矿井主排水设备选型设计.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150m3/h,年涌水天数为65天,矿井水理化指标为中性,×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=100m3/h,则QB=×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:=150m3/h,则:=×150=180m3/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=~;对于斜井:倾角α<20°时,K=~;倾角α=20°~30°时,K=~;倾角α>30°时,K=~;本设计中:HP=200米,HX=5米,K=:Hg=×(200+5)=(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=155m3/h时,扬程为232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=~;——吸水管中的经济流速,一般=~;吸水管内径也可按下式计算:;米本设计中:=155m3/h,=:排水管内径:吸水管内径:(四)、管壁厚度的计算:按下进行:;厘米式中:——排水内径;单位:厘米;——管材的许用应力,单位:公厘/厘米2;铸铁管:=200公厘/厘米2,焊管:=600公厘/厘米2,无缝管:=800公厘/厘米2;P——管内水流,P=·Y公厘/厘米2;HS·Y——测地高度,米;——考虑管路受腐蚀及管子制造有误差的附加厚度对于无缝钢管=~;本设计中:=,=800公厘/厘米2,P=×205,=:根据上述计算数据经查