近年來，隨著煤炭開采的進(jìn)行，一些礦井的水文地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，礦井涌水量的增加、老空區(qū)積水的影響，制約著井下開采。煤礦水害一直是威脅礦井安全生產(chǎn)的重要因素。適時(shí)增設(shè)礦井潛水泵系統(tǒng)，可以大大提高礦井的抗災(zāi)能力。

一、潛水泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景

A煤礦一水平正常涌水量為550m3/h,最大涌水量為960m3/h。礦井-762m水平主排水系統(tǒng)水倉有效容量為5018m3,水泵由5臺HDM42010型泵組成。礦井在副井敷設(shè)四趟主排水管路，管路為325mm的無縫鋼管，每趟長1350m,井下污水一次由副井直接排至地面凈化水處理站。

礦井建設(shè)初期，由于水文地質(zhì)類型相對簡單，因而并未建設(shè)潛水泵排水系統(tǒng)。近年，井田確認(rèn)發(fā)現(xiàn)陷落柱，水文地質(zhì)條件升級為復(fù)雜。《煤礦安全規(guī)程》第273條規(guī)定：“水文地質(zhì)條件復(fù)雜或有突水淹井危險(xiǎn)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(dú)立供電系統(tǒng)且排水能力不小于最大涌水量的潛水泵。”且礦井后期開采1煤時(shí)，底板灰?guī)r水將影響礦井安全回采。礦井決定聯(lián)合廣一水泵廠技術(shù)部門，建立潛水泵排水系統(tǒng)，以增強(qiáng)其抗災(zāi)排水的能力。

二、系統(tǒng)相關(guān)的管路及巷道布置

由于礦井最初設(shè)計(jì)時(shí)未預(yù)留廣一管道泵排水的管路空間與井下的泵房硐室，因而需要廣一水泵廠重新進(jìn)行方案比選，布設(shè)管路，掘進(jìn)巷道。

1.管路布設(shè)

排水管路設(shè)計(jì)時(shí)，考慮了三種方案：（1)在地面布設(shè)2個(gè)排水鉆孔，在鉆孔中布置2路排水管；（2)在地面布設(shè)1個(gè)排水鉆孔，在鉆孔中布置1路排水管，另與礦井主排水系統(tǒng)共用1條管路；（3)廣一水泵的兩路排水管路都與礦井主排水系統(tǒng)共用，不另外增設(shè)鉆孔。

前兩個(gè)方案都需要增設(shè)鉆孔，耗資巨大，廣一水泵廠經(jīng)過方案比選，決定與礦井主排水系統(tǒng)共用管路，不另外增設(shè)鉆孔。

《煤礦安全規(guī)程》第278條規(guī)定：“工作水泵的能力，應(yīng)當(dāng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。”“工作和備用廣一水泵的總能力，應(yīng)當(dāng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。”礦井一水平正常涌水量為550m3/h，最大涌水量為960m3/h。根據(jù)廣一水泵廠的現(xiàn)場檢測，礦井單泵排水流量最小為380m3/h，2臺廣一管道泵之和最小為760m3/h，排水量滿足規(guī)程要求。礦井1#、3#泵共用1條管路運(yùn)行時(shí)排水能力為702.8m3/h，2#、5#泵共用1條管路時(shí)排水能力為764m3/h，兩條排水管路最大排水總能力為1466.8m3/h，排水量亦滿足規(guī)程要求。因而，礦井主排水系統(tǒng)只需2條管路排水即可滿足要求，另外兩條管路能夠?yàn)閺V一管道泵所用，實(shí)際運(yùn)行時(shí)，潛水泵占用的2條管路與礦井2條主排水管路之間可相互切換。井下潛水泵管路在中央水泵房與礦井主排水管路連接，經(jīng)管子道由副井一次排至地面凈化水處理站。

 

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