煤矿综采工作面管路选型设计

1、15103综采工作面管路选型设计 设计：苗俊伟 审核： 审批：15103综采工作面管路设计安装（一）供水系统 1、水源 综采工作面水源取自工业场地地面井下消防、洒水蓄水池，经井筒管路送至井下。井下用水水质执行：煤矿工业矿井设计规范gb50215-2005；煤矿井下消防、洒水设计规范gb50383-2006。地面设两座钢筋混凝土井下消防、洒水蓄水池，每座水池容积250m，其中生产时正常使用，一座备用，总容积500m ，储存井下消防水量及井下生产调节水量。供水系统的压力由地面蓄水池与用水点的高差产生的静压，在井筒管路上设减压阀，减至2.5mpa的工作压力，满足各个用水点的水压。 2、水质综采工作面

2、用水水质见下表序 号项 目标 准1悬浮物含量30mg/l2粒径0.3mm3ph值6.58.54总大肠菌群每100ml水样中不得检出5粪大肠菌群每100ml水样中不得检出3、工作面供水管路选型用水量计算采煤工作面用水量包括采煤机械设备用水、内外喷雾、架间喷雾、冲洗积尘用水、转载点喷雾及其它用水等。皮带顺槽管路供水：采煤机内外喷雾用水q1=320l/min 即q1=19.2m3/h刮板输送机头机尾冷却电机用水q2=10-25l/min 即最大用水为q2=1.5l/min转载机冷却电机用水q3=1m3/h架间喷雾用水q4=4 m3/h其它用水q5=1 m3/h全部用水量：q = kqi = 1.05

3、(19.2+1.5+1+4.0+1) = 28.035 m/h式中：k-水量备用系数，取k=1.05管径计算qj =d2v/4 d =(4qj/v)1/2d =40.0078/(3.141.5)1/2=0.081m =81(mm)式中：qj-计算流量，m3/ s； d-管路直径，mm；v-计算流速，一般为1.52.5m/s 取1.5 m/s。皮带顺槽需要直径81mm供水管路，结合矿井实际情况选用89mm热轧无缝钢管，可满足轨道顺槽供水要求。轨道顺槽主要为净化水幕和冲尘用水，选用89mm热轧无缝钢管可以满足需要。（3）管壁选择管路承受最大内压力及水泵压力，取2.5mpa。式中：防尘管路得壁厚；r

4、许用应力，无缝钢管取130 mpa；p管内水的压强，2.5mpa；d给水管的内径，80mm；d d附加厚度，钢管为12mm，取2mm；则有： =2.7mm，取=4mm。因此，15103皮带顺槽给水管路采用壁厚为4 mm的无缝钢管。15103皮带顺槽需要直径82mm供水管路，结合矿井实际情况选用89mm，壁厚为4 mm热轧无缝钢管，可满足轨道顺槽供水要求。15103轨道顺槽主要为除尘洒水，选用108mm，壁厚为4 mm热轧无缝钢管可以满足需要。 (4)供水路线 进风巷供水 水源矿井水车间副井315大巷（4寸）15102进风顺槽斜石门（3寸）15103皮带顺槽（3寸） 回风巷供水 水源矿井水车间副

5、井315大巷（4寸）15#煤轨道斜巷（4寸）15103轨道顺槽（3寸） (5)闸阀、三通、喷雾装置的安装 进风与回风顺槽每隔100米安装一闸阀，设备列车、乳化液泵站位置也要安装闸阀。 工作面、胶带输送机等转载点安装喷雾装置。巷道每隔50米安装1三通。（二）供风系统 我矿属于煤与瓦斯突出矿井，矿方目前在地面安装了l250/202a型往复式活塞空气压缩机三台，其中两台工作，一台备用，并且在压缩机房预留一台位置。空气压缩机性能参数如下：排气量： 40m3/min排气压力： 0.8mpa电动机功率： 250kw电压：6kv验算本矿井目前的压风机站能否满足升级重组后能力的要求。（1）空压机站供风量的确定

6、按井下风动机械用气量计算q=12miqiki =69.8m3/min式中：1：沿管路全长的漏风系数 2：风动工具磨损后耗气量增加的系数 ：海拔高度修正系数 mi：同型号风动工具同时使用台数 qi：每台风动工具耗气量 ki：同型号风动工具同时使用系数设计确定空压机站供风量为69.8m3/min。目前压风机站供风量满足矿井设备及人员自救要求。（三）压风管路的选择（1）压风管路选择压风管路选择无缝钢管，主干管从地面沿副立井铺设，然后沿轨道大巷铺设到井下各工作地点及压风自救点，主干管规格为2198，支管为1084、894、573.5。（2）验算管道压力损失（按矿井最远处考虑）：主管路：p110-12l

7、q1.85/d50.043mpa；长度按5000m考虑支管路：p210-12lq1.85/d50.11mpa；长度按l=2000m考虑则管道压力损失为pip1p20.15mpa出口压力ppppi0.10.75mpa0.8 mpa，满足要求。因此15103皮带顺槽与轨道顺槽两顺槽的压风管道型号的选择为：1084满足15103综采工作面打钻与压风自救的风力要求。（3） 供液系统泵站的选型、数量本工作面选用brw400/31.5型乳化液泵3台，2台工作，1台备用，rx400/25型乳化液箱并联供液，乳化液泵站到工作面采用38高压管路进液，51管路回液。泵站安设位置乳化液泵站15103皮带顺槽距工作面

8、400米处，随着工作面回采的推进移动，泵体、液箱要求平、正以免造成涡轮箱缺油。（四）排水系统 一、排水方案 15103工作面主要积水来自工作面机械漏水和煤层渗水，积水靠水沟自然流到临时水仓或由风泵从低洼处抽至临时水仓，最后用潜水泵把临时水仓的水排到315大巷，经排水沟自流到副井中央水仓，排到地面。二、排水措施15103工作面回采时，在两道顺槽的低洼处安装风泵，将每个低洼积水处的水用风泵抽至水仓，由潜水泵将水仓内的水抽至315大巷，流入中央水仓，排至地面。三、排水线路轨道顺槽：15103轨道顺槽低洼处积水15103轨道顺槽水仓15#煤轨道斜巷315大巷中央水泵房地面水处理站 皮带顺槽：15103

9、皮带顺槽低洼处积水15103皮带顺槽水仓15102皮带顺槽斜石门315大巷中央水泵房地面水处理站 四、排水设备 正常工作时排水泵的选型及计算 根据煤矿安全规程规定，工作水泵的能力应在20h内排出24h的正常涌水量。15103工作面正常涌水量为0.5 m/h,工作面最大涌水量为1m/h。按最大涌水量计算：qmax24qmax/20=1.2m/h按正常涌水量计算: qb24qx/20=0.6m/h式中：qmax最大涌水量， qx正常涌水量， qb工作水泵的排水能力，m/h扬程： 皮带顺槽将水仓设在六横贯与七横贯之间，最低点标高为282.3，管路经过最高点为15#煤轨道斜巷上部车场，该处标高为317

10、.820，故排水点最高高度为35.5米，即hp=35.5m，轨道顺槽最低点（水仓）标高为280.4，管路经过最高点为15#煤轨道斜巷上部车场，该处标高为317.874，故排水点最高高度为3 7.5米,即hp=37.5m。考虑设备能够重复利用，两顺槽水仓的所选泵扬程接近，将选用同一型号的水泵，根据实际情况，采用轨道顺槽的数据对泵进行选择。 水泵的选择 1、 水泵所需扬程： hb=（hp+hx）/g= (37.5+1)/0.77=50m 式中 hx吸水高度取1m； g管道效率，g取0.77。 2、水泵所需排水量:m/h根据所需的扬程hb和排水量q，参照水泵说明选型，选用bqw12.5-80-5.5

11、型矿用隔爆式潜水排沙泵，排水能力能够满足最大涌水量要求，轨道与皮带顺槽各需用一台潜水泵。4-1 水泵主要参数序号设备名称设备型号扬程使用范围m流量使用范围m3/h电机功率kw排水管直径mm台数1潜水泵bqw12.5-80-5.58012.55.5401 3、排水管的选择式中：qh 所选水泵额定流量，m3/h；vp排水管内径经济流速，取vp=2.8m/s。根据计算选利用3寸无缝钢管一趟，排水路线为排水点15103轨道顺槽（15103皮带顺槽）15#煤轨道斜巷315大巷。管路每隔50 m设一标志，标志内容包括编号、用途、直径。工作面管路敷设标准： 顺槽内乳化液、风水、排水管路必须整齐吊挂，离电缆线

12、（抽放管）保持30厘米的距离，管与管之间间距大于200mm,风水管每隔50米，安装一个三通，便于生产临时用风、用水。各管路每隔50 m设一标志，标志内容包括编号、用途、直径。水仓标准1、两顺槽的水仓位置严格布置在最低洼点，水仓必须严格设计施工，水仓沉淀池上必须安设箅子，并有过滤池防止杂物进入仓内。2、水仓在非人行侧时，必须有行人过桥和其他辅助工具。水仓必须吊挂标志牌。3、工作面水仓的有效容量（12m）能容纳24h的正常涌水量。4、水仓内淤泥超过一定容量时，必须进行清仓，保证水仓的有效容积。 井下水泵在选型时，因考虑综合利用，水泵在多处都能使用，这样在某排水点积水过多，水泵损坏时，可将积水轻微地

13、方的水泵抽调过来。管路安装材料表名称规格型号单位数量备注无缝钢管10846000mmm2400风管（两头接头与相应柔卡配套，配备柔卡能承受压力大于2.5mpa）8946000mmm2400水管（两头接头与相应柔卡配套,配备柔卡能承受压力大于2.5mpa）5746000mmm1200乳化液管（管路两头接头与fig10柔卡配套）闸阀dn100个302.5 mpa闸阀dn80个302.5 mpa闸阀dn50个104 mpa三通阀门dn40个60压风管路2.5mpa三通阀门dn25个60给水管路2.5mpa法兰4寸个2002.5mpa法兰3寸个2002.5mpa法兰2寸个204 mpa风泵fwqb70

14、-30台3水泵bqw12.5-80-5.5台3额定流量12.5m/h扬程80m螺丝（螺母）1650套4000螺丝（螺母）1670套1000胶垫4寸个3002.5mpa胶垫3寸个3002.5mpa胶垫2寸个802.5mpa角铁4040mmm 600油丝绳8mmm2000油丝绳卡 个2000卡8mm油丝绳备注：所有闸阀法兰与沟槽式换接法兰相配套。材 料 计 划（乳化液胶管）名称型号规格内径（mm）工作压力(mpa)数量备注高压软管104s-351040100m乳化液胶管为5米一根，要求管路两头压好压卡u型卡接头高压软管134s-351340100 m高压软管164s-351640100 m高压软管

15、194s-351940100 m高压软管254s-352540400 m高压软管384s-353840800m乳化液胶管为20米一根，要求管路两头压好压卡u型卡接头高压软管514s-355140800m高压软管直通二通104030套和相应的u型卡配套使用高压软管直通二通134030套高压软管直通二通164030套高压软管直通二通194030套高压软管直通二通2540100套高压软管直通二通3840100套高压软管直通二通5140100套高压软管二通二通变径25/104010套高压软管二通二通变径25/134010套高压软管二通二通变径25/164010套高压软管二通二通变径25/194010套

16、高压软管二通二通变径38/104010套高压软管二通二通变径38/134010套高压软管二通二通变径38/164010套高压软管二通二通变径38/194010套高压软管二通二通变径38/254010套高压软管二通二通变径51/161010套高压软管二通二通变径51/191010套高压软管二通二通变径51/251010套高压软管三通三通104010套和相应的u型卡配套使用高压软管三通三通134010套高压软管三通三通164010套高压软管三通三通194010套高压软管三通三通254010套高压软管三通三通384010套o型密封圈1040200个配10胶管o型密封圈1340200个配13胶管o型密

17、封圈1640200个配16胶管o型密封圈1940200个配19胶管o型密封圈2540400个配25胶管o型密封圈38402000个配38胶管o型密封圈51402000个配51胶管u型卡40200个配10胶管u型卡40200个配13胶管u型卡40200个配16胶管u型卡40200个配19胶管u型卡40400个配25胶管u型卡402000个配38胶管u型卡402000个配51胶管qj球阀内径514020个qj球阀内径384020个 材料计划|名称型号规格工作压力(mpa)单位数量备注双层钢丝编织胶管2-25-14不小于14m400综采胶管及接头、喷雾降尘、机组冷却、主进水高压接头b40不小于10套10高压软管接头二通变径40/25不小于10套10fig10柔卡574套400带配套螺丝fig100沟槽式弯头90（57）4套30乳化液管用密封垫用耐油型fig101沟槽式弯头45（57）4套30fig116沟槽式弯头22.5（57）4套20fig113沟槽式弯头11.25（57）4套20fig110沟槽正三通574套20fig190沟槽换接法兰574套20fig10柔卡1084套700带配套螺丝fig100沟槽式弯头90（108）4套30fig101沟槽