè)回采工作面和兩個(gè)掘進(jìn)工作面考慮,其正常涌水量為200m3/h,最大涌水量為400 m3/h,根據(jù)公司對(duì)采掘工作面的排水要求,該處需安裝不小于500m3/h的排水設(shè)備。
2、水倉情況:在三采區(qū)輔軌末部聯(lián)巷處施工兩個(gè)永久泵坑(3.6×5×1.5m)作為永久水倉,兩個(gè)水倉通過深部水溝相連通,互為備用,三采區(qū)輔助采區(qū)各處的涌水通過水溝經(jīng)沉淀后流入本倉,其有效倉容不小于50 m3,該處與三采區(qū)軌道巷的高差為23米。
3、水泵選型:根據(jù)該處實(shí)際涌水量及排水高差,并結(jié)合我礦實(shí)際情況,選用1臺(tái)MD280-43×2型多級(jí)泵(流量280m3/h,揚(yáng)程86m)和2臺(tái)MD155-30×2型多級(jí)泵(流量155m3/h,揚(yáng)程60m)。
4、安裝地點(diǎn):在三采區(qū)輔助采區(qū)軌道巷末段已施工好的兩個(gè)水倉處分別安設(shè)1臺(tái)MD280-43×2型和2臺(tái)MD155-30×2多級(jí)泵。
5、排水管路:在三采區(qū)輔助采區(qū)軌道巷敷設(shè)兩趟DN200mm型排水管路(1臺(tái)MD280-43×2型多級(jí)泵接1趟、2臺(tái)MD155-30×2型多級(jí)泵接1趟),排至三采區(qū)軌道巷的水溝內(nèi),流入東風(fēng)井井底水倉。
6、選型驗(yàn)算
6.1預(yù)選水泵
水泵在正常涌水時(shí)期的排量:
QB>1.2q=1.2×200=240 m3/h。
水泵在最大涌水時(shí)期的排量:
Qmax>1.2qmax=1.2×400=480m3/h。
初選MD280-43×2型水泵1臺(tái)、MD155-30×2型水泵2臺(tái)。
6.2管徑計(jì)算:
DN=0.0188
/VP =0.0188
÷2 =163mm (水的流速取2m/s)選DN=200mm
6.3選用焊接鋼管,其壁厚選8mm(計(jì)算過程略)
選用DN=200mm型排水管路二趟,一趟正常排水,一趟備用。
6.4排水實(shí)際所需揚(yáng)程
H=Hg+(L/100)R100xQ=23+(1250/100)×2.6=55.5米。
式中:
管路長度:L=吸水管長度L1+排水管長度L2+局部管件等值管長之和。即L=10+1220+20=1250米。
百米直管水頭損失:R100xQ:當(dāng)管徑dp=200mm,流量Q=280 m3/h時(shí),查表取2.6。
6.5校驗(yàn)計(jì)算
正常涌水時(shí)1臺(tái)泵的排水時(shí)間T:
T=24q/(n1Q) =24×200÷280=17.2小時(shí)<20小時(shí)
最大涌水時(shí)3臺(tái)泵的排水時(shí)間Tmax:
Tmax=24qmax/(n2Q) =24×400÷(280+310)=16.3小時(shí)<20小時(shí)。
因此:選用1臺(tái)MD280-43×2型水泵、2臺(tái)MD155-30×2型水泵及兩趟DN200mm型排水管路滿足排水要求。
附:1、三采區(qū)輔助采區(qū)排水系統(tǒng)圖
2、三采區(qū)輔助采區(qū)排水供電系統(tǒng)圖
機(jī)電科
2009年10月30日