开帮降阻工程设计。
1、通风系统概况。
新立煤矿采用斜井开拓方式，矿井核定能生产能力为90万吨/年，采用斜井开拓方式，矿井瓦斯等级为高瓦斯，相对瓦斯涌出量32.72m3/t，绝对瓦斯涌出量51.13m3/min。
系统采用分区式，通风方式采用抽出式。矿井划分为两个采区，即一采区和二采区，一采区入风井筒三个（主井、配风井、皮带井），回风井筒一个。主扇型号为bdk-8-№32对旋轴流式通风机，总回风量10538m3/min。
三条入风井筒，其中一采区副井、皮带井、配风井入风，总入风量9851m3/min，计划风量8732 m3/min，有效风量9530m3/min，有效风量率90.5%，负压水柱288mmh2o，等级孔3.97m2。
2、开帮降阻的必要性。
现阶段新立矿一采区开采深部标高为-370m左右，通风负压为299.28
mmh2o，通风阻力较大。随着矿井的延深（将延深至-800m），矿井通风路线进一步加长，通风阻力会进一步增大，通风阻力将会超过300mmh2o，不满足《煤矿安全规程》的规定。为了解决这一问题，需要进行开帮降阻。
3、降阻方案。
根据对矿井通风线路上各区段沿程阻力的测定，主要阻力集中在矿井总回风道上，回风段阻力达到203.18 mmh2o，因此为了有效的降低风阻，需要对回风巷道进行开帮。
现一采区副井二水平零片至一水平四片区段，巷道断面小，平均断面积只有8m2左右，长度500m，这一区段通风阻力较大，实测阻力达到53.3mmh2o。因此设计选择对这一区段进行扩帮，将巷道断面由8m2扩大至20m2，以达到有效降低矿井通风阻力的目的。
4、预期效果。
由于开帮地点为矿井总回风道，断面由原来的8m2扩大到20 m2，经过计算，预计矿井总通风阻力降低33.89mmh2o，其中扩帮段通风阻力可降低31.99mmh2o。
详见通风阻力计算表4-3-2和表4-3-3。
表4-3-2 新立煤矿通风阻力计算表（开帮前）
表4-3-3 新立煤矿通风阻力计算表（开帮后）
水泵选型设计。
一）六采区一井排水系统改造。
随矿井开采深度增加，六采区一井将水泵房设在-26m标高进行集中排水，原有水泵不能满足排水要求，需要进行更换。水泵选型计算如下：
1、设计依据。
地面标高：+218.9m
水泵房硐室底板标高：-26m
涌水量：正常涌水量：24m3/h
最大涌水量：16m3/h
2、排水设备选型。
1）水泵必须的排水量：
正常涌水期：q1=1.2qmin=1.2×16=19.2m3/h
最大涌水期：q2=1.2qmax=1.2×24=28.8m3/h
2）水泵所需扬程。
h=k(h1+5.5)=1.2×（218.9+26+5.5）=300.48m
式中：k — 扬程损失系数，取1.2。
3）水泵选择。
本次技术改造，设计主副水仓容积为360m和280m。该水泵房设计水泵型号为d85-45×8型水泵3台，流量q=85m3/h，扬程h=360m。电动机为yb2-315l1-2型，功率160kw。
正常、最大涌水期开1台，备用及检修各1台。
4）正常涌水期所需水泵台数及排水时间。
取nz=1台。
5）最大涌水期所需水泵台数及排水时间：
取nmax=1台。
3、排水管选择。
1）选取排水管直径。
式中：vd — 排水管中水流速度，取vd=2m/s
2）排水管壁厚计算。
式中：pk — 许用应力，无缝钢管取800kgf/cm2；
pg — 管路最低点的压力，取64 kgf/cm2；
考虑管路受腐蚀及管路制造有误差时的附加厚度，无缝钢管取0.1～0.2cm，取0.15cm；
dg — 管子内径，cm。
根据上面的计算，排水管壁厚取6mm
3）选择排水管。
根据计算，排水管为φ127×6无缝钢管，设2趟，正常最大涌水期用1趟，备用1趟。
4）排水管中实际水流速度：
4、吸水管选择。
1）吸水管选取φ133×4.5无缝钢管。
2）吸水管中实际水流速度。
5、管路中扬程损失。
1）排水管扬程损失：
式中：φ1 — 速度压头系数，取φ1 =1；
水和管壁的摩擦阻力系数，λ=0.037；
l — 管路长度，l=700m；
d1 — 排水管直径，d1 =0.115；
n3 — 弯头数量，n3=2；
3— 弯头阻力系数，φ3＝1；
n4 — 三通管数量，n4=1；
4— 三通阻力系数，φ4=2；
n5 — 异径管数量，n5=1；
5— 异径管阻力系数，φ5=0.9；
n6 — 闸阀数量，n6=2；
6— 闸阀阻力系数，φ6=0.5；
n7 — 止回阀数量，n7=1；
7— 止回阀阻力系数，φ7=7。
2）吸水管扬程损失：
式中：φ′速度压头系数，取φ′=1；
水和管壁的摩擦阻力系数，λ=0.0352；
l吸 — 吸水管长度，l=5m；
d吸— 吸水管直径，d吸 =0.124m；
n3 — 弯头数量，n3=1；
3— 弯头阻力系数，φ3＝1；
n4 — 底阀数量，n4 =1；
4— 底阀阻力系数，φ4=8；
n5 — 异径管阻力系数，n5 =2；
5— 异径管阻力系数，φ5=0.36。
3）水泵吸水高度：
式中： hst — 水泵最大允许吸上真空高度，查样本得5.8m；
hw — 水泵安装地点的大气压力水头，查得10.1m；
h0 — 饱和蒸汽压力水头，查表得0.12m；
hsf ′—吸水管路及局部水头损失之和，取1m；
0.24— 水温为20℃时的饱和蒸汽压力水头，m；
4）总扬程：
根据上面的计算可知，所选水泵及排水管路可以满足排水要求。
6、确定工况点。
选择水泵的扬程比计算值大2%～5%，这是考虑水泵经过磨损使扬程降低、管壁积垢、阻力增加时所需的余量扬程。
这样h=1.05×320.4=336.4（m）确定水泵工况点。
管路阻力 r=
管路特性曲线 h=255.2+0.0112q2
排水系统的扬程与流量关系详见表4-8-1。
表4-8-1 排高与流量关系表。
按h=255.2+0.0112q2，在水泵特性曲线上绘出管路特性曲线，两条曲线交点m即为水泵的工况点，由图4-8-1可知，：
q=91m3/h，h=349.8m,η=70.1%。
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