建井期间排水系统的设计及实施.pdf

2 0 1 0年第 5 期 中州煤炭 总第 1 7 3 期 建井期 间排 水 系统的设计 及实施 谢军辉 ， 宁建红 ， 刘 月锋 ( 中平能化建 工集 团 建 井三处 ， 河南 平项 山4 6 7 0 0 0 ) 摘要 ： 在建 井期 间及 二期施工期 间， 排水系统的设计应用一直是 矿井建设初 期快速施 工的重要 前提和保 证， 特 别是 井筒施工落底 转入 二期平巷 掘进 施工期间 ， 排水 系统的转换是保 证建 井二期掘进工 程顺利施工 的关 键 。在 中平 能化集 团二矿 三水平 回风井立井及 二期掘 进施工期 间， 优化排 水 系统设 计， 合 理选择 、 分期 安装 排水设备 ， 保证 了矿井建设 时期 的正常排水 ， 加 快 了矿 井建设施 工速度 ， 取得 了良好效果。 关键词 ： 建井期 间； 排 水系统； 矿井建设 中图分类号 ： T D 7 4 4 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 3 0 5 0 6 ( 2 0 1 0 ) 0 5 0 0 7 7 0 1 中平 能化 集 团二 矿 三水平 回风 井井 口设计 标高 3 1 1 m， 落底标高 一 4 5 4 4 m， 井颈设计深度 1 2 m， 永 久支护为 5 0 0 mm厚的钢筋混凝土 ； 井身设计深度 7 6 0 m， 井 窝深 1 1 m， 永 久 支 护 为 5 0 0 m m 厚 的双 层 钢筋 加素 混凝 土 ， 设计 混凝 土 标 号 C 3 0 。井 筒净 直 径 6 m， 净 断面 2 8 3 m ， 掘进 断面 3 8 5 m 。该 井筒 于 2 0 0 8年 3月 2 6 日开 工 ， 2 0 0 9年 3月 6日结束 。 1 方案设计 根据周边水文地质资料 ， 该地 区突水量 为 1 0 0 m h ， 涌 水量 为 5 06 0 m h 。为 了满 足 立 井 施 工 井下 排水 需要 ， 井 筒 施 工 中采 用 1台 8 0 D G L 一 7 5 7 型 吊泵配 合腰 泵 房 内 D 4 6 5 01 2型 卧 泵 2台将 井 筒 涌水逐 级排 至地 面 。井 筒 掘 进 施 工 完 工后 ， 为加 快二期施工进度 ， 在井底马头门安装 D 4 6 - 5 0 X 1 2型 卧泵 2台， 配合腰泵房 内2台 D 4 6 5 01 2型卧泵将 井筒 涌水 逐级 排至地 面 。为解 决二 期掘进 工 程 中巷 道涌 水及施 工 中打 眼 水 的排 放 问题 ， 待 临 时 泵房 掘 出后 ， 在其 内安 装 5台 D 4 6 5 01 2型 卧泵 配合 腰泵 房 内 2台 D 4 6 5 01 2型 卧泵 将 矿 井 涌 水 逐 级排 至 地 面。后期 与 二 矿庚 三采 区贯 通 ， 待 一4 5 4 m 水 平 永久泵房形成后 ， 利用其永久排水设备将矿井涌水 排至二矿 一2 8 0 m水平永 久泵房水仓内 ， 再 由其排 至地 面 。 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 22 1 作者简介 ：谢军辉 ( 1 9 7 4 一 ) ， 男 ， 河南 叶县人 ， 助理工程 师 ， 1 9 9 9年 毕业于平顶 山煤矿职工大学 ， 现从事矿山机电管理工作 。 2 方案实施 ( 1 ) 井 筒施 工 时 ， 井 筒 内布 置 8 0 D G L 7 57型 吊泵 1台， 动力电缆用 1 趟 MY P 3 9 5+1 5 0型橡 套 电缆 ， 操 作 线 用 MY 31 0+1 6型 橡 套 电缆 ， 电 缆每 隔 6 m用 卡 子 卡在 悬 吊绳 上 ， 吊泵 排 水 管采 用 ( 2 j 1 0 8 m m 4 5 mm钢 管 ， 全 长 5 0 0 m。在 井 筒 4 7 0 m处设 1 个腰 泵房 ， 泵 房 内安装 2台 D 4 6 5 01 2型 卧泵 ， 1台工作 、 1台备用 ， 采用钢丝绳将腰泵房电缆 MY P 3 9 5+1 5 0悬 吊到腰泵房 ， 在腰泵房安装支 管座 、 导水 三通 。泵 房 以下 至 工作 面使 用 吊泵 将 涌 水排 至腰 泵房 ， 再 由腰泵 房 内的 2台 D 4 6 5 01 2型 卧泵 将矿井 涌水 排 至地 面 。 ( 2 ) 井 筒 掘进 施 工 完 工 后 ， 为 保 证 二 期 工 程 掘 进施 工进度 ， 对 提升 系统 、 排水 系统 、 通信 系统 、 供 电 系统提前进行改装 。在井底马头 门临时安装 2台 D 4 6 5 01 2型 卧 泵 ， 井 壁 固 定 1趟 ( 2 j 1 5 9 m m 6 m m排 水管 ， 将矿 井 涌水排 至腰 泵 房水 仓 内 ， 再 由腰 泵房 内 2台 D 4 6 5 0 X 1 2型 卧泵逐 级排 至地 面 ， 满足 矿井 排水需 求 。 ( 3 ) 待 井 下 临 时 泵 房 和 临 时 水 仓 掘 出后 ， 在 临 时泵 房 内安装 5台 D 4 6 - 5 0 x 1 2型 卧 泵 与 腰 泵 房 2 台 D 4 6 5 01 2型卧泵配合 ， 采用分级排水 ， 将矿 井 涌水 排至 地面 。 ( 4 ) 后 期 与二 矿 庚 三 采 区 贯 通 后 ， 从 临 时泵 房 敷设 2趟 ( 2 j 1 0 8 mm 4 5 mm排 水 管 至二 矿 一2 8 0 m水平永久泵房水仓 内， 待二矿 一4 5 4 m水平永 久 泵房形成后， 利用其永久排水设备将矿井涌水排 至 一 2 8 0 m水平永久泵房水仓 内， ( 下转第 8 4页) 77 2 0 1 0 年第 5 期 中州煤炭 总第 1 7 3 期 换、 维修方便。 ( 3 ) 操作方便。可 实现 四象 限工作 ， 根据生 产 的需要实现加速 、 减速或停止 ； 尤其在煤层倾角较大 的工作面， 在机器可能下滑的情况下 ， 采煤机能按要 求给定 的速度 向下运 行 。 ( 4 ) 结构牢 固， 装煤效果好。各配件间采用 高 强螺母连接 ， 不易松动。采用整体弯摇臂结构， 刚性 好， 过煤空间大 ， 装煤效果好。 ( 5 ) 反应灵敏 ， 动 态特性好。其拥有 的电子控 制系统能将多种信号快速传递到调节器 ， 以便及时 调整各种参数 ， 防止机器超载运行。 ( 6 ) 控制方便。中间牵 引采用手动调高 ， 两端 牵 引采 用 电 动 调 高 ， 可 实 现 远 程 控 制 ； P L C控 制 ， G O T显示 ， 单 点启动 ， 多点操作 ， 可离 机控制 。 ( 7 ) 可靠性高。截割 电机带扭矩轴 ， 可实现摇 臂传动过载保护 ； 事故率低 ， 开机率高， 可满足高产 高效 的需要 。 ( 8 ) 效率高。电牵引采煤机将电能转换为机械 能只作 1次转换 ， 效率 可达 0 9 ； 而 液压 牵 引 由于 能 量 的多 次转 换 ， 再 加 上存 在 一 些 损 失 ， 效 率 在 0 6 5 0 70。 ( 9 ) 运行可靠 ， 使 用寿命长。电牵 引与液压牵 引采煤机相比， 除电动机的电刷和整流子有磨损外 ， 其他件均无磨损 ， 维修工作量小 ， 使用寿命长。 3 应用效果 MG 1 5 0 3 8 0 WD型电牵 引采 煤机于 2 0 0 9年 7 月开始在鹤壁中泰公司采三队 2 5 0 2 1 综采工作面投 入使用。截至 目前， 累计生产原煤 1 2万 t ， 最高月产 1 7 5万 t ， 最 高 日产 6 5 0 t ， 平均 日产 5 7 4 t 。通 过 比 较 ， 可 以明显看 出使 用 电牵 引采 煤 机 的优 越性 。但 由于第 1次使用该机 ， 结合生产实际 ， 该机在工作过 程中存在着问题 ： 机组卧底量小， 影响装煤效果。 机组对 口液压螺栓易损 。针对 问题， 现场工作人 员与相关技术人员结合生产实际情况， 采取 了加大 摇 臂摆角 、 增大滚 筒 直径 等措 施 。 4 结语 MG 1 5 0 3 8 0 wD型电牵引采煤机在鹤壁 中泰公 司采三队的成功应用 ， 证明该机总体设计合理， 各部 件技术符合要求 ， 工艺标准满足中泰公司生产实际 需求， 是中泰公司顺利实现煤层开采高产 高效的强 有 力保 障 ， 对类 似条件 的矿井 有推广 价值 。 ( 责任编辑 ： 刘欢欢) ( 上接第 7 7页) 再由其排至地面。 3关键技术及创新点 排水系统设计全面， 充分考虑和结合了立井施 工、 立井施工向二期施工转换及二期施工期间矿井 涌水情况， 满足了矿井建设施工期间排水要求 ， 保证 了矿井建设期间的安全生产 ， 加快了施工进度 ， 缩短 了建井施工周期 。 ( 1 ) 快 速完成 立井 施工 向 二期 工程 施 工排 水 系 统的转换。井筒落底后 ， 在马头门临时安装 2台卧 泵， 利用井底水窝作为临时水仓 向腰泵房排水 ， 再由 腰泵房进行逐级排水 ， 将矿井涌水排至地面 ， 缩短了 因排水系统转换对二期工程掘进施工的影响时间 ， 加快了二期工程快速施工。 ( 2 ) 后期采用矿方永久泵房内的排水设备 ， 保 证了矿井排水系统的安全可靠 ， 满足了二期工程 掘 进施工排 水要求 。 ( 3 ) 对提升系统 、 排水 系统 、 通 信系统 、 供 电系 统提前进行改装 ， 节约了设备租赁资金， 降低 了成本 R 4 投入 ， 同时有力地保证了矿井建设施工安全。 4实施效果 目前 ， 中平能化集团二矿三水平回风井井筒掘 进施工已完工 ， 并与二矿贯通 ， 排水管路已排至二矿 的 一2 8 0 m水 平 永久 泵 房水 仓 内 ， 形 成新 的排水 系 统。从立井掘进施工至二期平斜巷掘进施工情况来 看 ， 整套排 水 系统设计 应用情 况 良好 ， 加快 了建井期 间掘进施 工进度 ， 保证 了矿井 安全生 产 。 5 结 语 中平 能化集 团二 矿三水 平 回风 井排水 系统 的设 计 ， 满足 了立井施 工 、 井 筒掘 进 向平斜 巷转换 及二期 工程掘进施工排水要求 ； 加快 了矿井建设进度， 缩短 了矿井建设总工期； 探索了一套从立井掘进施工到 二 期工程 掘进施 工 的排 水 系 统应 用 经验 ， 有 效 地解 决 了矿井建设时期的排水设备选型问题 ， 为建井时 期 排水设 备选 型 、 排 水 系统 的设 计积 累 了 宝贵 的施 工经验。 ( 责任编辑： 秦爱新)