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
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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，×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=×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：
=×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=～；
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=155 m3/h时，扬程为232米，，根据设计规要求，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，在泵房预留两台水泵的基础位置。
四、管路的选择计算
（一）、按设计规要求，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：
排水管径和吸水管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=～ m/s；