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1、个人收集整理仅供参照学习第一部分矿井排水设备选型设计述 1概:略2 设计的原始资料开拓方式为立井，其井口标高为+1215m，开采水平标高为+1173m，正常涌水量为3；最大涌水量为3；连续时间80m/h650m/h60d。矿水PH值为中性，重度为310003N/m，水温为15。该矿井属于高沼气矿井，年产量为5万吨。资料个人收集整理，勿做商业用途3 排水方案的确定在我国煤矿中，目前平时采用集中排水法。集中排水开拓量小，管路敷设简单，管理花销低，但由于上水平需要流到下水平后再排出，则增加了电耗。当矿井较深时可采用分段排水。资料个人收集整理，勿做商业用途涌水量大和水文地质条件复杂的矿井，若发生突然涌
2、水有可能淹没矿井。因此，当主水泵房设在最后水平时，应设防水门。资料个人收集整理，勿做商业用途在煤矿生产中，单水平开采平时采用集中排水；两个水平同时开采时，应依照矿井的详尽情况进行详尽解析，综合基建投资、施工、操作和保护管理等因素，经过技术和经济比较后。确定最合理的排水系统。资料个人收集整理，勿做商业用途从给定的条件可知，该矿井只有一个开采水平，故可采用单水平开采方案的直接排水系统，只需要在2343车场周边成立中央泵房，即可将井底所有矿水集中排至地面。资料个人收集整理，勿做商业用途1/11个人收集整理仅供参照学习4 水泵的选型与计算依照煤矿安全规程的要求，主要排水设备必定有工作水泵、备用水泵和检
3、修水泵。工作水泵的能力应能在20h内消除矿井24h的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大泳水量。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，可依照详尽情况在主水泵房内预留安装必然数量水泵的地址，或另增设水泵。资料个人收集整理，勿做商业用途排水管路必定有工作和备用水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排完24h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20h内排出矿井24h的最大涌水量。资料个人收集整理，勿做商业用途4.1水泵必定排水能
4、力计算正常涌水期最大涌水期式中QB工作水泵具备的总排水能力，m3/h；Qmax工作和备用水泵具备的总排水能力，m3/h；qz矿井正常涌水量，m3/h；qmax矿井最大涌水量，m3/h。2/11个人收集整理仅供参照学习4.2水泵所需扬程估计由于水泵和管路均未确定，无法的确知道所需的扬程，因此需进行估计，即式中HB估计水泵所需扬程，m；Hsy侧地高度，即吸水井最低水位至排水管出口间的高度差，一般可取Hsy=井底与地面标高差+4（井底车场与吸水井最低水位距离），m；资料个人收集整理，勿做商业用途g管路效率。当管路在立井中铺设时，g=0.90.89；当管路在斜井中铺设，且倾角30时,g=0.830.8
5、；3020时，g0.80.77；20时，g0.770.74。资料个人收集整理，勿做商业用途4.3水泵的型号及台数选择依照计算的工作水泵排水能力，初选水泵。从水泵产品目录中采用D280-1004型号泵，流量300250m3/h额定扬程 392420m。则：资料个人收集整理，勿做商业用途取 i=5级式中i水泵的级数；Hi单级水泵的额定扬程，m。QB3840.85工作泵台数n1450Qe取n1=13/11个人收集整理仅供参照学习备用水泵台数n20.7n1=0.71=0.7和n2Qmax/Qe-n1=780/450-1=0.73取 n2=1检修泵数n30.25n1=0.251=0.25，取n3=1因此
6、，共选3台泵。5 管路的选择5.1管路趟数及泵房内管路部署形式依照泵的总台数，采用典型三泵两趟管路系统，一条管路工作一条管路备用。正常涌水时，一台泵向一趟管路供水；最大涌水时，两台泵同时工作就能达到20h内排出24h的最大涌水量，故从减少能耗的角可采用两台泵向两趟管路供水，从而可知每趟管路内流量Qe等于泵的流量。资料个人收集整理，勿做商业用途5.2管材的选择由于井深远大于200m，确定采用无缝钢管。5.3排水内径式中dp排水管内径，m；4/11个人收集整理仅供参照学习Q排水管中的流量，m3/h；vp排水管内的流速，平时取经济流速vp.（s）来计算。从表1预选325无缝钢管，则排水内径dp=（3
7、25-28）mm=309mm表 1-1热轧无缝钢管（YB231-70）外径/mm壁厚/mm外径/mm壁厚/mm外径/mm壁厚/mm893.524.01464.536.02737.050.0953.524.01524.536.02998.075.01023.528.01594.536.03258.075.01083.528.01685.045.03518.075.01144.028.01805.045.03779.075.01214.032.01945.045.04029.075.01274.032.02036.050.04269.075.01334.032.02196.050.04599.07
8、5.01404.536.02457.050.04809.075.0常用壁2.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510厚尺寸111213141516171819202225283032364050565/11个人收集整理仅供参照学习系列606370755.4壁厚验算式中dp所选标准内径，cm；z管材许用应力。焊接钢管z=60MPa，无缝钢管z=80MPa；p管内水压，考虑流动损失，作为估计p0.011a；C附加厚度。焊接钢管C0.2cm，无缝钢管C0.10.2cm。所选标准壁厚应等于或略大于按上式计算所得的值。吸水管壁厚不需要验算。因此所选壁厚合
9、适。5.5吸水管径据根选择的排水管径，吸水管采用351无缝钢管。6/11个人收集整理仅供参照学习6 工况点的确定及校验6.1管路系统管路部署参照图1-2所示的方案。这种管路部署方式任何一台水泵都可以经过两趟管路中任意一趟排水，排水管路系统图如图 1-2所示。图1-2泵房管路部署图6.2估计管路长度排水管长度可估计为：Lp=Hsy+（4050）m=266+（4050）m=（306316）取Lp=m，吸水管长度可估计为Lx=7m。6.3管路阻力系数R的计算沿程阻力系数吸水管x=0.021=dx0.3排水管p=0.021=dp0.30.0210.3350.30.0210.3090.3=0.02920
10、.0299局部阻力系数吸、排水管及其阻力系数分别列于表1-3、表1-4中表1-3吸水管附件及局部阻力系数附件名称数量局部阻力系数底阀13.7。10.29490弯头异径管10.1表1-4排水管附件及局部阻力系数7/11个人收集整理仅供参照学习附件名称数量局部阻力系数闸阀2逆止阀13.2转弯三通11.5。490弯头异径管10.5直流三通4。230弯头式中R管路阻力系数，s2/m5；lx、lp吸、排水管的长度，m；dx、dp吸、排水管的内径，m；x、p吸、排水管的沿程阻力系数，对于流速v1.2m/s，其值可按舍维列夫公式计算，即x、p吸、排水管附件局部阻力系数之和，依照排水管路系统中局部件的组成，见表1-3、1-4。6.4管路特点方程新管旧管式中K考虑水管内径由于污泥淤积后减小而引起阻力损失增大的系数，对于新管K=1，对挂污管径减小10%，取K=1.7，一般要同时考虑K=1和K=1.7两种情况，俗称新管和旧管。资料个人收集整理，勿做商业用途6.5绘制管路特点曲线并确定工况点依照求得的新、旧管路特点方
