F型水仓+共享吸水井的研究

F 型水仓 + 共享吸水井的研究

姜启彬

临沂矿业集团菏泽煤电有限公司郭屯煤矿 山东菏泽 274700

摘要：原采区水仓位于四采区向斜轴部为采区低洼点，但受4306回采影响，不能继续使用，新水仓不能布置在低洼点位置，且四采区尚有3个工作面未回采，结合采区开拓、工作面布局，利用巷道立交关系，设计了“F型水仓”，并利用F型水仓特点，设计了共享吸水井。

关键词：采区水仓、共享、吸水井

研究背景：四采区向斜轴部为采区低洼点，但受4306回采影响，新水仓不能布置在低洼点位置，且四采区尚有3个工作面未回采，新水仓服务期限必须满足剩余工作面回采要求。四采区轨顺巷和胶带巷为沿煤层顶板掘进，巷道坡度高低起伏，临时小水仓不能满足需求，且受4307、4308工作面布置影响，没有合适位置布置传统形状的环形水仓。经过现场查看，结合采区开拓、工作面布局，利用巷道立交关系，设计了“F型水仓”，并利用F型水仓特点，设计了共享吸水井。

创新性：

四采区水仓为“F型”双仓设计，采用矩形断面施工，净断面积为9.0㎡，总长度为97m，有效容量为870m³，能够容纳采区十小时正常涌水量，满足要求。

利用四采区胶带巷和四采区辅助进风巷进行布置。入水口设在四采区胶带巷（采区回风巷），吸水口设在四采区辅助进风巷。该水仓利用2条立交的巷道，解决了水仓进回风，储水、沉淀，排水，清淤等问题。

四采区轨道巷（4306排水）、四采区辅助进风巷排水经过排水管道眼至四采区胶带巷，然后经沉淀池进入采区水仓，在经四采区胶带巷排至轨道石门。

水仓由沉淀池、1#仓、2#仓、共享吸水井组成构成F型，相互独立。水仓和吸水井通过挡水墙和φ600mm配水阀连接.

工作流程：

污水经各排水点汇集至采区沉淀池；

经二级沉淀后，污水分配至1#、2#水仓；

通过1#、2#配水阀调节，使1#、2#水仓污水选择性流入吸水井；

经卧泵将污水外排，管路经排水管立眼进入轨道石门至中央水仓。

先进性：

与传统的水仓相比具有以下优点：

1.利用巷道立交关系，巧妙选择水仓位置，能兼顾后续所有工作面顺槽排水进入采区水仓，利于后期工作布置，满足服务年限要求；

2.在满足水仓容量要求的情况下，节省近一半巷道掘进量，减少成本投入，增加安全效益；

3.通过隔水墙和配水阀的配合，形成独立的吸水井，可解决卧泵配水问题；同时隔水墙也起到阻挡水仓淤泥的作用；

4.两个独立水仓共享吸水井的设计，可减少设备投入、维护，减少机电事故发生；

4.二级沉淀池配合1#、2#水仓，减少水仓淤泥，同时也便于1#、2#水仓清淤；

5.利用巷道层位关系，合理布置泵房、移变硐室，不必新掘进专用泵房和移变硐室；

6.通过与四采区辅助胶带巷关系，在立交位置施工排水立眼，可将排水管路引入四采区辅助胶带巷，避免辅助进风巷管路集中放置，减少安全隐患。

经济效益：

1.相比三采区水仓，四采区水仓容量是其容量60%，但是巷道掘进量（按矸石立方计算）仅为三采区水仓28%，巷道利用率高，且三采区水仓为单仓布置，不便于后期清淤。该水仓设计可节省巷道掘进90米，节省工期30天。费用90*6000=54万元；

2.沉淀池、挡水墙、配水阀均可起到污水沉淀作用，使得水仓淤泥达到1.2米以上时才需清淤，加之沉淀池和挡淤墙的设计，相比原四采区水仓，清淤次数大幅度减少，且可实现采区水仓、泵房无人值守；清淤费用：4年*3次/年*4人*3米/人*30天*300元/工=12.96万元；无人值守人工费：4年*7万元/年=28万元

3.2个水仓共用一个吸水井，相比二采区水仓减少了3台卧泵的投入，减少机电事故的发生概率，降低机电维护、维修费用。卧泵成本：3*15万元=45万元。

综上该水仓按照4年服务周期，可节省费用：54+12.96+28+45万元=139.96万元。

参考文献:

1张荣立. 采矿工程设计手册,2010-03.

2姚强岭. 泥岩顶板巷道遇水冒顶机理与支护对策分析,采矿与安全工程学报，2011-03.

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