贵州副华集团投资有限责任公司
安龙县海子乡安王寨煤矿
联合排水试验报告
试验单位：安龙县海子乡安王寨煤矿 试验设备： 100DF-45×7 试验日期： 2015年4月22日 试验周期： 一年
第一章 水文概况
一、气候条件
矿区属中亚热带季风气候区，因受南、北气流和高原地貌的双重制约，季节更替不甚分明，气温变化也不大，冬无严寒，夏无酷署。据历年气象资料，极端最高气温为34.1℃，极端最低气温－9.6℃，年平均气温13.6℃，无霜期265天，基本属温和气候。雨量充沛，年平均降雨量1243mm，多集中在6～8月，此段时间内降雨量可多达670～680mm；平均风速为2.3m／s，最大风速为20.0m／s，风向多为东风。
二、井田水文地质条件
矿区及其附近出露的地层为二叠系上统龙潭组第四段（P3l4），二叠系上统龙潭组第五段（P3l5），三叠系下统飞仙关组（T1f）及第四系（Q）。其主要水文地质特征叙述如下：
（一）、地层富水性
1．二叠系上统龙潭组第四段（P3l4）
由灰岩、泥灰岩、粉砂质粘土岩、炭质粘土岩及一层不稳定的煤层组成。厚25—40米。仅含基岩裂隙水，含水性弱，为相对隔水层。
2．二叠系上统龙潭组第五段（P3l5）
由细砂岩、粉砂岩及粘土岩组成（有一层厚3—5m的透镜状灰岩分布），厚70米左右。含基岩裂隙水，主要赋存在风化裂隙、构造裂隙中。其中风化裂隙水一般埋藏较浅，水量较小；基岩裂隙水的分布相对比岩溶水均匀，但流通性一般较差，迳流速度较缓，水量较小。该地层由于含水岩层较薄，且
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多夹于细粒碎屑岩中，补给条件差，含水性较弱，故为一弱含水层。
3．三叠系下统飞仙关组（T1f）
由粘土岩、粉砂岩、细砂岩及泥灰岩组成。地下水补给条件差，仅含基岩裂缝水，富水性较弱，为一弱含水层。
4．第四系（Q）
岩性主要以残坡积、冲积的砂砾、粘土及亚粘土等组成，厚0—5m左右。含孔隙水，由于厚度小，分布零星、不连续，所含的孔隙水较少，受季节大气降水影响变化较大，表现为季节性含(透)水，为一弱含水层。
（二）、构造富水性
矿区位于戈塘背斜南西翼，总体为一单斜构造，岩层倾角较小。区内植被覆盖严重，地表未见断层出露。由于地应力作用造成岩石挤压使得构造裂隙较发育，地下水相对集中赋存于裂隙中，形成一单斜蓄水构造。仅在深部发现三条小断层，断距较小，规模也较小，仅具较弱的含水、导水性，富水性较弱。故总体上矿区构造富水性较弱。
（三）、地下水补、径、排条件
矿区位置为地下水补给、迳流区，地下水以隙流的方式向南西径流，在地势低洼处以泉点的形式排泄。
地下水主要靠大气降水、地表溪流水补给。部分大气降水通过第四系松散层孔隙和地表裸露基岩风化裂隙、构造裂隙等渗入地下，补给地下水；部分则顺斜坡汇入溪沟后，排泄于地表。
（四）、矿区老窑、采空区水文地质特征
本矿区内老窑开采历史较长，主要沿煤层露头开采,开拓方式主要为斜
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井、平硐。小煤矿开采长度一般为20～100米，沿煤层走向50～100m。经区内煤矿老硐调查，除在近地表风化裂隙发育带见浸(滴)水现象外，未发现其它形式的渗水现象；但大多数老窑深部都有积水。
现矿区内的老窑已全部废弃或被国家有关部门封闭，井口垮塌，由于时间较长，大部分老窑巷道内部均积蓄着一定的矿坑水（老窑储水量见表1-6-1）；目前，矿井开采已形成320942m2的采空区，估算储水空间317732 m3（按采空区的60%估算）。老窑及采空区内均存在一定的积水，当矿坑遇上或接近它时，老空水将成为矿坑充水的直接充水水源，充水方式为矿坑突水，其来势猛，时间短，破坏性大，是矿坑充水的一重大隐患。
三、水患类型及威胁程度
安王寨煤矿水文地质条件属简单类型，矿井水害类型主要有地表水、老窑及采空区积水。
表7-1-1 水患威胁程度表
水害类型 特征 威胁程度 突水 增加矿井涌水量 备注 小窑水、老空水 浅部小窑和老空，采空客观存在 主要水患 地表水 裂隙 顶板裂隙水 沿构造裂隙或岩层裂隙、采矿产次要水患 生的导水裂隙带进入矿井 存在裂隙和节理，并有裂隙水出水患威胁不大 增加矿井涌水量 现 采掘活动形成顶板裂隙，形成充次要水患 水通道 顶板岩溶水涌入矿坑 而造成涌水量增大
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第二章 开采现状与涌水因数分析
本矿现有掘进工作面1311运输巷；1313运输巷；1312回采工作面；涌水主要来源是老窑及地表20m/h。其涌水渠道受采动产生的裂隙影响。
第三章 雨季前后矿井涌水量
本矿现有工作，备用，检修水泵三台。其型号：100DF-45*7，水泵流量100 m/h，水泵扬程315m，功率132KW。
排水路线从水仓用外径160mm聚乙烯高压管二趟（一趟工作，一趟备用）沿主井巷道边沟抽至地表，在雨季来临前最大涌水量20m
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/h，雨季来临时最大涌水量50m/h，排水泵能力完全能满足矿井雨季前后的涌水量。
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第四章 排水试验
第一节 井下水泵房联合排水试验总则
1、为认真贯彻落实煤矿井下排水联合试验，提高矿井防灾抗灾能力，确保雨季安全渡汛工作，根据《煤矿安全规程、第二百八十一条》规定和本质安全体系管理的要求，特制定本安全措施。
2、安王寨煤矿一采水泵房，根据在用水泵排水的规定，决定进行井下主排水泵和备用排水泵联合排水试验，合格后继续使用。
3、以后我矿井下排水泵在使用中，每年雨季以前必须进行全面检修一次，并对主排水水泵和备涌水泵进行一次联合排水试验，发现问题及时处理。
4、主副水仓、沉淀池和水沟中的淤泥，应及时清理，每年雨季前必须清理一次。
第二节 具备联合排水试验的条件
排水泵房主、备排水泵安装到位，井下有检修泵，排水泵
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电源双回路，两趟排水管路能互相置换。井下各水文观测点正常观测，记录规范，符合实际情况的矿井正常涌水量和最大涌水量及水泵流量数据。
第三节 联合排水试验措施及要求
1、参加联合排水试验一切工作必须在指挥部的统一安排下指挥开展，各部门及单位领导一定要统一思想，提高认识，充分认识这次演练意义，亲自安排并参加排水联合试验工作，保证人员，通讯等措施到位，以实战心态认真实施好演练的各项科目。
2、参加联合排水试验的各部门和单位人员要认真学习排水演练措施及方案，要做到提前进行预试验，准确快速的实施各自的职能。
3、联合排水试验结束后，参加演练的科室和单位要进行总结，并于4月15日前将总结报集团公司安监部。
4、在水泵运行期间，闸阀和电气开关手把上挂“禁止操作”的牌板。
5、水泵运行期间禁止任何人碰触转动部位。经常注意电动机和水泵声音是否正常，有无异常振动现象，若出现必须停止水泵运行。
6、电动机温升不超过相关规定，滚动轴承不超过75℃，若超过必须停止运行。
7、水泵禁止反转，禁止无水空转，盘根松紧合适，保持“滴
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水不成线”，盘根箱不应过热，过热时要查找原因进行处理。
8、时常注意各处水管接头是否漏水，特别要注意防止喷到电气设备上。
9、时常注意吸水笼头是否堵塞。附近有无杂物影响上水。 10、水泵达到正常转速后，要及时打开出水阀，不允许关住出水阀长时间运转。
11、在检修设备和管路时，要停电进行，开关打到零位。 12、水泵操作启动顺序
①、水泵操作顺序：灌水→起动水泵电动机→操作阀门（泵体起动后，缓缓打开出水阀门）→正常停机（缓缓关闭水泵的出水阀门）。
②、水泵启动顺序：先启动工作水泵→再启动备用水泵→最后启动检修水泵：
第四节 排水试验指挥部
为确保本次联合排水泵试验能够顺利进行，安王寨煤矿成立指挥部。
指挥长：谭和平（由机电矿长担任）
成 员：双庆寿、张从新、常兴明、谭少春、汪金华、毛兴甫、吴小波、康红林
1、指挥部设在矿调度室，统一指挥试验工作。
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2、为确保试验安全顺利进行，同时成立电气、机械、地面排 水、测水、资料五个专业组。
（1）、电气组由吴小波任组长，负责井上下供电；
（2）、机械组由张从新任组长,负责泵房的开停泵及管路检查维护等工作;
（3）、地面排水组由康红林任组长，负责保证地面排水的疏导与畅通工作；
4、测水组由汪金华任组长，负责测定水量工作，并做好记录； 5、资料由双庆寿负责，做好试验技术资料的记录收集、归档工作。
第五节 井下水泵房排水系统的简介
一采主水仓水泵房配（主排、备用、检修）三台同型号的水泵，其中一台在检修，其余两台能同时工作。
1、水泵型号：100DF-45*7 三台（主排、备用、检修） 2、流量：100m³∕h 3、扬程：315m
4、配套电动机功率：N＝132kW。 5、排水管道规格：4寸无缝钢管2趟。
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第六节 联合排水试验前的准备工作
一、我矿于2015年4月21日前完成排水供电线路、供电机组、主排水泵、备用排水泵、检修泵、排水管路等设备的安装检修工作，完成水仓清淤工作。
二、安王寨煤矿在矿井联合排水试验中做好充分准备，加强水泵的维护检修，提高水泵工作效率，保证井下每台水泵均处于完好状态。试验当天矿井一采主水仓水泵房3台水泵按预定方案先后起动运行2台水泵进行联合排水运行。“水泵及其闸阀、止回阀、吸水管路、排水管路、射流器（或底阀）等均完好正常”、“总变至矿井双回路电源完好正常，并联运行供电”。各项设施设备完好，各试验点的负责人先后向指挥中心汇报试验情况。此次矿井联合排水试验旨在让所有水泵操作司机在遇到紧急情况或抗洪抢险时熟练具体操作程序步骤。同时也全面检测排水系统的排水能力及供电系统的安全可靠性，是矿井对抗洪抢险人员、设备的一次全面试验。
第七节 联合排水试验记录
1、试验性质：联合排水试验
2、实验地点：安王寨煤矿井底水泵房
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3、试验时间：2015年4月22日
为进一步提高矿井的防水抗灾能力，测定排水系统的工作效 率，4月22日，安王寨煤矿在一采主水泵房、地面变电所、排水管出口、一采水泵房至地面副斜井管路等地点举行矿井联合排水试验。
当天上午8点20分，随着我矿机电矿长谭和平的令下，井下绞车和地面空压机停止供电和运转。一采主水仓水泵房水泵工按操作步骤依次开起1水泵，最后起动2水泵；正常运转后每开一台水泵必须向指挥部汇报，待地面测完出水量后由地面负责人通知增开一台水泵；随后在一采水泵房所有水泵开启后，各开一台水泵进行演习。机电组长每隔10分钟在各点记录水泵运转前、后的有关电压、电流、压力和真空度等数据；地质水文人员在地面水沟水文观测点对每增开一台水泵所排出的水量、流速进行测量并记录，并及时向调度指挥中心汇报运行状况。经过近两个小时的紧张演习，水泵工接到总指挥结束命令后，根据井下涌水量逐台关机。
一管一泵试测记录：在1.7小时排完水仓78m³的蓄水，按一台水泵开启运转计算，10.5小时能够排出矿井24小时的正常涌水量。
两管两泵实测记录：2小时能抽完水仓155m³蓄水。按两台水泵排水计算：能保持在6.2小时内排出矿井24小时的正常涌水量。
设备实测记录：电动机轴温为56℃，水泵运转正常,平均1台水泵流量:45.88 m³/h;管路无漏水迹象。
电器设备实测记录：电压660V;电流57.6A。 水仓流量实测记录：平均流量为20.0m/h。
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第八节、联合排水实验测定结论
技术员在各点记录水泵运转前、后的有关电压、电流、压力和真空度等数据，符合规定值。
1、排水能力及涌水量与水仓容积进行核算：
①根据《煤矿安全规程》要求，根据测定数值1泵1管1.7小时来推算排水量为78 m³；所以矿井正常涌水时推算20小时排水能力为：
Q工作=45.88m/h
Q工作*20=45.88m/h*20=917.6m
结论：大于矿井24h正常涌水量480m。
符合《AQ1012-2005》对工作水泵排水能力的要求。 ②根据《煤矿安全规程》要求，根据测定数值2泵2管2小时来推算排水量为155 m³；所以矿井正常涌水时推算20小时排水能力为：
Q工作=77.5m/h
Q工作*20=77.5m/h*20=1550m
结论：大于矿井24h最大涌水量1200m。
符合《AQ1012-2005》对工作水泵排水泵加备用泵排水能力的要求。
2、水仓容量
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矿井正常涌水量1小时为20m/h，水仓容积为380 m。8小时正常涌水量：8*20=160m
结论：水仓容积大于8小时正常涌水量。
3、查阅地质资料我矿的最大日涌水量为1200m，根据测试记录，同该排水系统正常排水1小时工作排水能力比较10.6小时抽完水仓480 m³蓄水，联合运行1h的排水能力比较6.19小时能抽完水仓480m³蓄水,该排水系统的联合排水能力符合《煤矿安全规程》二百七十八条的要求。同时在水泵联合运行中，水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路运行正常，矿井排水系统满足《煤矿安全规程》第278条、第280条、第281条的规定要求。
第九节 试验结束
2015年4月22日11时20分，调度室向总指挥汇报，井下一采水泵房试验人员全部撤出，恢复生产，总指挥宣布安龙县安王寨煤矿成功开展了矿井联合排水试验，最大排水能力达77.5m³/h，满足矿井安全生产要求。
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