矿井水泵排水系统优化改造

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摘要:为提高五轮山矿井排水能力,需对矿井主排水系统进行改造。根据矿井水文地质条件和排水系统现状,通过方案比较进行优化设计,在原有5台主排水泵基础上增加1台MD450-60×5型的水泵,对泵房进行扩建,增添1趟排水管路排水系统改造后达到排水要求

关键词:排水系统;水泵;优化改造

五轮山矿井正常涌水量300m3/h,最大涌水量900m3/h。因现排水系统不能满足安全汛期有关要求需对排水系统进行临时优化改造矿井排水系统现状矿井初期一分区开采上煤组,距离地表约400m,涌水量不大。但随着开采面积的增大、上覆地层导水裂隙带的产生距地表的距离变小水公河附近的二分区),矿井涌水量亦会增大,此外,回采亦会使井田内的断层导水性增强,矿井的水文地质条件将会变得复杂。设计按井田水文地质类型为中等类型考虑。

矿井在+1330水平设中央水泵房,安装5台主排水泵,其中3台为MD580-70×5型(电机功率1000kW,流量580m/h,扬程350m),2台为MD450-60×5型(电机功率630kW,流量450m3/h,扬程300m)。沿副斜井安装两趟DN350排水管路至地面。

矿井水泵房安装MD580-70×5型水泵3台和MD450-60×5型水泵2台。正常涌水时,1台MD580-70×5型水泵和1趟Φ377×10型管道工作,1台MD580-70×5型、2台MD450-60×5型水泵和1趟Φ377×10型管道备用,1台MD580-70×5型水泵检修;最大涌水时2台MD580-70×5型水泵和1趟Φ377×10型管道工作,2台MD450-60×5型水泵和1趟Φ377×10型管道工作,1台MD580-70×5型水泵检修。

2排水系统改造方案

2.1方案比较

方案一:①在原有5台主排水泵基础上增加1台MD450-60×5型的水泵,满足当前需要;②在原有副斜井两趟DN350排水管的基础上,副斜井铺设1趟Φ325×9mm管路,完善排水系统管路。

方案一Φ325管路每米需70.13kg,长度1000m,需要Φ325×9mm无缝钢管70.13t合计需要投资34万元,加法兰盘、螺栓、电焊,安装费用约13万元。缺点是副斜井复工时需要扩巷,当前管路安装后扩巷,管路需要移位,需要对泵房进行扩建。

方案二:①在原有5台主排水泵基础上增加1套MD580-70×5型的排水泵,满足当前需要;②在地面打Φ325直井,直接到水泵房,与主排水系统连接形成回路。材料费用每米900元,需打256m,约投资24万元。

缺点是不符合设计要求优点是速度快投资少。

方案三:在回风井安装Φ325聚乙烯管700m,满足当前雨季三防需要

缺点是该方案与矿井初步设计不符。

根据方案一、方案二、方案三,井下中央水泵房必须安装水泵、电机,都需要由平地运往井下中央水泵房,需动用提升机,水泵电机,设备较大。根据雨季“三防”有关要求,必须对副斜井进行整修,方案二和方案三不符合设计要求。因此,排水系统优化推荐使用方案一。

2水泵房扩建

由于原水泵房设计断面小,不能满足增容后设备安装布置空间,必须先对水泵房进行扩建,依据后期水泵及环形管网安装尺寸要求,水泵房满足安装最小断面要求:宽度4.6m、高5m,扩增时以现在水泵位置为基准水泵出水口中线向里吸水井眼侧)距帮不小于1.2m,出水口中线距巷道中线距离1.1m,巷道底面距巷顶5m。扩建后水泵房断面图如图1所示。

3供电

3.1地面供电系统

矿井工业广场内建有1座35/10kV变电所,双回路35kV电源线路,其中Ⅰ回路引自110kV阳长变电所(导线型号为LGJ-185,线路长度17km),Ⅱ回路引自110kV中岭变电所(导线型号为LGJ-185,线路长度15km),两回电源线路上均未分接其他负荷正常运行方式为一回运行另一回备用。变电所35kV及10kV系统均采用单母线分3段接线方式。35kV开关设备采用KYN61-40.5(Z)型金属封闭开关柜,10kV开关设备采用GZH2-10型金属铠装移开式开关柜。安装3台主变压器,其中1台型号为SFZ11-10000kVA/35,1台型号为S11-6300kVA/35,1台型号为S9-4000kVA/35,正常运行方式下1台10000kVA主变运行,其他2台备用。

3.2井下排水供电线路

井下高压采用10kV供电,设中央变电所和1个采区变电所。从地面35kV变电所10kV不同母线段引出三回MYJV22-8.7/10kV 3×150mm2型铠装电缆沿主斜井敷设,其中I、Ⅱ回路引至井下中央变电所,Ⅲ回路引至井下采区变电所,中央变电所馈出一回路MYJV22-8.7/10kV 3×150mm2型铠装电缆至采区变电所井下变电所高低压开关均采用矿用隔爆型。