矿井排水设备选型设计毕业设计
新立矿区毕业设计 第七章 矿山排水系统(专题设计)
第七章矿山排水系统专题设计7.1 矿山设计原始资料7.1.1 井型、矿井年产量、井口地面标高主井净直径为φ4.0m，井深670m，井底有粉矿回收系统。
副井井筒净直径φ4.5m，井深695m。
措施井净直径为φ3.5m，井深451m。
三者均采用浇注素混凝土支护，井颈采用钢筋混凝土支护。
主副井地面标高均为+5.15m。
矿山年产量为为100万t，每天需采出3030t矿石。
每个工班需采出矿石约1010t。
7.1.2 同时开采的中段数、涌水量及排水去向矿山正常情况下有两个中段、四个盘区同时开采，采矿方法为机械化上向水平分层充填法。
由新立矿区水文地质可知：矿体上下盘存在第四系底部隔水带和中间隔水带，第四系富水层与上下盘含水带不发生直接水力联系，上下盘含水带也不发生水力联系。
只要开采过程中保护好矿体顶板和第四系底部隔水层，避免海水进入矿坑，矿区的涌水量基本稳定，井下涌水量主要来自下盘含水带，该含水带全部被第四系覆盖，岩石中裂隙不太发育，透水性差，属弱富水层。
根据现有水文地质资料计算，-400m以上坑内涌水量为1900m³/d，-400m以下：西段1200 m³/d，东段800m³/d。
新立矿区目前矿坑涌水量为1000m3/d，最大涌水量为1500m3/d，考虑到坑内导水沟构造尚未查清且水文地质资料不是够详尽、开采深度增加，凿岩、防尘及充填也会产生涌水，为保证安全性，坑内水仓按正常涌水量5000m³/d，最大涌水量7000 m³/d设计。
即正常涌水量为208m³/h，最大涌水量为292 m³/h。
新立矿区井下涌水由井下经副井直接排至地表沉淀池，作为生产用水，多余部分经处理检测达到国家标准后排入大海。
7.1.3 井下涌水性质新立矿区井下涌水尚无重金属分析资料，可参考三山岛矿区坑内排水资料其重金属Cu、Zn超标，水的重度为1020Kg/m3。
水质具有较强的腐蚀性，排水设备和主排水管要采用防腐措施。
矿井排水设备选型设计
排水管内径
dp =
/
πυ p /
4Qe
dp
υ p/
/
——排水管内径，m；
——排水管经济流速，一般取
υ p/
=1.5～2.2m/s
吸水管内径
d x / = d p / + 0.025
热轧结构壁厚
32 2.5~8
38 2.5~8
42 2.5~10
45 2.5~10
确定水泵的台数
（1）工作水泵台
Q n1 = Qe
式中
n1
——工作水泵台数，台；
Qe ——所选水泵的额定流量，m3/h。
（2）备用水泵台数
n ≥ 0.7 n
2
1
Qmax n1 + n 2 = Qe
（3）检修水泵台数
n ≥ 0.25n
3
1
供选择五台泵
（二）管路的选择
《煤矿安全规程》规定：必须有工作和备用的水 煤矿安全规程》规定： 工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内 管。工作水管的能力应能配合工作水泵在 内 排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用水管的 的正常涌水量。 排出矿井 的正常涌水量 总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出 总能力，应能配合工作和备用水泵在 内排出 矿井24h的最大涌水量。 的最大涌水量。 矿井 的最大涌水量 1、管路趟数的确定 、 管路趟数应根据《煤矿安全规程》的有关规定、 管路趟数应根据《煤矿安全规程》的有关规定、 所选水泵台数确定。管路至少应有两趟， 所选水泵台数确定。管路至少应有两趟，一般也 不宜超过四趟。 不宜超过四趟。
（a） (b) 图 管路在泵房内布置示意图
3、管径计算及管材选择 、
（1）管径计算 ） 管径对排水的影响是管路直径越大，损失越小， 管径对排水的影响是管路直径越大，损失越小，但用于 管路的投资费用越高；管路直径越小，损失越大， 管路的投资费用越高；管路直径越小，损失越大，但 用于管路的投资费用低。一般来讲，选择的管路直径， 用于管路的投资费用低。一般来讲，选择的管路直径， 使工况运行在额定工况较好。但是， 使工况运行在额定工况较好。但是，考虑管路运行后 的积垢使管径缩小等问题，管径最好选大些，设计在 的积垢使管径缩小等问题，管径最好选大些， 工业利用区右侧较合理， 工业利用区右侧较合理，但应注意电机过载和吸水高 度问题。管径一般按经济流速进行选择。 度问题。管径一般按经济流速进行选择。
矿井排水设备选型设计毕业设计
华北科技学院毕业设计(论文)目录摘要 (1)1绪论 (2)1.1 矿水来源及涌水量 (2)1.2 离心式水泵的分类 (2)2 设计必备的原始资料和设计任务 (4)2.1 设计的原始资料 (4)2.2 设计任务 (4)3 排水设备选型计算 (5)1.1 设计依据 (5)3.2 排水设备方案 (5)3.2.1 泵应具有的排水能力 (5)3.2.2 工作，备用，检修水泵工作能力 (5)3.2.3 估算水泵必须的扬程 (6)3.2.4 排水设备初选 (6)3.2.5 水泵的台数 (7)3.3 选择水管 (10)3.3.1 排水管选择计算 (10)3.3.2 管壁厚度的计算 (10)3.3.3 吸水管的确定 (12)3.3.4 估算管子的长度 (13)3.4 确定工况 (14)3.4.1 计算管路特性 (14)3.4.2 管路阻力系数 (16)3.4.3 确定工况 (17)3.4.4 校验排水时间 (18)矿山排水设备选型设计3.5 计算水泵装置效率 (19)3.6 选择电动机和配电设备 (20)3.8 基本投资——设备购置 (21)3.9 基本投资—安装工程 (22)3.9.1 计算折旧费 (23)3.9.2 年工资费 (24)3.9.3 维修费 (26)4 确定泵房、水仓和管子道尺寸并绘制泵房布置图 (29)4.1 估算泵房尺寸 (29)4.2 基础尺寸 (29)4.3 泵房尺寸 (30)4.3.1 泵房宽度 (30)4.3.2 泵房长度 (30)4.3.3 泵房高度 (31)4.4 水仓、水房及吸水井的尺寸 (32)4.4.1 水仓尺寸 (32)4.5 吸水井尺寸 (32)4.5.1 分水沟及水仓接口高度 (33)4.6.1 横向尺寸 (34)4.6.2 立管尺寸 (35)4.7 起重梁 (35)4.8 管子道和管子间 (35)5 离心泵结构和特点 (36)5.1 概述 (36)5.2 离心泵的工作原理、分类、型号及结构 (36)5.2.1 离心泵的装置及工作原理 (36)5.2.2 离心泵的工作原理 (37)5.3 离心泵的气蚀 (37)华北科技学院毕业设计(论文)5.4 离心泵的分类 (37)5.4.1 单级双吸离心泵 (38)5.4.2 按叶轮数目分 (38)5.4.3 按离心泵扬程分 (39)5.4.4 按泵的用途和输送液体性质分类 (39)5.5 离心泵型号及结构 (39)5.5.1 离心泵的型号 (39)5.5.2 单级单吸离心泵的特点 (40)5.6 离心泵的主要零部件 (40)5.6.1 叶轮 (40)5.6.2 泵轴 (41)5.6.3 轴套 (41)5.6.4 轴承 (42)总结 (43)参考文献 (44)致谢 (45)华北科技学院毕业设计(论文)矿山排水设备选型设计摘要本课题的主要内容是矿山排水设备的选型设计及压水室形状对水泵性能的影响。
矿井主排水设备选型设计
矿井主排水设备选型设计文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]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：______________目录一、矿井概况 (2)二、矿井排水设备选型设计规定及要求 (2)三、水泵的选择计算 (2)四、管路的选择计算 (4)五、管路阻力损失的计算 (6)六、水泵工作点的确定 (7)七、吸水高度的验算 (8)八、排水时间及水管中流速的验算 (8)九、电动机容量的计算 (9)十、电耗计算 (10)十一、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×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：×24 1.220H B H Q Q Q == m 3/h ； 式中 Q B ——正常涌水量时水泵必须的排水能力。
煤矿排水设备选型设计
煤矿排水设备选型设计摘要：矿井水灾害是当今煤矿事故的主要灾害之一，时刻威胁着井下矿工的生命安全，一旦发生，给企业、国家带来巨大损失。
因此，针对矿井实际水文地质情况，建立合适的煤矿排水系统，选择与排水系统相适应的排水设备，对井下安全生产至关重要。
以山西柳林王家沟煤业排水设备选型为研究背景，通过探讨，为该矿排水设备选型提供了科学合理的建议。
关键词：煤矿排水；设备选型；设计1矿井状况山西柳林王家沟煤矿在上组煤副立井井底附近已建有一座主排水泵房。
矿井下组煤延深后，设计在下组煤大巷西端新建下组煤主排水泵房及下组煤井底水仓。
由于本井田各批采煤层均分布奥灰带压区，当有隐伏构造沟通时，存在奥灰突水可能性，而且井田４、５号煤层存在大面积采空区，已探明５号煤有８处积水区，下组煤开采存在采空区突水的隐患，为保证矿井安全生产，笔者以王家沟煤矿的地质条件及开采条件为工程背景，对下组煤排水设备进行选型设计，设置应急抗灾排水系统。
2排水设备选型方案2.1上组煤主排水设备本矿井正常涌水量为４０ｍ３/ｈ，最大涌水量５０ｍ３/ｈ。
矿井副立井井底已建有一座主排水泵房，站内安装３台ＭＤ８５－４５×４型矿用耐磨多级离心泵，配套隔爆电动机７５ｋＷ、６６０Ｖ。
正常涌水时，一台工作，一台备用，一台检修ꎻ最大涌水时，两台工作，一台检修。
主排水管路为Ｄ１５９×４.５无缝钢管，两趟，排水管路沿副立井井筒敷设。
正常涌水时，一趟管路工作，一趟管路备用ꎻ最大涌水时两趟管路工作。
矿井下组煤延深后，矿井涌水量未发生变化，现有上组煤主排水系统满足使用要求。
2.2下组煤主排水设备（１）设计依据矿井正常涌水量：４０ｍ３/ｈꎻ矿井最大涌水量为：５０ｍ３/ｈꎻ下组煤泵站底板标高：＋４９２ｍꎻ上组煤泵站底板标高：＋７３０ｍꎻ副斜井井口标高：＋８８８ｍ。
（２）方案比选水泵必需的排水能力：Ｑ正常≥１.２×４０＝４８ｍ３/ｈＱ最大≥１.２×５０＝６０ｍ３/ｈ根据涌水量及排水高度，设计对下组煤排水设备的选型设计考虑了以下三个方案：方案一：下组煤涌水经８煤辅运大巷排至上组煤主排水泵房，再由上组煤主排水泵房现有排水设备将涌水排至地面。
煤矿排水系统设计
主排水泵选型计算设计一、概述本矿井采用主斜井、副立井、回风立井综合开拓方式，主斜井井口标高为+922m，副立井、回风立井井口标高均为+1195m，副立井、回风立井落底标高均为+220m，主斜井与暗主斜井斜交，暗主斜井落底标高为+206m，初期大巷最低点标高为+205m。
根据地质报告，本矿井正常涌水量807m3/h，最大涌水量为1234m3/h，正常涌水量大于120m3/h，最大涌水量大于600m3/h，对照现行《煤矿防治水规定》，属水文地质条件复杂矿井。
按照现行《煤矿防治水规定》及《煤矿安全规程》要求，本矿井应当在井底车场周围设置防水闸门，或者在正常排水系统基础上安装配备排水能力不小于最大涌水量的潜水电泵排水系统。
根据本矿井开拓方式，结合现有成熟的防水闸门产品参数，设置防水闸门抗灾暂无合适的设备，因此设计在正常排水系统基础上配备潜水电泵抗灾排水系统。
二、矿井主排水（一）设计依据地质报告提供矿井正常涌水量807m3/h，最大涌水量为1234m3/h，考虑矿井井下洒水和黄泥灌浆析出水增加50m3/h的排水量，因此在设备选型时按正常涌水量857m3/h，最大涌水量为1284m3/h计算；矿井水处理所需要增加15m扬程。
（二）排水系统方案根据本矿井的开拓布置，矿井涌水量和排水高度等资料，设计对本矿井的排水系统方案进行了比较：方案一：主排水泵房设置在初期大巷最低点，排水管路沿副立井井筒敷设，将矿井涌水排至地面副立井工业场地，在副立井工业场地设置水处理站。
该方案虽然排水管路相对较短，降低了管路投资，但是由于副立井较主井井口标高高出约273m，年排水电费约增加560余万元，且送往井下的洒水管路水压大，需增加管路壁厚，管路投资增加约100万元，综合运营费用较高。
方案二：主排水泵房设置在初期大巷最低点，排水管路沿西大巷→主斜井井筒敷设，将矿井涌水排至主井场地。
该方案虽然排水管路较长，管路损失较大，但主井较副立井井口低273m，排水设备工况扬程低，水泵级数少，设备投资省，电耗低。
毕业设计(论文)-煤矿主排水设备选型与安装设计(完整图纸)
目录全套CAD图纸，联系153893706第一部分主排水设备选型设计一、概述 2二、设计依据 2三、初选水泵 3四、管路系统的选择 4五、管路特性的计算 6六、检验计算9七、计算允许吸水高度10八、电动机功率计算10九、电耗计算10十、参考资料12 十一、设计图纸12 第二部分主排水设备安装组织设计一、概述13二、工程量及主要技术参数13三、施工前准备13四、施工程序14五、施工方法15六、安装技术要求，试动转16七、试运转17八、劳动力二期安排18九、安全注意事项及工作制度19十、施工机具、材料一览表20第一部分主排设备选型设计一、概述此煤矿位于山东省枣庄市东北部，距枣庄市12km，属枣庄煤田精查堪探区一部分，控明储量为3630万吨。
井田内河流稀少，水分不发达，年平均降雨量为701.1mm，该矿区采立井，单水平开采，副井升降人员，兼进风，敷设主排水管路，主井提煤兼回风。
主排水采用中央集中式排水，在井底水平设中央水泵房及水仓，集中排水。
二、设计依据１、井底车场水平标高：-250m２、井口地平标高：+42m３、矿井正常涌水量：340m3/h最大涌水量：410 m3/h４、排水管敷设倾角：９０°５、矿水容量：11760N/m3 PH６、矿井年产量：30万吨７、年正常涌水天数：300d最大涌水天数：65d８、矿井沼气等级：低沼气矿井９、矿井供电电压：10kv三、预选水泵：１、水泵必须具备的总排水能力：正常涌水时：Q B≥1.2Q r=1.2×340=408 m3/h最大涌水时：Q B≥1.2Q r=1.2×410=492 m3/h ２、水泵杨程的估算：H B=（H P＋H X）÷ηg=（250+42+5.0）÷0.9=331m式中：H P：排水高度mH X：吸水高度，取5.0mηg：管路效率，ηg取0.9３、初选水泵型号及台数的确定:根据计算的Q B、Q BM,从水泵产品目录选效率较高的MD450-60型矿用排水泵，该泵的额定流量QH=450 m3/h，额定杨程H K=60m（单级），最高效率ηg=0.8,对应的允许吸引真空高度[HS]=6m。
(矿山排水设备选择设计)
摘要矿山进入凹陷开采后，必然面对如何解决排水的问题。
露天矿结合矿山采掘工作面的实际情况，设计出组合式浮船泵站，解决了雨季矿山凹陷排水问题，使采区生产得以正常进行。
分析了煤炭给排水的现状及存在问题，从给水水源选择、井下供水、矿井工业场地的循环冷却用水及煤矿污水处理等方面探讨了煤矿给排水设计存在的问题及改进方向，论述了合理利用矿井排水资源，合理配置给排水及循环水系统，提出煤矿污水处理必须联系实际选择可行性方案。
煤矿给水设计的基本任务是满足矿井建设生产对水量、水压和水质的要求。
主要包括矿井工业广场的生产、生活及消防用水；各类工业设备的冷却循环用水；矿井住宅区的生活及消防用水；矿井井下给水。
煤矿排水设计的基本任务是将矿井工业广场及居住区产生的各类生产废水、生活污水及雨水有组织的、符合环境保护要求排入地面水体。
煤矿给排水设计与城市给排水设计相比较有许多相似之处但又有其特殊性。
一方面生产生活需要大量用水，另一方面煤矿开采又大大破坏地下水资源。
在煤矿建设过程中，怎样才能符合市场经济规律，进行商业化、城市化给排水设计，怎样合理利用水资源，保护地面水环境，是煤矿给排水设计工作者必须重视的问题。
本文结合多年从事煤矿设计的实践，对煤矿建设给排水设计存在的若干问题提出自己的看法。
关键词：矿山设备排水污水处理排水设计目录摘要 (1)绪论 (3)第一章矿山排水设备 (4)1.1 矿山排水设备的组成 (4)1.2矿山排水系统 (4)第二章排水设备的选型设计 (6)2.1设计题目 (6)2.2设计资料 (6)2.3设计要求 (6)2.4选型的计算及步骤 (7)第三章煤矿排水存在的问题 (13)..3.1煤矿生活污水处理设施重复建设现象普遍 (14)3.2污水处理设计参数选择不合理 (15)总结 (16)参考文献 (17)绪论在矿井建设和生产过程中，从各种渠道来的水源源不断地涌入矿井，如果不及时排除，必将影响煤矿的安全生产。
因此，必须设置水泵，把涌入矿井的水及时从井下排至地面。
某矿区给排水毕业设计
给排水设计一、设计任务书1、设计题目衡阳矿区生产及生活给排水工程设计2、原始资料由甲方提供的资料、设计合同及委托书，衡阳七里井芒硝矿区生产及生活给排水工程项目负责矿区生产及生活给排水及雨水管道总平面布置，矿区办公楼、浴室、循环泵房以及修理车间等室内给排水管道布置的设计。
根据甲方要求，生产用水的浑浊度要求较低，主要用于清洗芒硝矿，因此生产用水与生活用水分别供应。
生产高位水池：容积为1000m3，方位、直径、深及池底标高见矿区总平面布置图；生活高位水池：容积为100m3，方位、直径、深及池底标高见矿区总平面布置图。
生活用水量每天约20m3，接入市政自来水管一条，供全厂生活用水，浴室用水等。
消防用水要求由生活高位水池出水总管上接消防水管，在矿区内设室外消火栓，以备火灾使用，在建筑物内按规范设置灭火器。
坑口综合楼、浴室、公共厕所、机修车间、配电室、循环水泵房以及空压机房方位和标高见矿区总平面布置图，各建筑物平面布置、立面布置以及尺寸等见相应土建图。
3、设计条件该厂区生活污水均排至次出口外的排放检查井中，井深可满足要求；生产废水均排入水处理站调节池中，标高可满足要求；1）、生活给水（该地区冻土深度0.35m）1.焙烧工段：生活给水最大时流量5.3m3/h；2. 钼酸铵工段：生活给水最大时流量6.8m3/h；3. 锅炉房：生活给水最大时流量10m3/h；4. 综合楼：，生活给水最大时流量16m3/h管中相对标高为-1.15m2）、生产给水（该地区冻土深度0.35m）1.焙烧工段：生产给水最大时流量12m3/h，工作制度为3班，每班3小时。
2. 钼酸铵工段：生产给水最大时流量23m3/h；工作制度为3班，每班6小时。
3)、消防给水1.焙烧工段：厂房尺寸60m×24m×12m，为耐火等级二级的丁类厂房。
2. 钼酸铵工段：厂房尺寸1800m2×12m，为耐火等级二级的丁类厂房。
3. 综合楼：建筑尺寸53m×14m×9m。
【完整版】矿井主排水设备选型_毕业论文设计说明书
毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目：姓 名：编 号：平顶山工业职业技术学院年 月 日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书姓名专业任务下达日期年月日设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目：A.编制设计B.设计专题（毕业论文）指导教师系(部)主任年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录系专业，学生于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：专题（论文）题目：指导老师：答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。
答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，，，，平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页共页毕业设计（论文）及答辩评语：摘要本设计的井田面积为12平方千米，年产量90万吨。
井田内煤层赋存比较稳定，煤层倾角8－12°，平均煤厚4m，整体地质条件比较简单，沼气和二氧化碳含量相对较高，涌水量也不大。
平顶山煤田是以李口向斜为主体的向斜含煤盆地，其北西、南东、北东及南部边缘分别受落差数百米至上千米的郏县断层、落岗断层、襄郏断层及鲁叶断层等构造的切割，形成相对独立的水文地质单元。
平顶山矿区于李口向斜南翼，北部以红石山、龙山、擂鼓台、落凫山、马棚山、平顶山等低山组成地表分水岭，标高300～500m，坡度8°～50°，以北渡山、九里山、扣皂山等残丘组成西南部地表分水岭，标高130～160m，坡度15°～30°，•震旦系石英岩与寒武系灰岩在西部零星出露，大气降水可直接补给地下水。
南北分水岭之间为西窄东宽的槽形谷地，其间多被第四系坡积冲积本矿小时正常涌水量为120m3. Allotment intrinsically ocurrence of coal seam compare stabilize，coal seam pitch eight－twelty acid，average coal thick 4m，integrally nature condition compare simplicity，Both methane and carbon dioxide content relatively the basis of Preliminary Design，said shaft opt in adopt three vertical shaft fluctuate mountain exploitation，coal seam grouping band region fluctuate mountain co- disposal 'mode of opening，design adopt comprehensive mechanization full-seam mining stopper art，incline longwall method，treat goaf with whole straddle alight law from actual geologic information instance proceed allotment exploit and stand-by mode. The Preliminary Design of the both both combine versus mine , shaft drain and ventilation of mines isopuant systemic equipment lectotype count，as well as versus shaft technical safety measures and environmental protection claim，complete wholly shaft. Both shaft whole realize mechanization，adopt advanced techniques and use for reference afterwards realize shaft 'experience，realize one mine not both up to favorable economic benefit and social benefit.Keyword：Vertical shaft, incline length wall, full-seam mining, comprehensive mechanization, ，平均每小时能装３车，每班仅需要４人作业，减少人员，降低了工人的劳动强度，提高了清挖效率，缩短清挖周期，减少用工投入，减少费用。
矿井排水设备选型设计
矿井排水设备选型设计说明书姓名：X X学号： X X课程名称： X X指导老师：X X时间：X年X月矿井排水设备选型设计一、述概此井开拓方式为立井，地面标高为+20m，第一水平井底标高为-500m。
正常涌水量为470m3/h；最大涌水量为750m3/h；持续时间70d。
矿水PH值为中性，重度为10006N/m3，水温为15℃。
该矿井属于低沼气矿井，年产量为80万吨。
二、设计的原始资料正常排水量为470m3/h，排水高度为520m。
三、排水方案的确定在我国煤矿中，目前通常采用集中排水法。
集中排水开拓量小，管路敷设简单，管理费用低，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。
涌水量大和水文地质条件复杂的矿井，若发生突然涌水有可能淹没矿井。
因此，当主水泵房设在最终水平时，应设防水门。
在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水；两个水平同时开采时，应根据矿井的具体情况进行具体分析，综合基建投资、施工、操作和维护管理等因素，经过技术和经济比较后。
确定最合理的排水系统。
从给定的条件可知，该矿井只有一个开采水平，故可选用单水平开采方案的直接排水系统，只需要在2343车场附近设立中央泵房，就可将井底所有矿水集中排至地面。
四、水泵的选型与设计根据《煤矿安全规程》的要求，主要排水设备必须有工作水泵、备用水泵和检修水泵。
工作水泵的能力应能在20h 内排除矿井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，可根据具体情况在主水泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另增设水泵。
排水管路必须有工作和备用水管。
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。
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华北科技学院毕业设计(论文)目录摘要 (1)1绪论 (2)1.1 矿水来源及涌水量 (2)1.2 离心式水泵的分类 (2)2 设计必备的原始资料和设计任务 (4)2.1 设计的原始资料 (4)2.2 设计任务 (4)3 排水设备选型计算 (5)1.1 设计依据 (5)3.2 排水设备方案 (5)3.2.1 泵应具有的排水能力 (5)3.2.2 工作，备用，检修水泵工作能力 (5)3.2.3 估算水泵必须的扬程 (6)3.2.4 排水设备初选 (6)3.2.5 水泵的台数 (7)3.3 选择水管 (10)3.3.1 排水管选择计算 (10)3.3.2 管壁厚度的计算 (10)3.3.3 吸水管的确定 (12)3.3.4 估算管子的长度 (13)3.4 确定工况 (14)3.4.1 计算管路特性 (14)3.4.2 管路阻力系数 (16)3.4.3 确定工况 (17)3.4.4 校验排水时间 (18)矿山排水设备选型设计3.5 计算水泵装置效率 (19)3.6 选择电动机和配电设备 (20)3.8 基本投资——设备购置 (21)3.9 基本投资—安装工程 (22)3.9.1 计算折旧费 (23)3.9.2 年工资费 (24)3.9.3 维修费 (26)4 确定泵房、水仓和管子道尺寸并绘制泵房布置图 (29)4.1 估算泵房尺寸 (29)4.2 基础尺寸 (29)4.3 泵房尺寸 (30)4.3.1 泵房宽度 (30)4.3.2 泵房长度 (30)4.3.3 泵房高度 (31)4.4 水仓、水房及吸水井的尺寸 (32)4.4.1 水仓尺寸 (32)4.5 吸水井尺寸 (32)4.5.1 分水沟及水仓接口高度 (33)4.6.1 横向尺寸 (34)4.6.2 立管尺寸 (35)4.7 起重梁 (35)4.8 管子道和管子间 (35)5 离心泵结构和特点 (36)5.1 概述 (36)5.2 离心泵的工作原理、分类、型号及结构 (36)5.2.1 离心泵的装置及工作原理 (36)5.2.2 离心泵的工作原理 (37)5.3 离心泵的气蚀 (37)华北科技学院毕业设计(论文)5.4 离心泵的分类 (37)5.4.1 单级双吸离心泵 (38)5.4.2 按叶轮数目分 (38)5.4.3 按离心泵扬程分 (39)5.4.4 按泵的用途和输送液体性质分类 (39)5.5 离心泵型号及结构 (39)5.5.1 离心泵的型号 (39)5.5.2 单级单吸离心泵的特点 (40)5.6 离心泵的主要零部件 (40)5.6.1 叶轮 (40)5.6.2 泵轴 (41)5.6.3 轴套 (41)5.6.4 轴承 (42)总结 (43)参考文献 (44)致谢 (45)华北科技学院毕业设计(论文)矿山排水设备选型设计摘要本课题的主要内容是矿山排水设备的选型设计及压水室形状对水泵性能的影响。
在此课题的设计过程中，主要运用分析、比较等方法，根据矿井安全生产的政策，法规，应用历史设计经验，结合煤炭行业发展现状，以安全可靠为根本，以投入少、运行费用低为原则的设计指导思想来进行综合设计的。
本课题来源与工程实际，因此在设计的过程中，通过多种渠道掌握给排水行业最新信息，初步选择排水方案并对设备选型，进行相关计算，确定设备工况，然后通过校验水泵的吸水高度、排水时间，以及对各方案水泵装置效率的比较，排除不合理的方案，最后再对方案进行经济核算以确定方案的合理性。
有关压水室的专题方面的讨论，进一步优化了水泵的整体结构设计。
关键词：排水系统；水泵；工况点第 1 页共 45 页矿山排水设备选型设计第 2 页 共 45 页1绪 论1.1 矿水来源及涌水量在矿井建设和生产过程中，涌入矿井的水流称为矿水。
矿井水的来源分为地面水和地下水，地面水是江、河、湖、溪、池塘的存水及雨水、融雪和山洪等。
矿水可以用单位时间涌入矿井内的体积来度量，称为绝对涌水量。
一般用“q ”表示，其单位为m 3/h 。
涌水量的大小与该矿区的地理位置、地形、水文地质及气候等条件有关；同一矿井在一年四季中涌水量也是不同的，如春季融雪或雨季里涌水量大些，其他季节则变化不大，因此前者称最大涌水量，而后者称为正常涌水量。
为了对比不同矿井涌水量的大小，通常还采用同一时期内，相对于单位煤炭产量（以吨计）的涌水量作为比较参数，称它为相对涌水量，或称为含水系数。
若以K 表示相对涌水量，则t q K /24 (1-1)式中 q ——绝对涌水量；T ——同期内煤炭日产量。
排水设备主要包括：水泵、配套电机、管路、泵房、管子道、水仓及电控设备等。
1.2 离心式水泵的分类1. 按叶轮数目分(1) 单级水泵 泵轴上有仅装有一个叶(2) 多级水泵 泵国上装有几个叶轮2. 按水泵吸水方式(1) 单吸水泵 (2) 双吸水泵3. 按泵壳的结构分(1) 螺壳式水泵 (2) 分段式水泵 (3) 中开式水泵4. 按泵轴的位置分(1) 卧式水泵 (2) 立式水泵1.3 设计的指导思想华北科技学院毕业设计(论文)排水设备的选择要以选出的排水设备在整个矿井服务期限中都可以按有关规定的要求排除矿井涌水为原则。
排水系统的选择、设备的选型，以选出的整个系统在整个矿井服务期限内均能按有关规定的要求排除矿井涌水为原则，尽可能做到安全可靠，投资少，运行费用低，自动化程度高，维护方便。
为了改善煤矿生产条件，提高设备运行的安全性、稳定性，设计过程中还要注重科技发展新成果的合理应用。
第 3 页共 45 页矿山排水设备选型设计2 设计必备的原始资料和设计任务2.1 设计的原始资料(1) 竖井开拓，井口标高＋58.00m ，水平标高－260.00m ；(2) 正常涌水量6.20m3/min ，最大涌水量 9.27m3/min ；(3) 正常涌水期按 300 天，最大涌水期按65天；(4) 矿水中性，矿水密度1020kg/m3 ；(5) 服务年限 30 年；(6) 矿年产量 105 万吨。
2.2 设计任务(1) 确定合理的排水系统； (2) 选择排水设备；(3) 绘制水泵房布置图； (4) 设计说明书；(5) 论述专题：泵的结构及特点。
第 4 页共 45 页华北科技学院毕业设计(论文)第 5 页 共 45 页 3 排水设备选型计算1.1 设计依据设计原始资料：某矿井，年产量105万吨，竖井开拓，井口标高+58.00m ，水平标高-260.00m ，正常涌水量6.20m 3/min ，最大涌水量9.27m 3/min ，矿水中性，矿水密度1020kg/m 3，正常涌水期按 300 天，最大涌水期按65天计算，服务年限为30年。
3.2 排水设备方案3.2.1 泵应具有的排水能力依据《矿井安全规程》，水泵应具备以下排水能力：正常涌水量: h m m q z /372min /2.633==h m q Q /4.4462.13=≥最大涌水量: h m m q /2.556min /27.933max ==/h m 4.4462.13=≥z B q Q3.2.2 工作，备用，检修水泵工作能力max max 2.1q Q B ≥备用水泵的工作能力： /h m 09.2213max '=-≥B B B Q Q Q (3-1)取二者较大值：/h m 1233'=B Q检修泵组的工作能力：/h 111.65m Q 0.253B "=⨯=B Q式中 z q ——正常用水量，m 3/h ；max q ——最大用水量，m 3/h ；B Q ——工作水泵的排水能力，m 3/h ；/hm 3122.17.03'=⨯≥Z B q Q矿山排水设备选型设计第 6 页 共 45 页 max B Q ——工作水泵组合备用水泵组的总工作能力，m 3/h ； 'B Q ——工作水泵和备用水泵的排水能力，m 3/h ；"B Q ——检修水泵的排水能力，m 3/h ；3.2.3 估算水泵必须的扬程m lH H H H g X P gg B 353/=++==ηη (3-2)式中 g H ——排水高度，l H H H x p g ++= m ；p H ——泵排水高度暂取井筒高度 m ；x H ——吸水高度，取 5=x H m ；l ——管子高出精通的深度，取1=l m ；g η ——管路效率，对于竖井取 95.0~9.0=η ；对于斜井，当倾角︒>30α 时，取8.0~83.0=g η ；当 ︒︒=30~20α 时，取 77.0~8.0=g η ；当︒<20α 时，取 74.0~77.0=g η （一般取较大者为宜）。
3.2.4 排水设备初选根据以上参数，参照《泵产品样本》可初步确定该矿井所需水泵的型号为：表3-1 型号 流量 Q (m 3/h)扬程 H(m ） 单级扬程i H （m ） 单级零扬程 0i H （m ）级数 i B H H i = D280-65 280 397.5 65 71 6D300-65 300 390 65 74 6 参照《泵产品样本》可知D280-65×5,D300-65×5的参数如表3-2所示。
华北科技学院毕业设计(论文) 表 3-2 D280-65×5、D300-65×5 的参数 流量 扬程 转速 轴功率 配带电动机 效率必需 轮名 汽蚀 义直型号QHnPa功率 型号η泵重 余量 径m /H3mr/minkWkW%mmD280-65×5280397.51480430450Y400L-470．4 3.3530552D300-65×53003901480419440Y355L-4764352000以上两种泵的性能曲线如图 4－1 所示：3.2.5 水泵的台数 当 q 50 m /h 时，而且一台水泵能满足排水要求时，取水泵台数=2；3当 q 50 m3/h 时，需要设置三台水泵时，先按求出水泵能力；表 3-3 工作水泵 QB 排水量 (m / h)3备用水泵 Q B 372.48检修水泵 QB 111.65446.4第 7 页 共 45 页矿山排水设备选型设计 以上 QB ， Q B 和 QB 分别为工作，备用和检修水泵的能力，则所需水泵的台数为；nQB Qmn ， QB Qmn ， QB Qm（3-3）式中 n ， n 及 n 分别为工作，备用和检修水泵台数。
Qm ——水泵的额定流量。
水泵总台数= n + n + n =5表 3-4 D280-65×5 D300－65×5nQB Qm QB Qm22n 22 QB n Qm水泵的总台数 n n n1155a) 注意：当工作水泵超过 4 台时，应适当增加检修水泵，同一泵房内最好选用同 一型号和规格的水泵。