沙坝煤矿主排水系统改进方案Word文件下载.docx
- 文档编号:4865916
- 上传时间:2023-05-04
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:18.72KB
沙坝煤矿主排水系统改进方案Word文件下载.docx
《沙坝煤矿主排水系统改进方案Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《沙坝煤矿主排水系统改进方案Word文件下载.docx(9页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
一、矿井排水系统现状---------------------------------------4
二、排水系统能力校验---------------------------------------4
1.主排水泵排水能力校验--------------------------------------4
工作水泵能力校验------------------------------------------4
备用排水泵能力校验----------------------------------------5
检修水泵的能力校验----------------------------------------5
④最大涌水量时期的排水能力校验------------------------------5
2.排水高度能力的校检----------------------------------------6
3.排水管道能力的校验----------------------------------------6
三、水仓能力校检--------------------------------------------6
四、电源保证情况--------------------------------------------7
1.柴油发电机负荷的计算和选型--------------------------------8
①沙坝矿井一类负荷统计--------------------------------------8
②柴油发电机型号的选择--------------------------------------8
2.升压变压器的选择------------------------------------------9
3.备用电源方案接线示意图------------------------------------9
五、沙坝煤矿主排水系统改进措施表----------------------------9
一、矿井排水系统现状
沙坝煤矿位于贵州省惠水县断杉镇,矿井设计生产能力为9万吨/年,属低瓦斯,水患较为严重矿井,斜井开拓,二级提升,一级排水;
矿井现配备有D155-67×
5型主排水泵6台,直径为200mm的无缝钢管排水管道2趟,属10KV单回路供电系统,备用电源为一台800KW/10KV高压柴油发电机组,采用单电源两回路高压入井,井下设有中央变电所。
根据沙坝煤矿总工程师梁华文提供的实测数据如下:
矿井正常涌水量为240m³
/h,矿井最大涌水量为340m³
/h;
单趟排水管路长度为650米,排水高度为230米(图纸高程为188m)。
2、排水系统能力校验
1.主排水泵排水能力校验
根据《煤矿安全规程》要求:
煤矿井下排水泵必须有工作、备用和检修的水泵。
工作水泵的能力应能在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量(包括充填水及其他用水)。
备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。
工作水泵和备用水泵的总能力应能在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。
检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。
工作水泵能力校验
根据公式:
Q工=24Qmin/20
式中Qmin---矿井正常涌水量
代入相关数据计算:
Q工=24×
240/20=288m³
/h,
即工作水泵排水能力必须大于等于288m³
/h。
而沙坝煤矿井下水泵D155-67×
5型水泵单台排水能力为155m³
/h,所以必须2台水泵同时工作,才能满足工作水泵排水能力的需要,即:
2×
155m³
/h=310m³
/h>288m³
沙坝煤矿现配备有D155-67×
5型主排水泵6台,直径为200mm的无缝钢管排水管道2趟,完全能够满足工作水泵的需要。
备用排水泵能力校验
根据公式计算得:
Q备=70%Q工=70%×
288=201.6m³
/h,而D155-67×
/h,不能满足备用泵的需要,所以必须配备2台D155-67×
5型水泵做备用泵,即2×
155=310m³
/h>201.6m³
/h,满足备用水泵的要求。
检修水泵的能力校验
根据公式代入计算:
Q检=25%Q工=25%×
288=72m³
/h>72m³
/h,满足检修水泵的要求。
④最大涌水量时期的排水能力校验
Q大=24Qmax/20
Q大=24×
340/20=408m³
工作水泵排水能力+备用水泵排水能力=620m³
/h﹥Q大=408m³
/h,满足最大排水能力需要。
根据计算,沙坝煤矿必须配备的水泵台数为:
工作水泵为2台,备用水泵为2台,检修水泵为1台,共计5台,而沙坝煤矿井下现有D155-67×
5型主排水泵6台,完全能够满足《煤矿安全规程》要求。
2.排水高度能力的校检
H=1.2(Ht+5.5)=1.2(230+5.5)=282.6m﹤335m,现有水泵扬程满足排水高度要求。
式中:
1.2---系数
Ht---计划排水高度
5.5---吸水高度
335---现有水泵扬程。
3.排水管道能力的校验
根据计算出的最大涌水时期的排水能力(Q大)和现有D155-67×
5型水泵的排水能力,计算排水系统独立工作的水泵台数为:
N=Q大/Q排=408/155≈3台
Q大---最大涌水时期的排水能力
Q排---D155-67×
5型水泵的排水能力
即最大涌水时期至少必须保证3台水泵和3趟独立配套排水管路。
沙坝煤矿现有D155-67×
5型水泵6台满足水泵台数的要求
而沙坝煤矿只有2趟配套排水的独立管道,所以排水管道能力不能满足管道排水的需要,急需新安设配套管路一趟。
注:
如果采用3台水泵,2趟管道联合运行排水,管道阻力将大大增加,排水能力明显下降,局部地方可能出现管道爆裂导致淹井!
三、水仓能力校检
《煤矿安全规程》对煤矿井下水仓的要求:
主要水仓必须有主水仓和副水仓,当一个水仓清理时,另一个水仓能正常使用。
新建、扩建矿井或生产矿井正常涌水量在1000m³
/h以下时,主要水仓的有效容积量应能容纳8小时的正常涌水量。
正常涌水量大于1000m³
/h的矿井,主要水仓的有效容积量按《规程》第二百八十条规定计算。
但主要水仓的总有效容量不得小于4小时的矿井正常涌水量。
水仓的空仓容量必须经常保持在总容量的50%以上。
主要水仓容积计算:
V有=8Qmin=8×
240=1920m³
即:
(主水仓容积+副水仓容积)必须大于1920m³
,才能满足《规程》要求。
而沙坝煤矿现有水仓有效容量不清楚,根据矿上总工程师梁华文提供的估算依据:
正常涌水量时,如果停2个小时不抽水,就回出现淹没设备现象,为此,估算现有水仓有效容量为:
Q估=2Qmin=2×
240=480m³
。
结合沙坝煤矿现有水仓库情况进行对照检查,以下3个条件都不具备《煤矿安全规程》要:
1.主要水仓的有效容积量不能容纳8小时的正常涌水量(即Q估<V有);
2.没有副水仓,无法清理主水仓,导致主水仓有效容积逐渐减小;
3.主水仓有效容量小于4小时的矿井正常涌水量(Q估<4×
240=960m³
)所以必须尽快扩建现有水仓有效容量,抓紧建设副水仓库,避免淹井事故的发生!
四、电源保证情况
《煤矿安全规程》第四百四十一条规定:
矿井应有两回路电源线路。
当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷。
采用单回路供电时,必须有备用电源。
备用电源的容量必须满足通风、排水的要求。
沙坝煤矿目前属10KV单回路供电系统,双回路电源正在建设中,备用电源为一台800KW/10KV高压柴油发电机组,采用单电源两回路高压入井,井下设有中央变电所。
根据矿方2012年对800KW/10KV高压发电机组的使用情况得知:
高压柴油发电机组维护费用较高,且连续使用24小时后出现过缸体发红现象(温度较大);
网电停电后,为确保矿井排水通风系统正常运行,特建议增加一台备用低压柴油发电机组和一台变压器升压至10KV入井,其负荷容量计算如下:
1.柴油发电机负荷的计算和选型
①沙坝矿井一类负荷统计
沙坝煤矿为斜井提升,低瓦斯矿井,网电停电时,绞车可以停止工作,则一类负荷为:
P一=主水泵+主扇风机
正常涌水时期的一类负荷为:
P一=主水泵+主扇风机=2×
220+2×
30=500KW/660V
最大涌水时期的一类负荷为:
P一=主水泵+主扇风机=3×
30=720KW/660V
②柴油发电机型号的选择
根据经验估算法,柴油发电机组所带负荷不得超过额定功率的85%,对应配置柴油发电机功率如下:
正常涌水时期配备的发电机功率:
Pe=500/85%=588KW/660V匹配的柴油发电机组为600KW/660V。
最大涌水时期配备发电机功率:
Pe=720/85%=847KW/660V匹配的柴油发电机组为900KW/660V。
但综合以下几点因素:
1)、网电停电时,3台水泵联合排水的几率不大;
2)、有800KW/10KV高压柴油发电机组做保障(最大涌水时期网电停电,高压发电机投入使用);
3)、充分利用天府公司现有发动机组
所以,建议从小凤山煤矿调配600KW/660V发动机组一台。
2.升压变压器的选择
根据正常涌水时期的一类负荷计算:
I=P/(√3Ue*cos∮)=(500×
1000)/(√3×
660×
0.85)
I=514A。
综合以下几点因素:
1)、充分利用天府公司现有发动机组;
2)、有800KW/10KV高压柴油发电机组做保障(最大涌水时期网电停电,低压发电机故障、温度过高,高压发电机投入使用);
3)、沙坝煤矿为低瓦斯矿井,必要时可以压负荷,只开一级主扇风机;
4)、变压器可短时间内超负荷20%。
所以,建议从小凤山煤矿调配KS11-630/10/0.66变压器(Ie=454.5A)一台。
3.备用电源方案接线示意图(见附件)
5、沙坝煤矿主排水系统改进措施表
贵州天府矿业沙坝煤矿主排水系统改进方案表
序号
现有状况
不足情况
改进方案
费用预算
1
排水系统供电为双回路单电源,自备800KW/10KV高压柴油发电机组一台;
1发电机连续运行故障几率大(温度过高故障停机),无后备发电机做保障,容易导致淹井事故
2高压柴油发电机组维护费用大;
③高压发电机不安全因素居多。
方案:
增加低压柴油发电机组做保障:
600KW/660V发电机组+KS11-630/10/0.66变压器(从小凤山煤矿调);
网电停电后,原则上尽量使用600KW/660V柴油发电机组发电,出现:
低压发动机温度过高、需要启动3台水泵和风机时才开高压发电机组,高压发电机组做低压发电机组的后备电源。
1.5万元(运输费+吊装费)
2
2趟∮200排水主管道
无法满足最大涌水时期的排水要求,可能导致淹井
增加一趟500米∮200排水主管道,由风井口排出地面,为了符合《规程》,风井井口段建议使用PE管道。
500m×
31.53kg/m÷
1000×
8000元/吨=12.612万元
3
无副水仓,水仓有效容量为480m³
(估算容量)
1没有副水仓,无法清理主水仓;
2水仓容积小于1920m³
,不符合要求;
3主水仓容积小于960m³
,不符合要求
1新建副水仓,保证正常清理水仓需要;
2确保水仓有效容积大于1920m³
;
3确保主水仓有效容积大于960m³
(1920m³
-480m³
)×
300元/m³
=43.2万元
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 沙坝 煤矿 排水系统 改进 方案