煤矿井下联合排水试验报告.docx

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煤矿井下联合排水试验报告

石柱县回龙湾煤业有限公司XX煤矿

联合排水试验报告

试验单位：

栗子坝煤矿

试验设备：

DF25-30*5

试验日期：

2012年5月16日

试验周期：

一年

第一章水文概况

一、地形地势及水文地质

石柱土家族自治县回龙湾煤业有限公司XX煤矿矿区总体地形为南东高、北西低，最高点标高+1805m，最低点标高+1580m，相对高差225m，地表覆盖较严重，地形受构造控制明显，地形坡角5°～32°，属剥蚀侵蚀作用形成的中山岩溶地貌。

矿区属长江水系，矿区范围内地形坡度起伏不大，总体是南东高、北西低，受大气降雨补给，矿区内无河流、水库、堰塘等大型水体。

二、气象及地震情况

矿区内气候属亚热带季风气候，冬冷夏热，雨量充沛，四季分明。

据石柱土家族自治县气象局11年（1986～1996年）的观测资料，石柱城区多年平均降雨量1017.7mm，最大年降雨量1255.9mm（1989年），降雨量多集中在5～9月，其降雨量占全年的70%左右；多年平均蒸发量673.5mm，相对湿度80%；年平均气温16.3℃，最高气温38.6℃（1991年8月15日），最低气温零下3℃（1989年1月26日）；冬季早晚有雾，风向多为偏东风，平均风速0.7m/s。

根据国家质量技术监督局2001～02～02发布的《中国地震参数区划图》（GB18306～2001），附录A中国地震动峰值加速区划图（图A1）附录B中国地震动反应周期区划图（图B1），矿区地震动峰值加速为0.05g，反应谱特征周期为0.35s。

地震基本烈度为Ⅶ度。

三、生产矿井及老窑

矿区范围北西侧为黉水沟煤矿，北东侧为回龙湾煤矿，为合法生产矿井。

周边矿井之间界限清楚，不存在矿权争议和纠纷。

两矿间留有40米的边界煤柱。

四、水源和电源

1、水源

矿井生产、生活及消防洒水等用水取自工业场地周围谷沟泉水，谷沟水用管道引自工业场地高位水池，相应采取净化消毒措施。

现矿井水源条件满足矿井整合后的水源要求。

2、电源

本矿10KV电源单回LGJ-35架空线，来自石柱电网沙子供电站。

目前建双回路的供电系统难度较大，因此设计采用单回路电源+备用柴油发电机的供电方案，设单电源10KV变电所作为主供电源，另配柴油发电机作备用电源满足通风机、压风机和水泵等重要负荷用点。

五、水文地质

本区属长江水系，为构造剥蚀、溶蚀中山地貌，处于齐跃山背斜水文地质单元的补给径流区，山脉走向与构造线方向基本一致，呈北东～南西向，总的来看，是北东高、南西低，矿山处于海拔+1600m上下的中山缓坡地带，最高点标高+1805m，最低点标高+1580m，当地侵蚀基准面之上。

矿区范围内地形坡度起伏不大，地面无河流、水库、堰塘等大型水体。

大气降水后，大部以坡面流或汇于横向冲沟。

充水含水层为二叠系上统长兴组、吴家坪组第二段及二叠系下统茅口组中～厚层状石灰岩、白云质灰岩，大气降水为地下水的主要补给源，地表无泉井出露。

1、含（隔）水层

矿区内分布的主要含水层有：

茅口灰岩（P1m）、长兴组（P2c）、吴家坪组（P2w）上段石灰岩，主要隔水层有：

吴家坪组下段（P2w），现将各含、隔水层的特征分述如下：

（1）二叠系下统茅口灰岩（P1m）岩溶含水层：

浅灰至深灰色中厚至厚层状石灰岩夹泥质灰岩，钙质泥岩。

地表未见岩溶漏斗、落水洞等，富水性强。

（2）吴家坪组（P2w）上段岩溶含水层：

深灰色中厚层状燧石灰岩，富水性中等。

（3）二叠系上统长兴组（P2c）石灰岩岩溶含水层：

为灰至深灰色中至厚层状石灰岩，顶部含燧石结核，底部夹泥岩。

地表发育岩溶漏斗、落水洞等，富水性强。

吴家坪组（P2w）下段：

吴家坪组为本区的含煤地层。

主要岩性为铝质粘土岩、煤层、钙质灰岩等，为相对隔水层。

2、断层、裂隙岩溶发育情况及充水性和导水性

矿区二叠系上统长兴组石灰岩岩溶裂隙含水层中所含地下水，是矿井的主要直接水源，受采动裂隙的影响，它们沿着构造裂隙、采动裂隙等通道进入矿井，成为矿井水的主要来源。

据矿井多年观测，洪水季节矿井涌水量明显增大。

3、井田水文地质类型

矿区属剥蚀侵蚀作用形成的中山岩溶地貌。

地表无大的水体，地表水对矿井开采基本无影响。

矿井开采煤层位于二叠系上统吴家坪组，矿区二叠系上统长兴组石灰岩岩溶裂隙含水层中所含地下水和大气降水，是矿井的主要直接水源，矿井存在季节性突水灾害，矿井水文地质条件中等。

4、矿井充水因素分析

（1）、地下水对矿井充水的影响

矿区二叠系上统长兴组石灰岩岩溶裂隙含水层中所含地下水，是矿井的主要直接水源，受采动裂隙的影响，它们沿着构造裂隙、采动裂隙等通道进入矿井，成为矿井水的主要来源。

（2）、大气降水对矿井充水的影响

大气降水是地表水的主要补给来源，大气降水直接制约矿井涌水量的大小，枯季水小，雨季水量明显增大。

因此，大气降水是矿井主要充水水源之一。

开采时应注意雨季防洪。

5、矿井涌水量

根据重庆一三六地质队提供的《重庆市石柱土家族自治县回龙湾煤业有限公司XX煤矿矿井水灾防治方案》，正常涌水量日25m3/h，最大涌水量日45m3/h，据本次野外实地观测（2008年4月11日）XX煤矿涌水量为25.60m3/h，矿井水受大气降雨控制较为明显。

6、矿井涌水量预计

矿井目前开采倾斜长度短,且开采深度为+1550m以上。

随着开采范围和深度的增大，矿坑涌水量将逐渐增加，现根据重庆一三六地质队提供的涌水量资料,采用水文地质比拟法估算本矿下水平开采时的涌水量:

式中：

Q——为设计矿井+1500m水平预计涌水量；

Q0——为现矿井开采水平涌水量（+1600m水平，正常涌水量25m3/h,最大涌水量45m3/h）；

S0——矿山现已开采面积

S——+1500m水平煤层水平投影面积；

L——+1500m水平预计水位降深

L0——+1600m水平水位降深

经计算矿井+1500m水平预计涌水量为：

正常涌水量25m3/h，最大涌水量45m3/h，据本次野外实地观测（2008年4月11日）XX煤矿涌水量为25.60m3/h，矿井水受大气降雨控制较为明显。

。

第二章开采现状与涌水因数分析

本矿现技改期间以完成了两采两掘工作面的装备，分别为；+1500北运输巷；+1550北回风巷；涌水主要来源是+1500上部采空，0.8m3/h，老窑及地表10.9m3/h，共计11.7m3/h。

其涌水渠道受采动产生的裂隙影响。

第三章雨季前后矿井涌水量

本矿现有工作，备用，检修水泵三台。

其型号DF25-30*5，水泵流量5m3/h，水泵扬程120m，功率22KW。

两趟70管路，在雨季来临前最大涌水量1m3/h，雨季来临时最大涌水量2m3/h，排水泵能力完全能满足矿井雨季前后的涌水量。

第四章排水试验

第一节井下水泵房联合排水试验总则

1、为认真贯彻落实煤矿井下排水联合试验，提高矿井防灾抗灾能力，确保雨季安全渡汛工作，根据《煤矿安全规程》规定和本质安全体系管理的要求，特制定本安全措施。

2、XX煤矿决定进行井下主排水泵和备用排水泵联合排水试验，合格后继续使用。

3、以后我矿井下排水泵在使用中，每年雨季以前必须进行全面检修一次，并对主排水水泵和备涌水泵进行一次联合排水试验，发现问题及时处理。

4、主副水仓、沉淀池和水沟中的淤泥，应及时清理，每年雨季前必须清理一次。

第二节具备联合排水试验的条件

各级排水泵房主、备排水泵安装到位，井下有检修泵，排水泵

电源双回路，两趟排水管路能互相置换。

井下各水文观测点正常观测，记录规范，符合实际情况的矿井正常涌水量和最大涌水量及水泵流量数据。

第三节联合排水试验措施及要求

1、参加联合排水试验一切工作必须在指挥部的统一安排下指挥开展，各部门及单位领导一定要统一思想，提高认识，充分认识这次演练意义，亲自安排并参加排水联合试验工作，保证人员，通讯等措施到位，以实战心态认真实施好演练的各项科目。

2、参加联合排水试验的各部门和单位人员要认真学习排水演练措施及方案，要做到提前进行预试验，准确快速的实施各自的职能。

3、联合排水试验结束后，参加演练的科室和单位要进行总结。

4、在水泵运行期间，闸阀和电气开关手把上挂“禁止操作”的牌板。

5、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。

6、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。

7、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。

8、时常注意各处水管接头是否漏水，特别要注意防止喷到电气设备上。

9、时常注意吸水笼头是否堵塞。

附近有无杂物影响上水。

10、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。

11、在检修设备和管路时，要停电进行，开关打到零位。

12、水泵操作启动顺序

①、水泵操作顺序：

灌水一起动水泵电动机—操作阀门（泵体起动后，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—再启动备涌水泵—最后启动检修水泵：

第四节排水试验指挥部

为确保本次联合排水泵试验能够顺利进行，成立联合排水指挥部。

指挥长：

（由机电矿长担任）

副指挥长：

成员：

1、指挥部设在矿调度室，统一指挥试验工作。

2、为确保试验安全顺利进行，同时成立电气、机械、地面排

水、测水、资料五个专业组。

1、电气组由任组长，负责井上下供电；

2、机械组由任组长,负责泵房的开停泵及管路检查维护等工作;

3、地面排水组由任组长，负责保证地面排水的疏导与畅通工作；

4、测水组由任组长，负责测定水量工作，并做好记录；

5、资料由负责，做好试验技术资料的记录收集、归档工作。

第五节井下水泵房排水系统的简介

+1500水泵房配（主排、备用、检修）三台同型号的水泵其中一台在检修，其余两台能同时工作。

1、水泵型号：

DF25-30*5三台（主排、备用、检修）

2、流量：

5m³∕h

3、扬程：

150m

4、电动机型号：

YB2180M2-2三台

5、额定容量：

22KW

6、额定转速：

2940r∕min

7、排水管道规格：

70管（380m水管两套）

第六节联合排水试验前的准备工作

一、《关于加强煤矿防治水工作的通知》的要求，我矿于6月1日前完成排水供电线路、供电机组、主排水泵、备用排水泵、检修泵、排水管路等设备的安装检修工作，完成水仓清淤工作。

二、XX煤矿矿井联合排水试验中做好充分准备，加强水泵的维护检修，提高水泵工作效率，保证井下每台水泵均处于完好状态。

试验当天矿井+1500水平中央泵房及3台水泵按预定方案先后起动运行2台水泵进行联合排水运行。

“水泵及其闸阀、止回阀、吸水管路、排水管路、射流器（或底阀）等均完好正常”、“总变至矿井双回路电源完好正常，并联运行供电”、“+1500水平中央水泵房、变电所二道密闭开关灵活、密封良好可靠，吸水井配水闸阀开启灵活，完好正常。

”各项完好指标，各试验点的负责人先后向指挥中心汇报试验情况。

此次矿井联合排水试验旨在让所有水泵操作司机在遇到紧急情况或抗洪抢险时熟练具体操作程序步骤。

同时也全面检测排水系统的排水能力及供电系统的安全可靠性，是矿井对抗洪抢险人员、设备的一次全面试验。

第七节联合排水试验记录

1、试验性质：

联合排水试验

2、实验地点：

XX煤矿+11500水泵房

3、试验时间：

2012年5月16日

为进一步提高矿井的防水抗灾能力，测定排水系统的工作效

率，5月16日，XX矿在+1500中央泵房和中央变电所、地面变电所、+1640水平排水管出口、+1500至+11640主斜井管路等地点举行矿井联合排水试验。

当天上午9点30分，随着我矿调度中心总指挥周建中的令下，井下绞车和地面空压机停止供电和运转。

+1500中央泵房水泵工按操作步骤依次开起1#水泵，最后起动2#水泵；正常运转后每开一台水泵必须向指挥部汇报，待地面测完出水量后由地面负责人通知增开一台水泵；随后在+1500水泵房所有水泵开启后，各开一台水泵进行演习。

技术员每隔10分钟在各点记录水泵运转前、后的有关电压、电流、压力和真空度等数据；地质水文人员在地面水沟水文观测点对每增开一台水泵所排出的水量、流速进行测量并记录，并及时向调度指挥中心汇报运行状况。

经过近两个小时的紧张演习，水泵工接到总指挥结束命令后，根据井下涌水量逐台关机。

一管一泵试测记录：

在2小时排完水仓8m³的蓄水，按一台水泵开启运转计算，6.45小时能够抽出水仓正常涌水量。

两管两泵实测记录：

2小时能抽完水仓9m³蓄水。

按两台水泵排水计算：

能保持在4.5小时内排出矿井24小时的正常涌水量。

设备实测记录：

电动机轴温为51℃，水泵运转正常,平均1台水泵流量:

4.5m³/h;管路无漏水迹象。

电器设备实测记录：

电压380V。

水仓流量实测记录：

平均流量为4.5m3/h。

第八节、联合排水实验测定结论

技术员在各点记录水泵运转前、后的有关电压、电流、压力和真空度等数据，符合规定值。

1、排水能力及涌水量与水仓容积进行核算：

①根据《煤矿安全规程》要求，根据测定数值1泵1管2小时来推算排水量为45m3/h；所以矿井正常涌水时推算20小时排水能力为：

Q工作=4.5m3/h

Q工作*20=4.5m3/h*20=90m3

结论：

大于矿井24h正常涌水量25m3。

符合《AQ1012-2005》对工作水泵排水能力的要求。

②根据《煤矿安全规程》要求，根据测定数值2泵2管2小时来推算排水量为18m³；所以矿井正常涌水时推算20小时排水能力为：

Q工作=4.5m3/h

Q工作*20=4.5m3/h*20=90m3

结论：

大于矿井24h正常最大涌水量45m3。

符合《AQ1012-2005》对工作水泵排水泵加备用泵排水能力的要求。

2、水仓容量

矿井正常涌水量1小时为0.6m3/h，水仓容积为20m3。

8小时正常涌水量：

8*0.6=4.8m3

结论：

水仓容积大于8小时正常涌水量。

3、查阅地质资料我矿的最大日涌水量为45m3，根据测试记录，同该排水系统正常排水1小时工作排水能力比较4.5小时抽完水仓20m³蓄水，联合运行1h的排水能力比较2.2小时能抽完水仓20m³蓄水,该排水系统的联合排水能力符合《煤矿安全规程》二百七十八条的要求。

同时在水泵联合运行中，水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路运行正常，矿井排水系统满足《煤矿安全规程》第278条、第280条、第281条的规定要求。

第九节试验结束

2012年5月16日10时30分，调度室向总指挥汇报，井下+1500水泵房试验人员全部撤出，恢复生产，XX煤矿成功开展了矿井联合排水试验，最大排水能力达9m³/h，满足矿井安全生产要求。

第一章水文概况----------------------------------1

第二章开采现状与涌水因数分析--------------------6

第三章雨季前后矿井涌水量------------------------6

第四章排水试验----------------------------------6

第一节井下水泵房联合排水试验总则----------------6

第二节具备联合排水试验的条件--------------------7

第三节联合排水试验措施及要求--------------------7

第四节排水试验指挥部----------------------------8

第五节井下水泵房排水系统的简介------------------9

第六节联合排水试验前的准备工作------------------10

第七节联合排水试验记录--------------------------10

第八节联合排水试验测定结论----------------------12

第九节试验结束----------------------------------13