矿井主排水设备选型设计说明书.doc

毕 业 论 文 论文（设计）题目：矿井主排水设备选型设计 毕业院校： 学生姓名： 学 号：______________ 专 业：______________ 目 录 矿井概况………………………………………………………………… 2 矿井排水设备选型设计规定及要求…………………………………… 2 水泵的选择计算………………………………………………………… 2 管路的选择计算………………………………………………………… 4 管路阻力损失的计算…………………………………………………… 6 水泵工作点的确定……………………………………………………… 7 吸水高度的验算………………………………………………………… 8 排水时间及水管中流速的验算………………………………………… 8 电动机容量的计算……………………………………………………… 9 电耗计算………………………………………………………………… 10 附图……………………………………………………………………11 矿井主排水设备选型设计 一、矿井概况： 某矿井立井提升方式，设计年产量90万吨，井深200米，矿井正常涌水量为100m3/h，每年涌水天数为300天，矿井最大涌水量为150 m3/h，年涌水天数为65天，矿井水理化指标为中性，其比重为1.02×103Kg/m3。 二、矿井排水设备选型设计规定及要求 根据《煤矿安全规程》主排水设备的选择应符合下列要求： （一）水泵：必须有工作、备用和检修的水泵。工作水泵的能力应能在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量（包括填水及其它用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。工作和备用水泵的总能力应能在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预备安装一定数量水泵的位置。 （二）、水管：必须有工作和备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。 （三）、配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用水泵。 有突水淹井危险的矿井，可另行增建抗灾强排水能力泵房。 三、水泵的选择计算 （一）、正常涌水量时水泵必须的排水能力计算按下式进行： m3/h； 式中 QB——正常涌水量时水泵必须的排水能力。单位：m3/h； QH——矿井正常涌水量，单位：m3/h； 本设计中QH=100 m3/h， 则 QB=1.2×100=120m3/h （二）、最大涌水量时水泵必须的排水量能力计算，按下式进行： m3/h 式中：——矿井最大涌水量时水泵必须的排水能力单位：m3/h ——矿井最大涌水量，单位：m3/h 本设计中：=150 m3/h， 则： =1.2×150=180 m3/h （三）、水泵扬程的估算，按下式计算： Hg=K（HP+HX） 米 式中 HP——排水高度，取泵房地面到井口的垂高，单位米 HX——吸水高度，一般取4—5米 K——管路损失系数，对于立井，K=1.1～1.15； 对于斜井：倾角α＜20°时，K=1.30～1.35； 倾角α=20°～30°时，K=1.25～1.30； 倾角α＞30°时，K=1.20～1.25； 本设计中：HP=200米 ，HX=5米，K=1.1则： Hg=1.1×（200+5）=225.5米 （四）、水泵的选取及总台数的确定： 按照上述计算所得的流量QB和扬程Hg，查产品样本初易选用150D30×8型水泵，该型号水泵额定流量Qh=155 m3/h时，扬程为232米，允许吸水真空高度为6.5米，根据设计规范要求，该矿选用150D30×8水泵三台，一台工作、一台备用、一台检修。 考虑到随着以后煤炭开采水平的延伸，矿井涌水量会有所增加，在泵房内预留两台水泵的基础位置。 四、管路的选择计算 （一）、按设计规范要求，设置工作和备用两路排水管。 （二）、管材： 根据主井排水要求，确定选用热轨无缝钢管。 （三）、管径的选择计算： 排水管内径和吸水管内径按经济流速用下式计算： ；米 ；米 式中： ——所选水泵的额定流量，单位：m3/h； ——排水管中的经济流速，一般=1.5～2.2m/s； ——吸水管中的经济流速，一般=0.8～1.5 m/s； 吸水管内径也可按下式计