**煤矿206采区水仓设计方案
论文摘要:煤矿井下排水系统做为井下生产中一项重要系统,为确保矿井正常、安全生产,排水系统必须有足够的排水能力和较高运行可靠性。
煤矿206采区作为矿井主要生产采区,必须按要求进行设计施工采区水仓,根据206采区地质情况,提出方案进行详细的技术、经济比较,从而确定煤矿206采区水仓的设计方案。
关键词:排水系统水仓设计
0、引言:
根据**煤矿矿井储量,矿井“2009-2012年”生产接替安排,从2011年至2013年,206采区将作为矿+50以下的主要生产采区,为了确保采区接替平稳过度,避免矿井范围内大部份的队伍集中在矿井南部,造成付井提升能力无法满足实际生产要求,就必须做好206采区生产系统恢复的准备工作,以缓和矿井接替紧张状况,保证矿井平稳接替。
排水系统作为确保矿井井下正常、安全生产的一项重要工程,就须根据206采区实际设计施工采区水仓。
1、206采区-20水平水仓方案设计的依据:
**矿206采区属于矿井第三水平,走向范围为24线至29线,北部以F18或F10断层为边界,南部以F0断层为边界;标高范围为-130m~+50m,共分为+15、-20、-55、-90、-130五个区段。
根椐该采区的储量分布,206采区+15水平可采储量为41654吨,-20水平可采储量为38940吨,-55水平以下储量较少,根据**煤矿上报《206采区恢复开采建议方案》,经公司批准,206采区恢复两个区段的开采(即+15水平至-20水平),考虑到按每生产一个区段安装设置一次临时水仓,间隔时间短、移机工程繁琐,还会影响到生产连续性,所以该采区下山一次性恢复到-20水平,即水泵直接安装到-20水平进行排水。
根据矿井实际,经论证206采区水泵房设在-20水平。
2、水仓方案的布置方案提出:
2.1、206采区采区水仓设计根据地质提供206采区-20片盘涌水量进行设计,经地质技术人员提供206采区-20片盘车场段及-20C9N石门围岩稳定,距离人行下山及轨道下山较近。
2.2、提出206采区以下两个水仓设计方案进行比较:
2.2.1、方案Ⅰ将水仓布置206采区-20C9N运巷围岩稳定处拨口,在C9岔口处往-20C9N运巷进18米,按∠84方位拨口三岔门后施工水泵房7米,入水下山巷6.5米,斜巷坡度30度,高差
3.25米,落坡后水仓平巷施工9米,按∠127方位施工17米后,∠217方位施工25米后立井3.25米贯通-20水平车
场,(详见方案布置图一)。
2.2.2、方案Ⅱ在-20车场交岔点往里进11米处,按∠35施工水泵房7米,入水下山巷6.5米,斜巷坡度30度,高差
3.25米,落坡后水仓平巷施工9米,按∠305方位施工18米,∠215方位施工21米后,立井3.25米贯通-20水平车场,(详见方案布置图二) 。
3、水仓方案的技术、经济对比:
3.1方案优缺点技术对比:
3.1.1、方案Ⅰ布置优点:
(1)、水仓拨口位置布置在-20C9N运巷,水仓施工时不影响-20水平车场石门矿车运输。
(2)、水仓施工时,可在-20C9N运巷中使用调度绞车提升,机械作业,加快水仓施工进度,缩短工期,提高工效。
(3)、水仓布置在C9煤层与C10煤层之间的厚层砂岩,围岩稳定。
缺点:(1)、-20C9N运巷年久失修,进入该地段时C9N运巷必须进行必要维修加固,增加维修费用。
(2)、井巷工程施工长度约67.75米,与方案Ⅱ相比增加3米。
3.1.2、方案Ⅱ布置优点:
(1)、在-20水平车场石门段拨口,减少运巷维修量。
(2)、井巷工程施工长度约64.75米,相比方案Ⅰ减少施工长度。
缺点:(1)、在车场石门段进行拨口,前期施工影响-20水平提升运输。
(2)、水仓施工时使用人工出碴,降低施工进度,增加工期,工效较低, 与方案Ⅰ相比掘进成本较高。
3.2、方案工程量及资金概算比较
3.2.1、-20m水仓具体工程量及资金概算:
3.2.2、-20m水平水泵选型
基础数据:
(1)、206采区+50至-20水平垂高70m。
(2)、正常涌水量经地质人员预计为40m3/h,ph值为4.7。
选型根据:
(1)、根据《煤矿安全规程》要求20小时内需排干206采区24小时的正常涌水算。
(2)、水泵必需是耐酸泵。
(3)、水泵流量大于100m3/h,扬程大于70m。
水泵选型:
(1)、206采区正常开采24小时涌水量960 m3。
(2)、根据《煤矿安全规程》要求,水仓的有效容量须能容纳8小时的正常涌水量,-20m的水仓不小于320 m3。
综合以上因素选125DF-25*4型耐酸泵,主要技术数参数:具体参数扬程100m,流量101 m3/h,功率37Kw,单台水泵(包三闸和配电盘)8.5万元。
3.3、206采区从+15到-20水平抽水费用测算:
(1)、+15m到-20m水平采空区积水量50000立方。
(2)、从+15m到-20m水平选用耐酸泵125DF-25*4型耐酸泵抽水,具体参数扬程100m,流量101 m3/h,功率37Kw。
(3)、抽水安排两人,每天每人工资按150元计算。
(4)、从+15m到-20m水平排水时间测算:50000/(101*0.75)=660h。
(5)、从+15m到-20m水平排水用电测算:660 h *37=24420kWh。
(6)、从+15m到-20m水平排水所用时间:660 h /18=37天(扣除移泵及安装时间) 。
(7)、从+15m到-20m水平排水人工工资:37*150*2=11100元。
(8)、设备及管路安装费用测算:40*30=1200元。
(9)、每度电按0.65元计算共计耗电费用:24420*0.65=15873元。
(10)、将+15m到-20m水平水量排到地面所需时间50000/288*0.75=231小时,所需电耗:231*300=69300 kWh,所需电费:45045元。
(11)、206采区正常涌水量:40 m3/h ,每天正常排水所需费用:290元,在抽采空区积水期间另需排正常涌水量费用290*37=10730元。
(12)、以上费用测算合计为:83948元。
通过以上各项表格计算,206采区水仓设计两个方案资金合计如下:
4、结论:
4.1、经过二个方案的优缺点及工程经济上对比,上述二个方案在技术上都是可行的,但方案Ⅰ比方案Ⅱ在经济上更节约、技术上更加合理。
4.2、通过上述两种方案的优缺点对比,遵照技术可行、经济合理、安全可靠的原则,决定选用方案Ⅰ,即将水仓布置在C9煤层与C10煤层之间围岩稳定的厚层砂岩。
附图:206采区-20水平水仓方案布置图。