10103综采工作面排水专项设计.doc

10103综采工作面排水设计 专 项 说 明 书 编制单位：机 电 科 编制时间：2010年10月 编 制： 审 核： 机电科长： 机电副总： 批 准： 10103综采工作面防排水设计 专 项 说 明 书 一、工作面概况 10103工作面位于三采区西北部，西起三采区回风集中巷，东至3煤防水煤柱线（距3煤层防水柱线最小平距为11m）,南为30303采空区，北为正在布置的30105工作面，走向长度平均为466m，倾斜宽为179m，面积为83350m2。地形地貌主要为缓坡和冲沟，工作面靠近切眼局部地形地势陡峭,煤层埋深较浅，距地表最小垂距37m。工作面对应地表无水体、无重要构筑物、无河流和铁路通过。 二、水文地质条件 根据地测科提供的资料，30304工作面上覆无含水层，无承压水，无地表水体，无河流通过。主要充水源为采空区积水、顶板裂隙水，受大气降水补给渗入巷道内；30304正上有30104采空区和30102采空区，东南侧有30303采空区，根据现有资料分析，三个采空区内积水均已探放完毕；30304切眼导硐靠近3煤层防水柱线施工，地表水易通过各种渠道涌出工作面，预计工作面正常涌水量为5～8m3/h，最大涌水量为20m3/h。 二、排水方案 30304工作面在回采期间，工作面及老塘的积水主要是自流到30304运顺水窝，经由水窝内的水泵、排水管路直接将水排到集中运输巷水沟，经由水沟流出地面；30304工作面回顺有两个低洼点，主要排水是将靠近切眼低洼点的水排到外面的低洼点，然后经由外面低洼点的水泵、排水管路将水排到集中运输巷水沟，经由水沟流出地面。 排水措施：30304工作面回采时，必须在30304运顺低洼处设置一处临时水窝，在水窝内安装一台BQS50/120/37KW潜水泵即可满足排水要求，另备用相同型号水泵一台；要求备用水泵必须接好管路、电源，水窝必须做好煤水分离措施，防止潜水泵被煤泥敷死。30304回顺的内侧的低洼点由于水量不大，只需要安装一台QBK20/50/7.5KW潜水泵即可满足排水要求，另备用相同型号水泵一台；而外侧低洼点由于水量较大，需安装一台BQS50/120/37KW潜水泵另备用相同型号水泵一台；同样要求备用水泵必须接好管路、电源，水窝必须做好煤水分离措施，防止潜水泵被煤泥敷死。 排水路线： 运顺：30304采空区→30304运顺水窝→集中运输巷水沟→大矿水沟→地面 回顺：30304回顺内侧低洼点→30304外侧低洼点→集中运输巷水沟→大矿水沟→地面 排水设备 运顺： ①正常工作时排水泵的选型及计算 根据《煤矿安全规程》规定，工作水泵的能力应能在20h内排出24h的正常涌水量。地侧科提供的资料 30304工作面正常涌水量5～8m3/h，取8m3/h；最大涌水量20m3/h。 根据最大涌水量计算：QBmax≥24qmax/20=1.2 qmax =1.2×20=24m3/h 根据正常涌水量计算：QB≥24qx/20=1.2 qx =1.2×8=9.6m3/h 式中：qmax—最大涌水量，20m3/h qx—正常涌水量，8m3/h QB—工作水泵的排水能力，m3/h QBmax—工作水泵与备用水泵的排水能力，m3/h 扬程的计算： H=K（Hb+5.5）=1.2×（5+5.5）=12.6m H——水泵计算扬程 K——扬程损失系数。对于竖井，K取1.1；对于斜井，K取1.2~1.35，倾角大时取小值，在此取1.2 Hb——井筒垂直高度，取5m。5m为30304运顺水仓与运顺中最高点的垂直高度。 ②计算管径、选用管材 排水管内dp= m=100mm 式中dp—排水管内径，mm QB—工作水泵的排水能力，50m3/h vp—排水管经济流速，m/s,取1.8 选用φ110mm的矿用PE管进行排水。 故选用BQS50/120/37KW潜水泵排水即可。 运顺： ①正常工作时排水泵的选型及计算 根据《煤矿安全规程》规定，工作水泵的能力应能在20h内排出24h的正常涌水量。地侧科提供的资料 30304工作面正常涌水量5～8m3/h，取8 m3/h；最大涌水量20m3/h。 根据最大涌水量计算：QBmax≥24qmax/20=1.2 qmax =1.2×20=24m3/h 根据正常涌水量计算：QB≥24qx/20=1.2 qx =1.2×8=9.6m3/h 式中：qmax—最大涌水量，20m3/h qx—正常涌水量，8m3/h QB—工作水泵的排水能力，m3/h QBmax—工作水泵与备用水泵的排水能力，m3/h 扬程的计算： H=K（Hb+5.5）=1.2×（5+5.5）=12.6m H——水泵计算扬程 K——扬程损失系数。对于竖井，K取1.1；对于斜井，K取1.2~1.35，倾角大时取小值，在此取1.2