井巷施工排水(drainage of shaft construction)

井巷施工期间排除涌水和废水的作业过程。井巷施工时，大气降水、地表水、坑道涌水、疏干水、施工用水等涌入巷道，构成矿井涌水。为确保井巷施工的正常进行，防止矿山水灾，应按井巷施工排水的特点，采用不同的排水方法，选用适当的排水设备。

排水特点   井巷掘进往往穿过不同涌水量的含水层，其涌水量经常发生变化，因而需要逐渐增加和适当改变排水设备的扬程和排水量；掘进工作面经常进行爆破及混凝土支护等作业，而使工作面积水含有大量泥沙，因而其排水设备需能耐磨；当工作面涌水含酸或碱量较高时，排水设备还应具备抗腐蚀性能。排水设备应结构轻巧，便于移动。由于井底水窝蓄水能力有限，水泵启动频繁，需对水泵加装旁路回水管，以减少启动次数。井下施工湿度较大，需选用防潮防水的专用电器设备。井巷断面有限，吊挂设备较多，提升、运输作业频繁，故排水设备的横断面尺寸不宜太大。

排水方法   常规的排水方法有：竖(斜)井施工排水方法、竖(斜)井转平巷阶段排水方法和井巷、井底车场及其他巷道排水方法。当涌水量超过40m3／h，且含水层较厚时，应先采用注浆封水等措施(见竖井掘进)降低涌水量，然后再用常规方法进行排水。

竖(斜)井施工排水方法   通常采用提升容器排水、离水式水泵排水、钻孔泄水、喷射泵排水和气升泵排水等。

(1)提升容器排水。竖井施工的提升容器主要是吊桶。斜井施工的提升容器主要是箕斗或矿车。在工作面向提升容器装岩(石碴)同时，用电动或风动潜水泵将工作面的积水排入提升容器，以填满石碴间的空隙，并用提升机将提升容器提至地面，将积水随石碴一起排出。这种方法用于工作面涌水量不大于15m3／h时。

(2)离心水泵排水。按竖(斜)井的垂直深度不同，有单段离心水泵排水和两(多)段离心水泵排水。单段离心水泵排水可用于井的垂直深度不超过一台水泵扬程的场合，用水泵(吊式和卧式离心水泵)直接将工作面(井底水窝、井下水仓)的积水经排水管排至地面。对于水量较大，扬程较高，井深不大于750m的竖井，吊泵及排水管用钢丝绳悬吊在井架上，根据施工需要可上提或下放，吊泵一般位于工作面上方4～6m，放炮作业时再提离工作面20～25m。对于垂直深度不大于150m的斜井。卧式水泵安设在特制的平车上沿轨道升降，当巷道断面较小时也可采用小型卧式水泵安放在巷道一侧的平台上。两(多)段离心水泵排水一般用于井筒深度超过一台水泵扬程的场合，用两台或多台水泵进行接力排水，先将工作面的涌水经水泵排入中间水仓泵房，然后再转排至地面，或用两台水泵串联，直接将涌水排到地面。此法适用于井筒较深，涌水量在50m3／h左右的竖(斜)井排水。

(3)钻孔泄水。当井筒工作面以下已有掘好的水平巷道时，可用钻孔将井筒工作面与下水平巷道联通，将井筒涌水经钻孔泄入巷道内，再用排水设备排至地面。此法不需在工作面设置排水设备，但钻孔容易堵塞，其巷道排水能力要能满足排除井筒及巷道全部涌水量的要求。

(4)喷射泵排水。利用专门的或井下排水的水泵作为工作泵，向喷射泵提供高压工作水而将涌水排出。当排水高度不大时，可将工作面的积水经水管直接排至地面；当排水高度较大时，可用喷射泵先将工作面积水排入中间泵房水仓，然后再经中间泵房水泵转排至地面。此法能排含泥砂量较大的积水，但要求有较大能力的水泵作为工作泵，一般仅适用于斜井排水量不大的工作面排水。

(5)气升泵排水。竖井掘进时，将气升泵设于井筒中间的集水装置下方，用以排除集水装置中的集水。这种方法可以排除含泥沙的水。

竖(斜)井转平巷施工阶段的排水方法   在竖(斜)井转平巷的过渡阶段，排水方案应综合考虑确定，其储备系数应适当加大。要与新敷设的排水管连接或与永久排水管连接。新敷设的管路在马头门以上4m左右处应设托管架，在条件允许时，可以利用永久管路的管座和托管架。这种方法用于排水量为100～300m3／h，水泵扬程为500～750m的场合。

井巷、井底车场及其他巷道掘进的排水方法   (1)主副井联络巷道贯通后，井筒和巷道涌水可采取集中排水。当水量较小(小于150m3／h)时，可利用井筒内原有的排水设备或在井筒附近的巷道和硐室内安装固定排水设备进行排水。当水量大于200m3／h时，则利用井底车场的等候室作为临时泵房，按水量大小开凿临时水仓集水。临时水仓应尽量利用永久水仓或井筒。(2)主副井与风井贯通前，应单独设置排水系统。巷道内的涌水用小水泵或经水沟流入临时水仓内，然后集中排到地面。(3)井底车场、运输大巷(或石门)及采区巷道掘进时的排水，除遇下坡或底板凸凹不平的巷道需用小水泵或喷射泵将工作面积水排入水仓外，其余巷道掘进时的涌水可经巷道一侧的排水沟流入水仓，然后再排至地面。(4)当井筒较深时，巷道积水应选用高扬程水泵，一次排至地面。(5)多头巷道掘进时，各工作面的涌水可先用水泵经水沟集中排至各巷道的临时水仓(窝)内，然后集中排入永久水仓，再排至地面。

设备选配   排水设备包括水泵及排水管。水泵按其使用特点分为固定式和移动式两类。固定式水泵常采用卧式离心水泵多安装在主水泵房内，移动式水泵有吊泵、电动潜水泵和风动潜水泵。为保证井巷施工排水的可靠性，一般应配备工作、备用、检修三套水泵。工作水泵的能力应能在20h内排除矿井一昼夜的正常涌水量。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70％，工作水泵和备用水泵的总能力应能在20h内排除矿井一昼夜的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25％。

选择井巷施工排水水泵时，应根据井巷的涌水量、排水高度和每昼夜排水时间，按规定的公式计算出水泵的流量和扬程。选用时其铭牌流量与扬程应等于或稍大于计算值。同时根据排水管内的流量和流速计算出排水管的直径。排水管一般选用无缝钢管，移动式水泵的吸水管可选用高压软胶管。