矿井排水系统选型计算

副斜井排水系统选型计算
一、原始资料:（二十九处提供）
1、临时水仓布置在副斜井第四联络巷下方，水仓标高+697米处， 排水高度+812米处，垂直高度115m ，斜长1270米。

坡度：平均
5度。

2、正常涌水量为5m 3/h,
3、矿水性质：中性。

4、矿水容重：1020kg/m 3。

5、矿井电源等级：660V 。

二、排水设备的选择与计算
1、正常涌水量时水泵必须的排水能力：
Q B =1.2Q H =1.2×5=6m 3/h
2、水泵扬程的估算
按管路等效概念计算
H B ＝y P Hx
H η+
式中H p —排水高度（取水泵房到地面的垂高20m ）
H x —吸水高度，取5米（潜水泵不需核算在内） ηy —管路效率（对于倾斜敷设的管路），取0.75
H B ＝75
.0115＝153.3m
3、排水设备初选
根据矿井涌水量必须排水能力为6m 3/h,H B =153.3m ，考虑到排水经济性，初步选择2台流量30立方水泵，型号为：BQS30-170-45（矿用防爆型潜水电泵），扬程170m,功率45kw ，满足排水需求。

4、验算排水时间
正常涌水期每天必须的排水时间:T ＝
k Q n Q 124＝301624⨯⨯＝4.8＜20小时,符合《煤矿安全规程》的规定。

5、排水管路直径
d g v Q
D '='π36004
式中：
Q －－单台水泵排量
d v '－－最有利的排水管流速取1.5m/s
0.084m =）36000.1×30/(3.14×436004⨯='='d g v Q D π
选用排水标准管径100mm
6、计算管路实际所需扬程
（1）排水管路扬程损失之和：
21233445566(+)2d af V H n n n n g ϕϕϕϕϕϕ=++++
式中：
1ϕ－－速度压头系数，1；
2
ϕ－－直管阻力系数，
86.4921.01297038.02===g d d L λϕ
3ϕ－－弯管阻力系数，0.76～1.0；取0.8计算
4ϕ－－闸阀阻力系数，0.25～0.5；取0.25计算
5ϕ－－逆止阀阻力系数，5～14；取5计算
6ϕ－－管子焊缝阻力系数，0.03；
3
n －－弯管数量，个；取3个计算； 4
n －－闸阀数量，个；取2个计算； 5
n －－逆止阀数量，个；取1个计算； 6n －－管子焊缝数量，个；0；
λ－－水与管壁的阻力系数；取0.038计算；
d L －－排水管路总长度，m ；经换算取1297米计算；
d V －－排水管流速，m/s ； 1.06m/s =）3600×0.12×30/3.14×4（360042g d d Q V π=
m H af 1.298.9206.1)03.020055.04.21.01297038.01(2=÷÷⨯⨯++++÷⨯+=
（2）吸水管路及局部水头损失之和
sf H ：因为是潜水泵所以sf H 忽略不计
0=sf H
（3）管路实际所需扬程为
m H H H af a 1.1441.29115=+=+=
根据计算扬程在选择水泵是应比计算值大5%～8%，即
H=144.1×1.05=151.3m
6、计算排水管管壁厚度
a P R P R d g k g
k p +--+=)13.14.0(5.0δ
式中： δ－－管壁厚度，cm ；
p d －－标准管内径，cm ；
k
R －－许用应力，取管材抗拉强度的40%计算，当钢号不明时无缝钢管为80WPa
g P －－管路最低点的压力，MPa ；
a －－考虑管路受腐蚀及管路制造有误差的附加厚度，无缝钢管取0.1～0.2cm ；
cm a P R P R d g k g
k p 6.01.0)12.13.1802.14.080(105.0)13.14.0(5.0=+-⨯-⨯+⨯=+--+=δ
取壁厚为6mm 的无缝钢管，或按实际需要选用符合要求的PE 管
7、电动机容量 KW g H Q N I I I 67.265.0100036001016030100036004
=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=ηρφ水泵轴功率 KW N K N c c 93.2998.067.261.1===ηφ
电动机容量
固选用电动机符合要求
8、计算耗电量
每年的耗电量为：
E Z ＝
w d C k k k H Q gn ηηηηρ136********.1⋅⨯﹒r 2T 2 ＝98.09.095.073.085.164458.910203600100005.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯×360×4.8 ＝61100.28kw ﹒h
附：技术参数 型号 扬程 流量 功率
重量 尺寸 价格 BQS30-170-4
5
170m 30 45kw 590kg 494×1447 约28000元。