城郊煤矿东风井井底排水系统设计优化.pdf

维普资讯 20o7年第 1期 能 源 技 术 与 管 理 57 城 郊 煤 矿 东 风 井 井 底 排 水 系 统 设 计 优 化 姚 酤 ·，杜克辉 ，樊明昌 ，金 桃 (1．永城煤电集团有限责任 公司，河南 永城 476600；2．中国矿业大学 能源与安全工程学 院，江苏 徐州 221008) [摘 要] 通过对城郊煤矿各采区正常涌水量与最大涌水量进行合理的预测 ，同时考虑水仓 改造扩容时的方案 ，对东风井井底原有排水系统设计进行优化，降低 了工程量与矿 井成本．提 高了经济效益 [关键词] 排水系统 ；设计优化 ；涌水量 ；排水量 [中图分类号]TD7421 [文献标识码]B [文章编号]1672~943(2007)01-0057-02 根据矿井开拓方案及矿井 中、长远发展规划 ， 0 引 言 东南翼将维持两个采区生产 ，保证不少于一个综 国内各类采矿企业中，矿井水害的存在 ，不仅 采队连续生产。目前一采区为生产采区．正在准备 因为需要排水而增加 了煤炭生产的成本 ．更严重 的三采 区作为一采区的接替采 区，便于实现工作 的是它直接威胁着广大矿工的生命安全。因此 ．预 面的合理安排 ．确保矿井北翼 、东翼均衡生产 ，东 防和治理矿井水害已成为 目前采矿企业的重要课 风井排水系统在一水平前期只服务三采区，F5断 题 ]。 层东北方块段开采排水 由一采 区排水系统解决 ， 矿井排水系统担负着矿井排水任务 ．为确保 后期服务三 、五采区，即使到开采二水平时 同时服 矿井安全生产 ．防止突水对矿井安全构成威胁 ，提 务采区可能有两个 ，因此确定东风井排水系统容 高矿井抵御水害的可靠性 ，一般根据地质部门提 量 。暂按两个采区同时生产时的正常涌水量和最 供的水量，进行设备选型和工程设计，但一味追求 大涌水量设计 。 较大的安全系数 ．提供的水量显得过于保守 ．致使 城郊煤矿三 、五采 区位于矿井东南部边界附 所选设备及工程量偏大 ．造成不必要的浪费。 近 ．两采 区总体为一单斜构造 ，地层倾角 8。左右 ， 东高西低 (标高…450 750m)，采 区内无落差大 1 工程概况 于 10m 以上 的断层 ．地层波状起伏小 ，地质条件 城郊矿东风井排水系统担负东南翼一三采区 相对较好。两采区东以F5断层 (H=42 133m)为 排水任务 ．在三采区下山附近建立排水泵房构建 界 ．西以3406、3504钻孔一线为界 ，南 以F20断层 排水系统 ．东南翼涌水直接由东风井排 出地面。 (矿井南部边界断层 H78m)为界 ，北为东风井保 原设计按 区域正常涌水量 1000m3／h．最大 护煤柱及 ll2采区边界 ．东西长 2．6km．南北宽 涌水量 1500m3／h．排水高度 528．7m．进行设备 2．0km．面积 4．78km ．煤层厚度 1．083．60m．平 选型和工程量计算。原设计水仓及清理硐室总工 均 2．53m．地质储量 1778万 t。 程量为 901．3m，水仓净断面为 9．6m ，水仓有效 根据城郊井 田勘探地质报告 ，矿井开采二 容量为 8171m ．选用七台 V／ID500—57x10型离心 煤层时．其直接充水含水层为上石盒子组 K5砂 水泵 ．配套 电机功率 1250kW，正常涌水时期三