礦井生產時期排水技術規(guī)范MT

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1、礦井生產時期排水技術規(guī)范 MT／T 674—1997 文章來源：煤炭工業(yè)部　　文章作者：　　發(fā)布時間：2007.02.02 前 言 本標準是根據煤炭工業(yè)部《煤礦安全規(guī)程》中的有關規(guī)定，總結近年來治理水害的實際經驗制定的煤炭行業(yè)標準。在技術內容上本標準與引用標準等效。 本標準由煤炭工業(yè)部科教司提出。 本標準由煤礦安全標準化技術委員會歸口。 本標準起草單位：焦作礦務局。 本標準主要起草人：彭伯高、夏鏞華。 本標準委托焦作礦務局負責解釋。 1 范圍 本標準規(guī)定了生產礦井排水系統(tǒng)的技術要求。 本標準適用于井工礦井生產時期抽排直接涌人礦井的地表水

2、和地下水使用的主要排水設備和設施。 2 引用標準 下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。 煤礦安全規(guī)程 GB 50215—94 煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范 GB J17—88 鋼結構設計規(guī)范 GB 8978—88 污水綜合排放標準 MT 5010—1995 煤礦安裝工程質量檢驗評定標準 煤礦機電設備檢修質量標準 煤礦礦井機電設備完好標準 生產礦井質量標準化標準 礦井水文地質規(guī)程(試行) 煤礦防治水工作條例 煤礦井下排水設計

3、技術規(guī)定(試行) 3 排水泵房 3．1 吸入式臥泵房 3．1．1 主要泵房至少有兩個出口，一個出口用斜巷通到井筒，并應高出泵房地面7m以上；另一個出口通到井底車場，在此出口的通道內，應設置易于關閉的既能防水又能防火的密閉門。泵房和水倉的連接通道，應設置可靠的控制閘門。 3．1．2 主要泵房的地面應高于與之相連通的井底車場底板0．5m。同一水平的各個泵房的地面標高宜相同。泵房應無淋水；地面、電纜溝、通路應無積水。 3．1．3 主要泵房應設置在圍巖穩(wěn)定的地段，必須離開采動影響范圍與破碎帶；峒室與井筒或巷道的距離應滿足安全巖柱要求。 3．1．4 主要泵房應設置在由礦井防水閘門群構筑的保

4、護范圍內。當防水閘門關閉時，泵房必須留有形成獨立通風的巷道。 3．1．5 泵房位置應在管線最短、便于撤人、運物、通風良好的地方。一般宜設置在井底車場與副井井筒連接處附近空車線一側。泵房與井下中央變電所宜組成聯合峒室。 3．1．6 每臺泵應有單獨的吸水井，單臺水泵流量小于100m3／h時，可以兩臺共用一個吸水井，但兩吸水罩邊緣間距應大于2倍的吸水管公稱直徑。吸水井應有蓋板。 3．1．7 水泵、吸水管、配水井(或吸水井)、水倉之間主要相關尺寸，應滿足下列條件(見圖1，圖2)： A0—大于或等于0；A1—不小于大小管徑差的5倍；A0+A1—水泵人口前直管段總長度，不小于3的水泵吸水口直徑；B

5、—吸水管濾網邊緣距最近井壁的間距，不小于1．5D．；D—吸水管公稱直徑，mm；D0—配水閥門公稱直徑，mm；H1—水泵軸中心線到泵房地面的高度，m；H2—水泵軸中心線到水倉底板的高度，m；H3—(配、吸)水井最低水位到吸水管口的距離，不小于1．5D，且不小于500mm；H4—吸水管濾網下緣距井底距離，不小于1．5D，且不小于500mm 圖1 水泵軸中心線到水倉底板的高度按式(1)計算。 ………………………………………(1) 式中：Hsm——與水泵工況點對應的允許吸上真空高度，m； △H——吸水管阻力損失，m； V——水泵吸人口流速，m／s。 3．1．8 連接吸水井的配水

6、閘閥公稱直徑應符合式(2)的要求： ………………………………………(2) 連接水倉的控制閘門公稱直徑應符合式(3)的要求： ………………………………………(3) 式中：D1——配水閘閥公稱直徑，mm； D——水倉控制閘門公稱直徑，mm； Q1——一臺水泵的工作流量，m3／h； Q——泵房全部工作水泵的總流量，m3／h。 C1—配水閥之間最小凈距，不小于150mm；C2—配水閥操作手輪之間凈距，不小于500mm；C3—不小于700mm，(當雙配水井集中布置共用一個壁龕時，可不受限制)；C4—不小于200mm 圖2 3．1．9 主要泵房應配備有水力射流泵或氣升泵、排

7、污潛水泵等作為清理吸水井淤泥的工具。 3．1．10 泵房高度應滿足檢修時起吊的要求，應在吸水井壁龕和排水設備的頂部，設起重梁。 3．1．11 泵房應鋪設運送排水設備的軌道，并與井底車場相通，在相通點應設有轉車間隙。排水設備之間應設有充分的檢修空間，泵房輪廓尺寸要滿足設備最大外形尺寸、通道寬度和安裝檢修的要求。水泵機組的基礎應高于泵房地面50mm以上，基礎邊緣到吸水井一側峒室壁的距離應不少于700mm。泵房地面向吸水井方向應呈負坡度。 3．1．12 當所有排水設備同時使用時，泵房溫度應不高于34℃，否則應采取降溫措施。 3．1．13 泵房必須采用不燃材料支護。 3．1．14 按設計要求

8、預留有備用泵及相應設施的位置。 3．2 泵房 3．2．1 泵房與井底車場連接的斜通道上口地面，應高于連接處車場底板0．5m，或采取其他阻水措施，防止井底車場積水流入泵房。 3．2．2 泵房與車場或大巷相通的所有通道必須設防水密閉門。 3．2．3 泵房應和操作配水閘閥的巷道有通路連通，以備密閉門關閉后控制配水閘閥。 3．2．4 泵房支護和吸水巷道的密閉墻應能防止水倉和圍巖水滲漏。圍巖應能承受水倉與泵房高差形成的壓力。 3．2．5 必須設有安全水倉和水窩，其容積應不小于一趟最長排水管路的容積。安全水倉應至少配備兩臺排水泵(其中一臺備用)，將積水排至水倉，排水泵應能按水倉水位自動開停，并

9、有手動控制系統(tǒng)備用。 3．2．6 管子道上部平臺標高必須高于井底車場地面7m以上，作為安全通道。 3．2．7 泵房位置、內部尺寸、溫度、出口通道數量、斷面形狀、預留位置等方面的要求同吸人式臥泵房。3．3 潛水泵井 3．3．1 井深應滿足泵長、淹沒泵頂深度、泵底容渣距離和布置清淤設備空間的要求。群泵布置時，還應滿足各泵吸水口在垂直方向吸入水影響范圍的間距不小于0．5m或設備說明書規(guī)定距離的要求。 3．3．2 井徑應滿足吸水罩最大外廓尺寸、過水面積、安裝間隙的要求。群泵布置時，泵間外緣距離應滿足安裝間隙和水平方向吸入水影響范圍的間距不小于0．5m或設備說明書規(guī)定距離的要求，脫罩布置時，來水

10、流向、流速應滿足電機散熱、不積垢的要求。 3．3．3 采用暗井布置方式時，井窩以上反井部分高度應滿足承重梁、檢修操作盤、提吊機具所需高度。 3．3．4 采用大直徑鉆孔直通地面排水布置方式時，承重梁、操作盤、提吊機具應設置在地面。井架允許荷重應滿足提吊一組泵組(泵、管)的重量。井架高度應滿足潛水泵和水管裝拆以及吊具所需高度。 3．3．5 承重梁的強度、剛度和總體及局部穩(wěn)定性必須按“鋼結構設計規(guī)范”要求計算，能承受停電時所有水泵同時發(fā)生水錘作用引起的動、靜載荷。 3．3．6 承重梁應用地腳螺栓固定在混凝土基礎上。在地面建筑時，基礎底面積應滿足上述載荷條件下承力土層的允許地耐力的要求。 3

11、．3．7 泵井應設置在基巖中，離煤層的隔離巖柱厚度應能承受煤與瓦斯突出壓力和地應力的要求。必須揭露煤層時，應采取防突和隔離措施。通過含水巖層時，應采取予處理措施防止突水(疏干井除外)。 3．3．8 潛水泵井應設置在無直接落煤的井筒內。有突水危險的大水礦井的提升井筒底應按潛水泵井要求設置，以備突水時使用。 3．3．9 斜式潛水泵井，應設有軌道、滑架提吊裝置。滑架高度應滿足吸入水影響范圍要求，并有防脫軌裝置。 3．3．10 臥式潛水泵井應設有支承泵體的底架，底架高度應滿足吸入水影響范圍和容淤容積的要求，臥式潛水泵井頂部應設置提運設施。 3．3．11 無論潛水泵作立式、臥式、斜式布置，其泵井

12、底部均應留有足夠的容淤容積和配備清淤機具，如潛水攪拌機或射流(水槍)器械，保證任何時候淤積物頂部距泵底不少于0．5m。 3．3．12 礦井水應經沉淀池、水倉進入潛水泵井，與潛水泵井相接的流水通道的標高，應低于水倉水面以下，防止懸浮物進入。 4 水倉、水溝、沉淀池 4．1 礦井正常涌水量在1 000m3／h及其以下，主要水倉的有效容量應能容納8h礦井正常涌水量；大于1 000m3／h，按《煤礦安全規(guī)程》有關公式計算，但不得小于4h，礦井最大涌水量同正常涌水量相差特大的礦井，應編制專門設計。 4．2 水倉的底板標高必須滿足水泵允許吸上真空高度的要求。 4．3 水倉流水斷面和坡度應滿足在

13、正常涌水量條件下的沉淀需要，否則，應另設沉淀系統(tǒng)。為便于淤泥沉淀和清理，水倉向配水倉方向設反坡，坡度為1‰～2‰。并應在水倉最低點設積水窩。 4．4 主要水倉必須有兩個以上獨立的水倉，當一個水倉清理時，其他水倉能正常使用，水倉之間應互不滲漏。 4．5 水倉位置應設置在穩(wěn)定基巖中，應位于礦井防水閘門群所形成的保護范圍內。水倉人口一般應位于井底車場內標高最低處。 4．6 水倉應設有水位監(jiān)測設施。其空倉容量應經常保持不小于總容量的50％。水倉內的最高水位必須低于泵房底板1～2m，水倉頂必須低于附近巷道最低點的水溝底。對潛水泵水倉的最低水位應有監(jiān)控功能。 4．7 大巷水溝、分區(qū)沉淀池和水倉等應

14、能共同承擔采煤工作面出水點所帶出的煤泥沉積要求。沉淀池的流動速度應限制在100mm／s以內。 4．8 大巷水溝的坡度、斷面(或稱過水量)應滿足最大涌水量需要。 4．9 水倉、水溝、沉淀池應配有清倉系統(tǒng)或清倉機具。 4．10 水倉進口處應設置篦子，篦子的孔眼尺寸應能防止巖塊、木塊、木渣、纖維狀物料進入水倉。 5 排水管路 5．1 主排水管路必需設工作和備用的水管，工作水管的能力，應在20h內排出礦井24h的正常涌水量，全部管路的總能力應在20h內排除礦井24h的最大涌水量。 5．2 排水管路必須能承受內水靜壓、水錘動壓、鋼管自重和溫度應力疊加產生的載荷。還應能承 受1．25倍設計

15、工作壓力的壓力試驗。 5．3 立井管路應設在井筒管子間內，并用導向卡定位，最大允許卡距應滿足軸心受壓構件不失穩(wěn)條件。 5．4 斜井管路應設在懸臂架上或底板混凝土墩上，其間距在4～8m，每隔50m固定，并應留有足夠的安裝和檢修位置。管道設在人行道上方時，吊掛高度應不小于1．8m。 5．5 管路下端應設金屬彎管支座。排水高度大時，可以分段選擇管壁厚度。分段設直管支座，第一道直管支座宜布置在距井口100m左右處。管座應固定在專設鋼梁上，底部和中間支座梁的強度、剛度、總體和局部穩(wěn)定性及梁基礎強度均應按“鋼結構設計規(guī)范”計算，能承受所有管道同時發(fā)生水錘時的動、靜載荷。 5．6 水泵出水管上應裝逆

16、止閥和操作閘閥，逆止閥應裝在操作閘閥之上。泵排出管與泵房環(huán)形管路之間應裝控制閥。環(huán)形管路上應裝設放水管和放水閘閥，放水管和放水閘閥能分別將每條管路內的水放入水倉。 5．7 大比轉數泵(如大型潛水泵)須開啟閘門起動者，逆止閥座上要留有泄流孔，水泵不得并聯布置。 5．8 水泵吸水管內不應有殘存氣體的地方，吸水管內的任何部分都不應高于水泵入口，吸水管徑應大于水泵吸水口徑，吸水罩濾網過流面積應為吸水管口面積的2～4倍。 5．9 管路、管件及連接螺栓應進行防銹處理。 5．10 排水管路通道和鉆孔管路應設置在穩(wěn)定地層，不受采動影響。鉆孔管路的落地位置不得在泵房、峒室、巷道頂部布置，孔間距宜大于10

17、m，落地端必須設彎管支座支承，管座上部空幫高度應不大于5m。 5．11 鉆孔管路的鉆孔直徑宜比管徑大50～60mm。鉆孔施工時應防止塌孔，管壁間應用水泥漿固井。應無漏水、淋水。 5．12 鉆孔管路接頭的強度不得低于管路材料強度。 6 排水設備 6．1 主排水泵的工作水泵能力，必須在20h內排出礦井24h的正常涌水量；備用水泵能力應不小于工作水泵能力的70％；工作和備用水泵的總能力，應能在20h內排出礦井24h的最大涌水量；有突水危險礦井可另增設排水能力或予留水泵位置。 6．2 排水設備的運行狀態(tài)應達到《煤礦礦井機電設備完好標準》和《生產礦井質量標準化標準》的規(guī)定。 6．3 排水設

18、備的檢修應達到《煤礦機電設備檢修質量標準》的規(guī)定。 6．4 排水設備的安裝應達到《煤礦安裝工程質量檢驗評定標準》的規(guī)定。 6．5 排水設備的經濟指標： a)額定效率一般應不低于0．76； b)運行工況點的效率不得低于額定效率的0．9倍； c)主排水工序能耗等級指標：立井按表1規(guī)定定級，斜井按表1值乘以表2修正系數定級。均不應低于三等。 表1 主排水工序能耗等級劃分 等 級 一 等 二 等 三 等 主排水工序能耗值 wh／thm ≤0．401 0．402～0．441 0．442～0．50 6．6 水倉的空倉容量不足水倉總量的50％時，不得高水位排水。選用水

19、泵的允許吸程應與泵房吸水井深配套。當不能滿足實際吸水高度要求時，可在吸水管中串接輔助泵。 6．7 有突水危險的礦井，正常涌水量時排水管路滿足經濟流速要求；最大涌水量或突水量時，實際運行工況點的排水量滿足20h內排出礦井24h的最大排水量的要求。 6．8 設備選型應符合礦井水質要求，當礦井水pH<5時應按防酸要求選型；當選用污水泵效率不能滿足要求時，可將礦井水清、污分流、分排或凈化；排水中含有固體顆粒時，為防止顆粒沉降，排水管路流速不得低于最小臨界速度。 表2 斜井排水工序能耗修正系數 6．9 引水裝置必須可靠，應能在5min內起動水泵；采用高壓水射流引水時，每個泵房至少有一臺水泵

20、的吸水管要設底閥，大水礦井則至少兩臺，并且在地面排水管口有灌水裝置或以壓縮空氣、灑水管壓力水作備用。 6．10 水泵選型應滿足排水系統(tǒng)穩(wěn)定性要求，符合公式(4)： ……………………………(4) 式中：Ho——水泵關閉閘閥的揚程，m； Hg——排水測量高度(排水高度和吸水高度之和)，m。 7 排水供電 7．1 主排水設備應有兩個電源供電。當發(fā)生任何故障時，兩個電源的任何部分應不致同時受到損壞；當發(fā)生任何故障在保護裝置動作正常時，應有一個電源不中斷供電；又當發(fā)生任何故障且主保護裝置失靈，致使兩個電源中斷供電后，應能在有人值班處進行操作迅速恢復一個電源的供電。 7．2 對

21、井下各水平中央變電所和主要水泵房的供電線路不得少于兩回。應引自地面變電所的不同母線段，并宜按不同路徑敷設，電纜通路應不受采動影響。當任一回路停止供電時，其余回路應能擔負全部負荷的供電。下井電纜可沿井巷和鉆孔敷設。電纜的選用、連接、懸掛應符合《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定。 7．3 排水電氣設備的選用，應符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。配電設備應同工作、備用以及檢修水泵相適應，并能同時開動工作和備用水泵； 7．4 井下中央變電所宜選用不充油電氣設備。選用充油電氣設備時，井下中央變電所與主排水泵房之間以及變電所內變壓器室之間，均應設水閘門。 7．5 水泵高壓電機，應有短路、過負荷和欠電壓釋放保護

22、；潛水泵電機還應設水位、電機繞組溫度保護；真空開關起動的電機還應設過壓保護。 7．6 井下中央變電所的電源開關與聯絡開關的過流保護按最大負荷運行方式整定。 7．7 主排水設備應設集中監(jiān)測裝置；監(jiān)測水泵流量、壓力、真空度、閘閥開度、電流、電壓、電機溫度、水倉水位。采用增安型和水冷電機的排水設備，應設集中監(jiān)控裝置(監(jiān)控冷卻水系統(tǒng)，電機繞組、軸承的測溫系統(tǒng)運行情況)。水冷電機的外殼應設隔熱層。增安型電動機的過流保護特性曲線的動作時間(含保護裝置動作的機械慣性所耗費的時間)必須小于電動機堵住溫升時間te及te終了時的堵住電流Ite。 7．8 露天設置的潛水泵電控設備，應采用密封結構，并設有

23、自動加熱器，保持柜內溫度高于環(huán)境溫度5℃。柜頂應設有供遠距離觀察電控狀態(tài)的顯示裝置。 7．9 排水電器設備應滿足井下潮濕環(huán)境的耐潮要求。水泵電機應設置防凝露設施，加熱器須采用密封型電熱器，隔爆型空間的加熱器，尚可采用非密閉型電熱器。 7．10 泵與電器控制設備相距超過50m時，要設有可靠信號裝置或遠距離控制裝置。泵房需要設置與礦井電話網相聯的電話設備。 7．11 在主要泵房、井下中央變電所、井底車場布置的電氣設備的標高，應不低于水泵電機繞組下部(可用于水下的電纜除外)。必須低于水泵電機繞組下部的電器設備，應另設饋電開關供電。 7．12 電纜鉆孔應無淋水；電纜應采用鍍鋅鋼絲繩懸吊

24、在鋼架上；井上、下孔口的電纜均應留有事故處理所需余量；出孔上桿電纜應設鋼管保護；孔口應高出當地最高洪水位并加有蓋板。 8 礦井水的地面排放 8．1 礦井水應排至礦井水力影響半徑以外，不應回滲倒灌井下。 8．2 礦井水的排水溝應結合礦井疏水、防水和排水系統(tǒng)統(tǒng)一布置；盡量整治利用原有溝道；應避開露頭、塌陷、裂隙、透水層、鉆孔和建筑群；以較短的途徑排至礦外的河溝。 8．3 礦井水應盡可能綜合利用、灌溉農田。當水質不適合時，應避免污染農田和水源。在山前平原的礦井，應根據水流方向，結合農田水利布置干渠、支渠，搞河網化排水。 8．4 礦井排放水要滿足國家環(huán)境保護局規(guī)定的污水排放標準。礦井水與生活污水可采用分流、合流或部分合流的排水系統(tǒng)，應根據污水的性質、數量，排放和處理要求等因素，經技術、經濟比較后確定；當污水必須處理時，宜采用生活污水與井下排水分流的排水系統(tǒng)。 8．5 排水溝應設置流量測量裝置。 8．6 排水溝應按礦井最大涌水量和允許的不沖、不淤流速設計，其斷面、水位、縱坡、邊坡系數、渠床糙率及橋涵、建造材料等尚應符合國家現行有關標準的要求。