一、潜水泵系统设计背景

A煤矿一水平正常涌水量为550m3/h,最大涌水量为960m3/h。矿井-762m水平主排水系统水仓有效容量为5018m3,水泵由5台HDM42010型泵组成。矿井在副井敷设四趟主排水管路，管路为325mm的无缝钢管，每趟长1350m,井下污水一次由副井直接排至地面净化水处理站。

矿井建设初期，由于水文地质类型相对简单，因而并未建设潜水泵排水系统。近年，井田确认发现陷落柱，水文地质条件升级为复杂。《煤矿安全规程》第273条规定：“水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井，应当在井底车场周围设置防水闸门或在正常排水系统基础上另外安设具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。”且矿井后期开采1煤时，底板灰岩水将影响矿井安全回采。矿井决定联合广一水泵厂技术部门，建立潜水泵排水系统，以增强其抗灾排水的能力。

二、系统相关的管路及巷道布置

由于矿井最初设计时未预留广一管道泵排水的管路空间与井下的泵房硐室，因而需要广一水泵厂重新进行方案比选，布设管路，掘进巷道。

1.管路布设

排水管路设计时，考虑了三种方案：（1)在地面布设2个排水钻孔，在钻孔中布置2路排水管；（2)在地面布设1个排水钻孔，在钻孔中布置1路排水管，另与矿井主排水系统共用1条管路；（3)广一水泵的两路排水管路都与矿井主排水系统共用，不另外增设钻孔。

前两个方案都需要增设钻孔，耗资巨大，广一水泵厂经过方案比选，决定与矿井主排水系统共用管路，不另外增设钻孔。

《煤矿安全规程》第278条规定：“工作水泵的能力，应当能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。”“工作和备用广一水泵的总能力，应当能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。”矿井一水平正常涌水量为550m3/h，最大涌水量为960m3/h。根据广一水泵厂的现场检测，矿井单泵排水流量最小为380m3/h，2台广一管道泵之和最小为760m3/h，排水量满足规程要求。矿井1#、3#泵共用1条管路运行时排水能力为702.8m3/h，2#、5#泵共用1条管路时排水能力为764m3/h，两条排水管路最大排水总能力为1466.8m3/h，排水量亦满足规程要求。因而，矿井主排水系统只需2条管路排水即可满足要求，另外两条管路能够为广一管道泵所用，实际运行时，潜水泵占用的2条管路与矿井2条主排水管路之间可相互切换。井下潜水泵管路在中央水泵房与矿井主排水管路连接，经管子道由副井一次排至地面净化水处理站。

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