煤矿8302工作面排水方案新.docx
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煤矿8302工作面排水方案新
8302工作面排水方案
一、工作面概况
8302工作面为三采区首采工作面,顺槽走向长度1146米。
目前工作面两顺槽中对中长度130米,两巷顺槽平均高差为10.44米,工作面平均坡度为3°57’3”。
根据钻孔资料和两巷掘进时锚索探顶煤厚度情况,工作面平均煤厚12.8米。
目前工作面已推出切巷66米,在回采过程中发现采空区积水增多,由于工作面上、下巷高程均高于工作面中部高程(工作面中部40—55号支架最低点与上下端头高差达2.45米),3月20日中班综采工作面后溜采空区发现涌水,至3月22日工作面5号架至70号架间水量加深,立即采取措施进行抽排水前溜上的电缆槽已被水淹没,3月25日早班量测40号支架水深达1.05米(初步测得工作面采空区涌水量为27m³)。
为保证8302工作面的后续回采和运输,经矿领导研究决定制定,制定8302工作面长期排水方案。
二、8302工作面涌水量及水源分析
根据+715水泵房排水记录,与以往对比排水时间增加6小时左右,经检查发现矿井无其它涌水点,即增加水量为8302工作面采空区涌水。
+715水仓水泵额定排水量280m3/h,按水泵效率75%计算,8302工作面采空区一天排水量为:
6×280×75%=1260m3,,即每小时排52.5m3。
通过对工作面现场和采区地质资料分析采空区补给水源可能存在以下两种途径:
1、工作面距西侧井田边界保护煤柱44米,同时在井田西侧存在F1大断层,推测可能受F1大断层附近存在的小断层或其它伴生的断层影响,在工作面回采推进后将断层或断层伴生的裂隙中的裂隙水导入采空区,这种水源随着后续排水和工作面推进水量可能会减少。
2、随着工作面的推进,造成老顶垮落,导通煤层上部H1含水层。
根据采空区冒高计算为:
12.8米×30倍=384米(经验法计算),目前工作面的高程为618米,合计1002米。
井田内H1含水层的高程在920米处,根据地层综合柱状图8号煤层顶板到H1含水层为199米。
采空区的冒高产生的裂隙可能导通H1含水层,含水层的水通过裂隙进入工作面采空区,这种水源随着后续排水和工作面推进水量可能不会减少。
三、排水方案及方案对比
方案一:
安设37kw多级泵、一台7.5kw潜水泵一级排水
优点:
在转载机上安设三台37kw多级泵(一台运行,一台检修,在串车处在备用一台水泵),当工作面水量增大可同时开启两台水泵;在工作面下端头留设尾巷安设7.5kw潜水泵,7.5kw潜水泵体型小,方便搬运,适应性较强,可以根据工作面积水情况灵活调整水泵位置。
同时37kw水泵安设在转载机上,可随转载机一起移动,减少工作面施工人员劳动强度。
缺点:
当工作面回采过程中,工作面积水及采空区水浑浊,7.5kw潜水泵吸水孔容易堵,不利于排水,且两台37kw多级泵安设在转载机上受到巷道高度限制,同时造成管线混乱,不利于管理。
方案二:
安设一台45kw潜水泵一级排水
优点:
可作为备用水泵,直接将水排至742车场水沟;
缺点:
受转载机尾空间和巷道高度限制水泵体积较大,搬运不方便。
方案三:
在转载机机尾安设37kw多级泵将水排至660米处,在皮带顺槽660米处施工临时水仓,安设45kw潜水泵或90kw多级泵二级排水(后附+742皮带巷排水设计示意图)
优点:
抗风险能力强,若工作面被水淹可在水仓出排水,工作面污水可在沉淀池沉淀,然后流入临时水仓,可减少对水泵的损害;
缺点:
增加设备投入和管理人员维修保养。
先在皮带顺槽开口向内660米左右非行人侧选择合适位置掘临时水仓,水仓开口处留1米放置水泵及开关,并在水仓东侧挖沉淀水池。
水仓规格及支护参数如下:
水仓深6米,宽3.5米,底板以上1.5米,底板以下1.5米;
沉淀池深3米,宽3米,底板以上1.5米,底板以下1.5米。
水仓及沉淀池均采用锚网支护,锚杆间排距800×800mm。
附:
临时水仓和沉淀池示意图及支护断面图
根据工作面目前情况,方案一暂时可以满足工作面排水需要,如果考虑后期工作面需长期排水,方案三比较适用,但是目前+742皮带巷道有两趟管路(一趟清水管,一趟注氮管)已经布置到工作面,还有一趟排水管路只铺设到了660米处,现在需要将660米至工作面段巷道管路铺设通,同时还要考虑综采工作面后期涌水量如果增加还需要另外再铺设一趟排水管至工作面。
将清水管和注氮管管头安装三通或阀门,保证在两趟排水管路不能满足排水需要时将清水管和注氮管临时改为排水管,增加工作面排水能力。
若回采过程中发现水随着工作面的推进而增加,为使工作面涌水导入下巷转载机尾,可以考虑在工作面割煤时根据实际情况适当留设隔水煤柱和抬高工作面坡度(适当抬高工作面5-70号架坡度)阻挡采空区涌水,使采空区涌水集中流入下巷转载机尾部进行抽排。
四、排水系统供电方案
根据我矿的实际情况,需要加强对8302工作面排水系统的管理,改变原有的供电方式,集中在8302工作面皮带巷排水,在皮带巷660米处建立一个临时水仓,放两台90KW多级泵(一用一备)或者45KW潜水泵直接排到742车场水沟内。
排水方式首先是一台7.5KW潜水泵和37KW多级泵联合排水,把水排到660米处临时水仓,再用90KW多级泵或者45KW潜水泵直接排出到742水仓。
1、双回路供电方式:
必须实现双回路供电,保证排水系统安全可靠。
一回路供电电源取自715车场KBSGZY-630KVA变压器—742三区配电点—742皮带巷,供电电压为660V,供电电源已经到皮带巷,电缆是MY-3×70+1×50mm²,直接使用。
715车场630KVA变压器所带负荷800KW,按照80%的额定功率计算,大概为800*80%=640KVA已经满负荷运行。
二回路供电电源取自715变电所内的KBSGZY-630KVA变压器,使用电压为660V。
用电负荷不大,只是为将来的二区和风机供电,变压器完全能够满足供电要求,供电电缆可以借用将来二区的掘进电缆,在皮带头软启动开关处加一个三通,铺一条660米长的MY-3*50+1*35mm²电缆到临时水仓处。
临时水仓到工作面的电缆铺一趟即可,当主电源停电时,可以再临时水仓处改到备用电源上,继续为水泵供电。
根据变压器负荷计算,一回路变压器已经满负荷运行,应该做备用电源。
二回路变压器负荷较小可以做主回路长期使用。
附:
设备配备清单表
8302工作面排水需购置设备清单
序号
名称
型号
数量
备注
1
电缆
MY-3*50+1*35平方
700米
需购置
2
起动器
QBZ-120
2台
需购置
3
接线盒
200A、400A
各2台
需购置
4
潜水泵
7、5KW
1台
需购置
5
多级泵
90KW
1台
需购置
说明:
其他所需设备材料我矿现有,无需购置。
以上供电方案和设备清单由设备科提供。
附:
742皮带巷排水设计示意图及剖面图
附:
8302综采工作面两巷坡度及高差变化表
附:
8302综采工作面两巷剖面图
附:
临时水仓和沉淀池支护断面图
生产技术科
二〇一三年三月二十五日
附图一:
742皮带巷排水设计示意图
附图二:
742皮带巷排水设计剖面图
附图三:
沉淀池支护断面图
附图四:
临时水仓支护断面图
附:
8302综采工作面两巷坡度及高差变化表
位置(m)
两巷高差
两巷坡度
位置(m)
两巷高差
两巷坡度
轨高于皮
轨道巷
皮带巷
轨高于皮
轨道巷
皮带巷
工作面
+1.6
12°45′00″
3°
320
+8.03
9°00′05″
6°00′41″
10
+3.87
11°3′57″
3°2′57″
330
+8.57
0°05′05″
3°7′56″
20
+5.26
10°3′50″
3°9′6″
340
+8.09
5°02′08″
1°0′44″
30
+6.43
9°5′18″
4°9′24″
350
+6.86
2°1′33″
0°1′40″
40
+7.43
9°8′21″
5°10′57″
360
+7.09
7°4′38″
~1°0′34″
50
+7.95
8°2′58″
6°5′11″
370
+8.6
10°00′15″
~4°6′10″
60
+8.38
8°8′00″
6°7′4″
380
+11.12
9°4′31″
~6°3′32″
70
+8.57
7°6′52″
6°5′38″
390
+13.93
6°8′32″
~5°9′24″
80
+8.72
7°7′00″
6°6′18″
400
+16.14
3°7′34″
~2°3′15″
90
+8.78
6°6′53″
6°9′30″
410
+17.19
~0°9′29″
0°3′24″
100
+8.74
6°10′00″
6°5′13″
420
+16.95
~1°6′16″
3°00′43″
110
+8.61
5°2′56″
7°28′00″
430
+16.11
4°1′37″
5°8′48″
120
+8.37
4°6′51″
7°3′58″
440
+15.89
9°0′52″
7°00′6″
130
+7.97
3°34′00″
7°1′14″
450
+16.25
9°6′57″
7°3′38″
140
+7.2
0°3′1″
7°9′39″
460
+16.5
5°
7°7′46″
150
+6.01
~2°00′52″
7°32′00″
470
+15.93
~1°8′5″
7°9′22″
160
+4.38
~5°00′49″
6°00′44″
480
+14.3
~0°3′46″
6°00′48″
170
+2.27
~7°5′22″
6°3′14″
490
+13.1
1°5′00″
4°3′38″
180
-2.8
~5°1′1″
5°7′3″
500
+12.57
3°9′46″
3°2′36″
190
-2.13
0°
5°0′13″
510
+12.48
4°
3°00′52″
200
-2.98
9°1′9″
4°0′48″
520
+12.63
3°2′26″
2°4′18″
210
-2.06
15°0′30″
3°3′32″
530
+12.97
2°8′30″
1°6′51″
220
+0.08
15°9′39″
2°8′21″
540
+12.88
4°7′58″
1°00′19″
230
+2.38
12°3′30″
1°4′27″
550
+13.46
9°8′37″
1°4′42″
240
+4.34
10°4′00″
1°1′49″
560
+14.85
8°2′8″
1°7′57″
250
+5.94
8°8′44″
1°5′1″
570
+16.1
6°5′12″
1°7′57″
260
+7.18
6°7′39″
1°1′7″
580
+16.88
4°00′46″
3°6′16″
270
+8.01
5°0′51″
1°1′7″
590
+17.29
3°8′54″
2°7′28″
280
+8.39
3°6′18″
4°4′49″
600
+17.44
3°00′24″
3°3′58″
290
+8.33
5°
6°1′41″
610
+17.42
3°2′27″
3°8′51″
300
+7.98
6°1′18″
7°6′17″
620
+17.35
4°8′22″
4°00′37″
310
+7.73
9°8′25″
7°5′18″
630
+17.31
6°7′54″
5°9′16″
位置(m)
两巷高差
两巷坡度
位置(m)
两巷高差
两巷坡度
轨高于皮
轨道巷
皮带巷
轨高于皮
轨道巷
皮带巷
640
+17.45
9°00′37″
6°00′41″
820
+14.15
0°04′30″
4°5′57″
650
+17.93
11°1′19″
6°4′52″
830
+13.42
3°2′40″
6°00′33″
660
+18.7
10°3′51″
7°2′10″
840
+12.91
5°00′5″
7°00′44″
670
+19.27
9°00′6″
7°5′38″
850
+12.56
5°5′22″
7°8′22″
680
+19.5
7°1′27″
8°00′47″
860
+12.29
6°00′29″
7°9′37″
690
+19.45
6°9′26″
8°5′36″
870
+12.11
7°00′13″
7°1′37″
700
+19.2
6°6′51″
8°2′4″
880
+12.06
7°1′36″
7°1′37″
710
+18.8
6°3′32″
8°6′12″
890
+12.08
8°9′12″
8°00′56″
720
+18.32
6°9′25″
9°00′59″
900
+12.11
7°9′54″
8°9′52″
730
+17.82
6°4′29″
9°1′59″
910
+11.85
3°2′19″
9°2′31″
740
+17.38
7°8′48″
9°3′35″
920
+10.75
0°
9°06′05″
750
+17.13
8°00′34″
8°00′43″
930
+9.06
~0°02′37″
10°4′39″
760
+17.16
6°7′10″
6°6′35″
940
+7.23
1°00′52″
10°00′44″
770
+17.19
3°1′10″
4°9′4″
950
+5.71
5°00′18″
10°00′07″
780
+16.92
0°4′9″
3°00′54″
960
+4.83
7°08′02″
10°00′33″
790
+16.4
~1°9′10″
2°04′02″
970
+4.45
9°4′27″
10°6′18″
800
+15.72
~1°8′48″
2°5′43″
980
+4.26
8°6′12″
10°3′22″
810
+14.95
~1°8′48″
3°5′55″
说明:
1、轨道巷高于皮带巷为“+”,皮带巷高于轨道巷为“-”;
2、此表以工作面回采推进方向每隔10米计算两巷坡度及工作面端头高差;
3、742皮带巷机头与工作面机头高差为+108.326米;
4、715轨道巷开口处与工作面机尾高差为+94.770米;
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