矿科研报告矿井供水方案的优化研究.docx
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矿科研报告矿井供水方案的优化研究
打通一矿科技推新项目完成申报表
类别：
机运
申报时间：
2010年
项目名称
矿井供水方案的优化研究
主要参加人
文健、吴文忠、陈朝鲜、陶俊、赵祥林、陈颖胜、曾庆春
项目
负责人
文健
项目来源
部署
工作起
止时间
2009年3月
用于
生产时间
2010年4月
用于生产地点
井下生产用水
适用范围
井下
申请项目的详细情况见正文
项目验收意见：
参加人员：
年 月 日
项目评审意见：
年 月 日
奖励金额：
填表说明：
1、申请表用计算机打印，纸质和电子各1份，交科技管理员处。
2、申报项目的详细情况一栏如表格不够可另加附件。
矿井供水方案的优化研究
打通一矿井下生产用水主要依靠金鸡岩二泵站300t水池（标高+545.4米）供水，入井主管直径DN150mm，进入采区的干管为DN100或DN150mm，其余支管为DN50mm，详见《打通一矿井下供水系统现状图》。
随着矿井产量逐年递增，生产接替日益紧张，同时矿井扩建、延伸工程也在加紧实施，造成生产集中，用水量增大，供水距离增长，另外，入井主管铺设在总回风巷道中已使用近30年，锈蚀漏损严重，给矿井生产造成了较大影响。
为了解决目前矿井生产用水不足、同时兼顾矿井发展的需要，特提出对矿井井下供水系统进行改造。
一、设计依据
1、生产、通风部门提供的各采区同时生产的工作面（点）、机具的数量；
2、《煤炭工业矿井设计规范GB50215-2005》。
二、用水量计算
㈠、东区用水统计
东区用水量统计表
用水名称
用水量
（L/s）
水压
（MPa）
日工作小时
（h）
日用水量（m3）
综采机组内外喷雾
2.5×2（5）
3
12
216
煤巷掘进机
1.3×1（1.3）
0.1～0.5
12
56.16
移架强喷雾装置
0.2×25（5）
1.0～2.0
6
108
湿式凿岩机
0.1×10
（1）
0.15～0.3
9
32.4
防尘用喷雾装置
0.1×200（20）
1.0～2.0
10
720
放炮强喷雾装置
0.3×50（15）
1.0～2.0
2
108
冲洗巷道给水栓
0.5×1（0.5）
0.3～0.5
6
10.8
锚喷前冲洗岩帮
0.5×1（0.5）
0.2～0.4
2
3.6
150钻机用水
0.833×4（3.332）
0.3
20
239.9
大直径钻机
1.033×1（1.033）
0.3
16
59.5
压风站循环补充水
0.833×1（0.83）
0.2～0.5
16
48
合计：
53.5
（192.6m3/h）
日总用水量：
1602.36
其中煤层系统77m3/h，+295水平78m3/h，+170水平37.6m3/h。
㈡、西二区用水统计
西二区用水量统计表
用水名称
用水量
（L/s）
水压
（MPa）
日工作小时
（h）
日用水量（m3）
综采机组内外喷雾
2.5×2（5）
3
12
216
煤巷掘进机
1.3×1（1.3）
0.1～0.5
12
56.16
移架强喷雾装置
0.2×25（5）
1.0～2.0
6
108
湿式凿岩机
0.1×6（0.6）
0.15～0.3
9
19.44
防尘用喷雾装置
0.1×120（12）
1.0～2.0
10
432
放炮强喷雾装置
0.3×30（9）
1.0～2.0
2
64.8
冲洗巷道给水栓
0.5×1（0.5）
0.3～0.5
6
10.8
锚喷前冲洗岩帮
0.5×1（0.5）
0.2～0.4
2
3.6
150钻机用水
0.833×2（1.666）
0.3
20
120
大直径钻机
1.033×1（1.033）
0.3
16
59.5
合计：
36.6
（131.76m3/h）
日总用水量：
1090.3
㈢、西区用水统计
西区用水量统计表
用水名称
用水量
（L/s）
水压
（MPa）
日工作小时
（h）
日用水量（m3）
综采机组内外喷雾
2.5×2（5）
3
12
216
煤巷掘进机
1.3×2（2.6）
0.1～0.5
12
112.32
移架强喷雾装置
0.2×25（5）
1.0～2.0
6
108
湿式凿岩机
0.1×16（1.6）
0.15～0.3
9
51.84
防尘用喷雾装置
0.1×320（32）
1.0～2.0
10
1152
放炮强喷雾装置
0.3×80（24）
1.0～2.0
2
172.8
冲洗巷道给水栓
0.5×1（0.5）
0.3～0.5
6
10.8
锚喷前冲洗岩帮
0.5×1（0.5）
0.2～0.4
2
3.6
150钻机用水
0.833×6（5）
0.3
20
360
大直径钻机
1.033×1（1.033）
0.3
16
59.5
压风站循环补充水
2.1111×1（2.1）
0.2～0.5
16
121.6
合计：
79.333
（285.6m3/h）
日总用水量：
2368.46
其中+280水平190.6m3/h，+140水平95m3/h。
㈣、南二区用水统计
南二区用水量统计表
用水名称
用水量
（L/s）
水压
（MPa）
日工作小时
（h）
日用水量（m3）
综采机组内外喷雾
2.5×3（7.5）
0.1～0.5
10
270
煤巷掘进机
1.3×3（3.9）
0.1～0.5
10
140.4
移架强喷雾装置
0.2×12（2.4）
1.0～2.0
10
86.4
湿式凿岩机
0.1×24（2.4）
0.15～0.3
9
77.76
防尘用喷雾装置
0.1×480（48）
1.0～2.0
10
1728
放炮强喷雾装置
0.3×120（36）
1.0～2.0
2
259.2
冲洗巷道给水栓
0.5×3（1.5）
0.3～0.5
6
32.4
锚喷前冲洗岩帮
0.5×2
（1）
0.2～0.4
2
7.2
压风站循环补充水
3.778×1（3.778）
0.2～0.5
16
217.6
合计：
106.5
（383.4m3/h）
日总用水量：
2818.96
三、管路系统
原矿井供水主干管路管径小，锈蚀严重，管路走向布置不合理。
因此，本次改造对供水主干管路重新设计，供水主干管路系统图如下：
A～B段为入井主管，B～C段为东区干管，D～H段为西二区干管，E～I段为西区干管，E～K段为南二区干管。
根据《南二区初步设计》，南二区的供水主要采用矿井水，地面水源只作为特殊情况下的备用水源，因此E～K段的流量按南二区用水量的50％计算。
各区域同时用水系数取0.6，管网漏水及未见水量系数取1.1。
A～B段（1485m）设计用水量：
B～C段（830m）设计用水量：
D～H段（1830m）设计用水量：
E～I段（330m）设计用水量：
E～K段（185m）设计用水量：
D～E段（845m）设计用水量：
B～D段（1600m）设计用水量：
C～L段（680m）设计用水量：
C～F段（683m）设计用水量：
F～G段（855m）设计用水量：
I～M段（676m）设计用水量：
I～J段（2220m）设计用水量：
四、供水管路的选择
㈠、A～B段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ273×10无缝钢管。
㈡、B～C段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ219×8无缝钢管。
㈢、B～D段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ273×10无缝钢管。
㈣、D～H段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ219×8无缝钢管。
㈤、D～E段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ273×10无缝钢管。
㈥、E～I段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ273×10无缝钢管。
㈦、E～K段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ219×8无缝钢管。
㈧、C～L段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ159×6无缝钢管。
㈨、C～F段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ159×6无缝钢管。
㈩、F～G段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ108×4.5无缝钢管。
（十一）、I～M段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ219×8无缝钢管。
（十二）、I～J段
1、管路设计流量
K1—用水量小时变化系数。
2、管径计算
选用φ159×6无缝钢管。
（十三）、其他支管
东区7＃轨道巷铺设φ108×4.5无缝钢管600米；
+295皮带巷铺设φ108×4.5无缝钢管2000米；
+170边界巷铺设φ57×3无缝钢管1000米；
西1＃人行上山铺设φ159×6无缝钢管320米；
西区7＃轨道巷铺设φ108×4.5无缝钢管600米；
+280皮带巷铺设φ159×6无缝钢管1500米；
+140运输大巷铺设φ108×4.5无缝钢管2500米。
五、工程费用估算
序号
项目
规格
单位
数量
单价（元）
金额（万元）
备注
1
无缝钢管
φ273×10
吨
276.3
7000
193.41
4260米
2
无缝钢管
φ219×8
吨
146.6
7000
106.62
3521米
3
无缝钢管
φ159×6
吨
122.3
7000
85.61
5403米
4
无缝钢管
φ108×4.5
吨
52.3
7000
36.61
4555米
5
闸阀
DN250、PN25
件
9
2000
1.8
6
闸阀
DN200、PN25
件
7
1500
1.05
7
闸阀
DN150、PN25
件
9
1000
0.9
8
闸阀
DN100、PN25
件
15
800
1.2
9
法兰盘
DN250、PN25
件
1477
208
30.7
10
活动法兰盘
DN250、PN25
套
70
295
2.1
11
法兰盘
DN200、PN25
件
1185
160
19
12
活动法兰盘
DN200、PN25
套
50
190
0.95
13
法兰盘
DN150、PN25
件
1850
115
21.3
14
活动法兰盘
DN150、PN25
套
60
160
0.96
15
法兰盘
DN100、PN25
件
1670
66
11
16
活动法兰盘
DN100、PN25
套
150
115
1.7
17
胶垫
DN250、PN25
件
800
12
0.96
18
胶垫
DN200、PN25
件
680
8.5
0.58
19
胶垫
DN150、PN25
件
1000
5.6
0.56
20
胶垫
DN100、PN25
件
950
3.5
0.33
21
螺栓
M27×100
套
9600
13
12.5
22
螺栓
M22×100
套
8160
8
6.53
23
螺栓
M22×90
套
8000
7.5
6
24
螺栓
M20×80
套
7600
6
4.56
25
锚桩（管墩）
个
3550
100
35.5
26
抱箍
副
3550
60
21.3
27
Y型过滤器
DN250、PN25
件
1
5000
0.5
28
Y型过滤器
DN200、PN25
件
3
3000
0.9
29
Y型过滤器
DN150、PN25
件
3
2000
0.6
30
其他材料
60
31
人工费
140
合计
801.73
六、项目实施情况
新的供水系统线路入井后主要沿+350m水平运输大巷铺设，既便于运输安装，又便于今后维护管理。
2009年5月开始一期工程安装，当年安装完成地面水池至+350水平DN250主管3930m、DN200主管845m，大大缓解了井下水量不足、水压偏小的问题。
矿井供水系统优化方案图
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