瓮安县洗马煤矿联合排水试验报告.doc

瓮安县洗马煤矿联合排水试验报告矿长:总工:机电矿长:编制单位：煤矿生技科时间：2013年4月5日目 录第一章 水文概况第二章 生产现状第三章 矿井排水系统第四章 联合排水试验 第一节 准备工作第二节 试验目的与能力校核第三节 人员组织 第四节 排水安全措施 第五节 排水试验检验内容0第一章 水文概况一、地理气候条件瓮安县洗马煤矿设计生产能力9万吨/年，地处贵州高原第二梯级地带，属黔中北部溶丘洼地高原区，地形切割中等，地势总体呈现西高东低。区域内海拔最高1358.3m，最低1084m，最大相对高差274.3m，一般50-100m。矿区属亚热带季风气候区，年平均气温13.6，最高年14.5，最低年12.8。最热为7月，平均气温23.1，极端最高气温34.3；最冷为1月，平均气温2.9，极端最低气温-9.2。年平均降水量1148.2mm，雨季多集中在4-9月份。二、地表水系及水文地质类型洗马煤矿地处长江流域乌江水系，乌江南岸一级支流清水江次级支流白水河上游。位于黔中高原，区内地形以低中山为主，西高东低，境内碳酸盐类岩石广泛分布，岩溶地貌分布普遍。白水河从矿区东部通过，流量2.976m3/S。其余地表水大多为季节性的冲沟水，冲沟流程短，水量较小，旱季时干涸。区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类，碳酸盐岩主要包括茅口组灰岩、长兴组灰岩及大冶组灰岩，碳酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶大泉等较发育，大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩溶大泉、岩溶泉群（S3： 17.56L/S）等形式集中排泄于当地河谷中。碎屑岩分布面积较小，主要包括三叠系下统大冶组一段粉砂岩、粉砂质泥岩，二叠系上统吴家坪组一段砂泥岩，碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈，风化裂隙较发育，含风化裂隙水，深部发育构造裂隙地段，含构造裂隙水为主，碎屑岩区地下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，主要依靠大气降水补给，受地势影响，一般为近源补给、就近排泄。区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季节变化明显，据瓮安气象资料区域内累计年平均降水量1148.2mm，最多年1369.7 mm，最少年714.8 mm；区域内春季平均降水量为346.2 mm，夏季平均降水量为474.5 mm，秋季平均降水量为250.4 mm，冬季平均降水量为77.1 mm，降水量最多月是6月，降水量为201.9 mm，最少月是1月，降水量为23.6 mm。本区地下水补给来源主要是大气降水，降水通过岩石裂隙、岩溶漏斗、落水洞等途径补给地下水，在岩溶溶孔、溶隙和溶洞等岩溶管道中径流，在低洼处以泉、地下暗河及从溶洞出口汇出等形式排泄。矿区构造中等,没有沟通地表水体或强富含水层的导水断层存在，当井巷穿越地下浅部发育的小断层时，由于周围岩层的风化节理裂隙较发育，有利于大气降水的渗入，井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。本矿区大部分煤层位于最低侵蚀基准面以下，直接充水水源主要为长兴组岩溶裂隙水、吴家坪组裂隙水、茅口组强岩溶水、老窑采空区积水、地表冲沟水及河流水，故本矿区属于以岩溶裂隙水、岩溶水充水为主，水文地质条件复杂程度为中等，水文地质类型属二类三型。三、矿井涌水量根据煤矿水文地质调查报告分析及现场调查资料得出，矿井正常涌水量约为77.39m3/h，最大涌水量为135.2m3/h。第二章 生产现状矿井采用斜井开拓，现布置有一采区原提升侧残采工作面、二采区2101运输巷、2102提升下山及三采区轨道下山等4个作业地点。残采工作面采用壁式采煤法，人工打眼、装药、爆破落煤，支护方式采用单体并帽进行支护，全部陷落法管理采空区。二采区煤巷掘进工作面采用炮掘，11矿用工字钢梯形棚支护。三采区轨道下山延伸工程采用炮掘，锚喷支护。现二采区2101准备工作面已基本形成，因其回风巷（+1020m水平）在距矿井北翼边界130m段掘遇邻矿采空区，下部2101运输巷施工探水钻孔时在该法向线上亦遇空区，本作业地点经探查无水患威胁。一采区残采工作面为回收原一采区提升下山左侧护巷煤柱的作业点，在原一采区回风下山落底位置配套有完善的排水系统，该作业区域无水患威胁。三采区轨道下山延伸工程，布置在主斜井南翼井底车场尾部的煤层顶板岩石中，距煤层间距20m，日常掘进中严格执行“有掘必探，先探后掘”的原则，经探查暂无水患威胁。第三章 矿井排水系统一、矿井涌水量正常涌水量：92.6m3/h；最大涌水量：135.2m3/h； 排水垂直高度：HP，105m（主斜井井口标高为+1125m；水泵房标高为+1020m）；二、排水水泵主斜井底水泵房采用150D306型水泵作为主排水泵，水泵额定流量Q=155m/h，扬程180m，配套电机功率132kw，效率：75%，进口口径：150mm（毫米），出口口径：150mm（毫米）。采用MD280-433型水泵作为备用排水泵，水泵额定流量Q=288m/h，扬程163m，功率200kw，配套电机YB315-L1-4, 转速：1480r/min（转每分钟），轴功率：127.7KW（千瓦），效率：77%，必需汽蚀余量：4.0m（米），叶轮直径：360mm（毫米），进口口径：200mm（毫米），出口口径：200mm（毫米）。另采用一台150D306型水泵作为应急检修水泵，确保水泵装备一台工作，一台备用，一台检修。三、排水管路主水泵房经主斜井安设有两趟排水管，一趟工作，一趟备用。主管为159mm无缝钢管，备用管为200mm无缝钢管，水管长度380m。四、主副水仓主、副水仓通过吸水井与水泵房连接，水泵吸水管安装在吸水井内。主水仓长度为210m，副水仓长度为160m，断面为5.14m，有效容积3705.14=1901.8m3。8小时正常涌水量：92.68=740.8m3。五、各作业区排水路径各采区作业点涌水经其采区泵房分别排至二水平南北两翼运输巷水沟，再通过自流至主斜井底水仓，集中排出。第四章 联合排水试验第一节 准备工作一、实验前检查项目检修工作水泵、备用水泵、检修水泵的各联轴器及各部螺丝有无松脱现象。润滑油是否老化，油量是否适当。检查水泵电机及开关附件，确保电动机及开关设备完好，保护装置齐全可靠。检查进出水管接头胶垫是否老化、接头螺丝是否松动。检查各闸阀是否关闭开启灵活到位。检查吸水阀或发水泵是否被异物堵塞。检查水仓是否清理干净，在排水试验前，保证水仓储水容量不少于1000m3。二、其它相关要求所有参加排水试验人员必须按指挥部的统一规定和有关规程行动。全部水泵投运后，其稳定运行时间根据泵房水位确定，但不得少于20分钟。在试验期间，要安排专人认真观察电压、电流、压力、水位、流量、温度等情况并做好详细记录。测水人员要按规定时间间隔快速测量水量，并做好记录。三、试验前的准备工作地面变电所值班人员必须对供电线路、变压器和开关柜进行详细检查，发现问题及时处理，保证在群泵试验期间双电源供电可靠。必须对全部水泵及水泵的吸、排水管路、操作闸阀、泵房电源开关、水泵操作开关、水泵电机、供电电缆进行一次全面检查维护，以确保台台水泵在试验期间均可投入正常运行，每台水泵必须配备灵敏可靠的压力表、真空表。每台水泵在检修后，都要进行不少于8小时的运转试验，以确保其能可靠运行。必须对供电线路及电源开关进行一次全面检查，并对整定值进行校验，发现问题及时处理，确保在试验期间供电可靠。要对地面水沟进行认真清理，保证水沟畅通无阻，对有可能造成溢流、渗漏的沟沿进行加固堵漏，对测定流量的一段水沟要按要求进行整修，保证测量准确，并准备必要的材料以备急用。对通讯线路进行全面检查，确保通讯畅通。要备一定数量的管卡、管垫、管套、电器材料等物品备件以备急用。试验前要彻底清挖水仓，使水仓具备最大的有效容积。还要保持一定的储水量，以满足试验要求，并确保有一定的缓冲容量，控制好安全警戒水位。(8)试验前对一采区、二采区两处二级排水点进行4小时容仓蓄水，待主泵房排水试验开始时，同步执行排水操作。第二节 试验目的与能力校核一、通过试验验证排水系统是否满足煤矿安全规程第278条、第280条、第281条的规定要求。二、供电能力校核：1、群泵试验采取的供电方式及能力校核。2、电缆载流量、开关整定所带负荷电流与各供电回路允许载流量比较，必须小于回路允许载流量，即满足要求。所带负荷计算最大电流开关过流整定值，即满足要求。3、继电器整定值所带负荷计算最大电流继电器整定值，即满足要求。4、电缆电压损失校核电缆电压损失应不超过5。三、水泵、管路组合方式：水泵与水管连接，水泵阀门控制，各台水泵各趟管路系统。根据测试排水量和矿井最大涌水量校核水泵和管路排水能力，若排水量1.2矿井最大涌水量，即为合格。 第三节 人员组织为确保本次联合排水实验能够顺利进行，特成立洗马煤矿主排水泵联合排水试验小组。组长：杨立超（机电矿长）副组长：王本贵（生产矿长）成员：王树发、杨立伍、马元平、马春才、周碧贵、龙祈福为确保联合排水试验安全顺利进行，同时成立电气、机械、通信、测水、资料五个专业小组。电气组由杨立超任组长，负责井上下供电； 机械组由马元平任组长，负责泵房的开停泵及泵、阀门、管路检查维护等工作；通信组由杨立伍任组长，负责保证井上下通信畅通无阻；测水组由王本贵任组长，负责测定水量工作，并做好记录；资料组由王树发负责，做好试验技术资料的记录收集、分析归档工作；试验时间：2013年4月3日9点10点20分。 第四节 安全措施一、在水泵运行期间，闸阀和电气开关手柄上挂“禁止操作”的牌板。二、水泵运行期间禁止任何人碰触转动部位。经常注意电动机和水泵声音是否正常，有无异常振动现象，若出现必须停止水泵运行。三、电动机温升不超过铭牌规定，滚动轴承不超过75，若超过必须停止运行。四、水泵禁止反转，禁止无水空转，盘根松紧合适，保持“滴水不成线”，盘根箱不应过热，过热时要查找原因进行处理。五、注意各处水管接头是否漏水，特别要注意防止喷溅到电气设备上。六、注意吸水底阀是否堵塞，附近有无杂物影响进水。七、水泵达到正常转速后，要及时打开出水阀，不允许关住出水阀长时间运转。八、在检修设备和管路时，要停电进行，开关打到零位。九、水泵操作启动顺序1、水泵操作顺序：灌引水 起动水泵电动机 操作阀门（泵起动后，缓缓打开出水阀门） 正常停机（缓缓关闭水泵的出水阀门）。2、水泵启动顺序：先启动工作水泵 再启动备用水泵 当前两台水泵中任意一台因故不能起水时则启动检修泵。十、当第一台水泵起水后，由工作水管排水；当第二台水泵投入运行时，由备用水管排水。十一、所有参加试验人员务必于8点40分到达各自指定地点，按照职责分工再次对排水设施及相关内容进行检查，无误后做好水泵起水前的准备工作，听候组长命令进入试验程序。在试验过程中，发现电缆、开关、水泵出现异响时，应迅速处理，并上报组长，视情况决定是否终止试验，当出现威胁矿井安全的电器火灾、水管破裂等事故时，必须立即终止试验并迅速组织人员进行处理。第五节 排水试验检验内容一、水泵排水能力校核1、工作水泵的压力是否达到工作要求。所测水泵最大压力为1.23MP，即123m，大于实际排水高度105m。2、排水能力校核煤矿安全规程规定：工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量,工作和备用水管的总能力,应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。L工h工Q工0.511256m3L备h备Q备0.5225112.5m3L检h检Q检0.510854m3(Q备Q工)100%200%70%(Q检Q工)100%96%25%Q工20Q正常241122092.6241.011(Q工Q备)20Q最大2433720135.2242.081Q工-工作水泵实测流量，m3/hQ备-备用水泵实测流量，m3/hQ检-检修水泵实测流量，m3/hh工-工作水泵排水时间，hh备-备用水泵排水时间，hh检-检修水泵排水时间，hL工-工作水泵排水量，m3L备-备用水泵排水量，m3L检-检修水泵排水量，m3根据以上测算可知，主排水水泵及水管能满足矿井排水要求。另在矿井遇突发水害情况下，可同时运行主、备、检三台水泵，主排水泵和检修水泵并在备用管道上排水，备用水泵通过主排水管道排水，能适当增加应急排水能力。3、变压器、开关、电缆的供电能力校核井下水泵供电电源分别取自泵房侧移动变电硐室内的650KVA和315KVA变压器，能满足3台水泵同时运行。配电开关及启动器额定电流为400A，能满足水泵起动和运行要求。各水泵电源及负荷电缆型号为MY0.38/0.66-370+116,其额定长时工作电流为190A，完全能满足3台水泵运行时的最大工作电流135A的需要。二、主要水仓满足矿井涌水量要求的校核。主水仓长度为210m，副水仓长度为160m，断面为5.14m，有效容积3705.141901.8m3。完全能满足矿井92.6 m3/h，正常涌水8小时740.8m3的蓄水要求。三、排水试验结论本次矿井主排水系统联合排水试验数据真实有效，通过试验证明了矿井主排水系统排水能力充足，井下排水设备设施满足矿井排水要求。（附矿井排水试验结果表、矿井排水系统图） 瓮安县洗马煤矿联合排水试验结果