矿山排水设备
矿山井巷掘进排水系统设备及附件建设规范
1.1 井巷水仓排水设备的数量应根据实际情况考虑，最低要求 3 台套(一用、一备、一检修)。
水泵杨程应根据实际情况进行计算确定。
1.2 水泵的流量，必须在 20h 内排出矿井 24h 的正常涌水量。
备用水泵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 20h 内排出矿井 24h 的最大涌水量；有突水危（wei）险矿井可另增设排水能力或者预留水泵位置。
1.3 设备选型应符合矿井水质要求，当矿井水 pH<5 时应按防酸要求选型；当选用污水泵效率不能满足要求时，可将矿井水清、污分流、分排或者净化；排水中含有固体颗粒时，为防止颗粒沉降，排水管路流速不得低于最小临界速度。
1.4 水泵内必须设计有水泵灌引水装置，引水装置必须可靠，应能在 5min 内起动水泵；采用高压水射流引水时，每个泵房至少有一台水泵的吸水管要设底阀，大水矿井则至少两台，并且在地面排水管口有灌水装置或者以压缩空气、洒水管压力水作备用；采用真空泵作引水装置时，应至少配备一台备用真空泵。
2．1 主排水管路必须设工作和备用的水管。
工作水管的能力，应在 20h 内排出矿井 24h 的正常涌水量。
排水管路应考虑管路的备用，可安装 2 套排水的管路。
但全部管路的总能力应在 20h 内排除矿井 24h 的最大涌水量。
2.2 排水管路必须能承受内水静压、水锤动压、钢管自重和温度应力叠加产生的载荷。
还应能承受 1.25 倍设计工作压力的压力试验。
2.3 斜井管路应设在悬臂架上或者底板混凝土墩上，此间距在 4~8m，每隔 50m 固定，并应留有足够的安装和检修位置。
管道设在人行道上方时，吊挂高度应高于 1.8m。
2.4 管路下端应设金属弯管支座。
排水高度大时，可以分段选择管壁厚度。
分段设直管支座，第一道直管支座宜布置在距井口 100m 摆布处。
管座应固定在专设钢梁上，底部和中间支座梁的强度、刚度、总体和局部稳定性及梁基础强度均应按“钢结构设计规范”计算，能承受所有管道同时发生水锤时的动、静载荷。
采掘工作面排水设备选型计算课件
采掘工作面排水设备功率的确定
总结词
根据总排水量和扬程，计算出排水设 备的功率。
详细描述
功率是评价排水设备性能的重要指标， 需要根据总排水量和扬程，计算出排 水设备的功率。在计算时需要考虑设 备的效率和功率因数等因素。
采掘工作面排水设备型号的选择
总结词
根据采掘工作面的实际情况和设备性能要求，选择合适的排水设备型号。
混流式水泵
结合离心式和轴流式的特点，具有中等扬程和流 量的特点。
采掘工作面排水设备的特点
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高效能
采掘工作面排水设备应具备高 效能，能够快速排除积水，保
证采掘工作的顺利进行。
可靠性
采掘工作面环境恶劣，排水设 备应具备较高的可靠性，确保
长时间稳定运行。
安全性
采掘工作面排水设备应符合安 全标准，具备防爆、防水等功
END
THANKS
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KEEP VIEW
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保障采掘工作安全
采掘工作面排水设备能够 及时排出工作面的地下水， 降低水患风险，保障采掘 工作的安全进行。
提高采掘效率
通过有效的排水，能够保 持工作面的干燥，减少泥 泞和积水，提高采掘效率。
延长设备使用寿命
避免水对采掘设备和设施 的侵蚀，延长设备使用寿 命。
采掘工作面排水系统的组成
排水泵
能，保障人员安全。
适应性
采掘工作面排水设备应适应不 同的采掘环境和排水需求，能
够应对各种复杂情况。
采掘工作面排水设备的适用范围
适用于地下矿山的采掘工作面排 水，包括竖井、斜井、平硐等。
适用于金属矿、非金属矿、煤矿 等各类矿山的采掘工作面排水。
矿山供水与排水系统设计与管理
矿山供水与排水系统设计与管理一、引言矿山供水与排水系统是矿山生产中至关重要的基础设施之一，它对矿山的安全生产和环境保护起着至关重要的作用。
本文将详细介绍矿山供水与排水系统的设计与管理，包括系统的组成、设计原则、管理要点等方面的内容。
二、矿山供水系统设计与管理1. 系统组成矿山供水系统主要由水源、水处理设施、输水管道、水箱和供水设备等组成。
水源可以是地下水、地表水或其他可供应水源。
水处理设施包括净水设备、消毒设备等，用于处理水质，确保供水的安全。
输水管道是将处理后的水输送到矿山各个用水点的管道网络。
水箱用于储存水源，以应对突发情况。
供水设备包括泵站、水泵等，用于提供足够的供水压力和流量。
2. 设计原则（1）安全可靠性：供水系统设计应考虑到矿山生产的特殊环境和工况，确保系统在各种复杂条件下仍能正常运行，保障矿工的生产安全。
（2）经济合理性：供水系统设计应充分考虑到投资和运营成本，尽量降低设备和运行费用，提高系统的经济效益。
（3）节能环保性：供水系统设计应采用节能环保的技术和设备，减少能源消耗和对环境的影响，实现可持续发展。
3. 管理要点（1）定期检查和维护：定期对供水系统进行检查，包括设备状态、管道漏水情况、水质监测等，及时发现问题并进行维护和修复，确保系统的正常运行。
（2）水质管理：对供水系统的水质进行监测和管理，确保供水符合相关标准和要求，防止水质污染对矿山生产和人员健康造成影响。
（3）安全管理：加强供水设备和设施的安全管理，确保设备运行的安全可靠性，防止事故的发生，保障矿工的生产安全。
（4）节能管理：优化供水系统的运行方式，采用节能技术和措施，减少能源消耗，提高供水系统的能效。
三、矿山排水系统设计与管理1. 系统组成矿山排水系统主要由排水井、排水泵站、排水管道和排水设备等组成。
排水井用于收集和储存矿山内的地下水和地表水，并将其输送到排水泵站。
排水泵站负责将排水井中的水抽出，并通过排水管道输送到合适的位置。
煤矿安全可移动式自动排水设备
排水泵流量：50-100m³/h 排水泵扬程：30-60m
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设备操作与维护
操作步骤
启动设备
首先检查设备是否正常，然后按照操 作手册启动设备。
设定参数
根据矿井的实际情况，设定排水设备 的各项参数，如流量、扬程等。
运行监控
在设备运行过程中，密切关注设备的 运行状态，确保设备正常工作。
性强。
设备主要由水泵、电机、控制系 统和管道等组成，通过自动化控 制系统实现排水过程的自动控制
。
设备应用场景
该设备适用于各种类型的煤矿 井下排水，包括竖井、斜井和 平硐等。
在矿井水文地质条件复杂、涌 水量大的矿井中，该设备能够 发挥更大的作用。
该设备也可用于其他类似地下 工程中的排水工作。
设备优势与特点
智能化控制
加强设备的自动化和智能 化控制，实现远程监控和 自动调节，提高设备的运 行效率和安全性。
节能环保技术
采用节能环保技术，降低 设备能耗和排放，减少对 环境的影响。
市场前景与竞争态势
市场需求持续增长
随着煤矿开采的深入和安全标准的提 高，市场对可移动式自动排水设备的 需求将持续增长。
竞争格局激烈
主要组件及功能
液位传感器
用于检测水仓内的水位，将信号传输给控制 单元。
控制单元
接收液位传感器信号，控制排水泵的启动和 停止，调节排水量。
排水泵
负责将水仓内的水抽出，排到矿井外。
电源及电机保护装置
为设备提供动力，并在电机过载或短路时切 断电源，保护设备安全。
技术参数
液位传感器精度：±10mm
外形尺寸： 1200mm×800mm×1800mm
拓展应用领域
矿山排水设备
《矿山机械与设备》书籍摘抄国泰科技有限公司
矿山排水设备
一、矿山排水系统：
矿山排水系统由矿井深度、开拓系统以及各水平涌水量的大小等因素来确定，常见的排水系统有集中排水系统和分段排水系统两种。
二、离心式水泵的分类及工作原理：
矿用水泵多用离心式水泵，只是在个别情况下使用轴流式水泵。
离心式水泵的分类：○1按叶轮的数目可分为：单级和多级泵○2按吸入方式可分为：单吸和双吸○3按泵轴的位置可分为：立式和卧式○4按泵体的拆卸方式可分为：分段式和水平中开式○5按叶轮的结构形式可分为：闭式和开式泵
三、离心泵的主要结构形式：
○1D型泵：D型泵是单吸、多级、分段式离心泵，它可输送清水或物理化学性质类似于水的液体，输送温度不超过40℃。
水泵的吸口为水平方向，排出口为垂直方向，目前这种泵的级数最多为11级，最高扬程为1000m，流量为450m³/h ,效率80% 。
○2B型泵：B型泵是单吸、单级、悬臂式离心泵，它可输送清水或物理化学性质类似于水的液体，输送温度不超过80℃。
《矿山机械与设备》书籍摘抄第 1 页国泰科技有限公司。
矿山排水设备及污水处理设计论文
矿山排水设备及污水处理设计论文摘要：矿山排水及污水处理是矿业生产中重要的环保环节，关系到矿山环境保护和资源利用的可持续发展。
本文主要针对矿山排水及污水处理的设备设计方案进行了探讨，分析了其在矿业生产中的重要性，并提出了相应的设备设计方案。
1.引言矿山排水及污水处理对于矿山环境保护和资源利用的可持续发展至关重要，其设计方案需要满足环保要求，同时确保矿山生产的正常进行。
本文将重点探讨矿山排水设备及污水处理的设计原则和技术方案。
2.矿山排水设备设计矿山排水设备的设计要考虑到矿山地下水位、地质条件、矿山规模等因素，选择合适的排水设备，确保矿山地下水的有效排除。
常用的排水设备包括排水泵、排水管道、排水井等，排水设备的选型应根据矿山地质条件和地下水位进行合理选择，确保排水设备的稳定运行。
3.污水处理设备设计矿山生产过程中会产生大量的污水，需要进行污水处理，以减少对环境的影响。
污水处理设备的设计要考虑到矿山污水的成分和含量，选择合适的处理工艺和设备。
常用的污水处理设备包括污水处理站、污水处理设备、沉淀池、过滤器等，污水处理设备的设计要根据矿山生产水量和污水成分进行设计，确保污水处理设备的有效运行。
4.矿山排水及污水处理设备的维护和管理矿山排水及污水处理设备的维护和管理是确保它们稳定运行的关键，需要建立完善的设备管理制度和定期维护计划，定期检查设备的运行状况，及时进行维修和更换设备，确保设备运行的安全和稳定。
5.结论矿山排水设备及污水处理设备是矿山环保工作中不可或缺的重要组成部分，其设计和管理的好坏直接影响到矿山环境的保护和资源的可持续利用。
本文对矿山排水设备及污水处理的设计方案进行了探讨，希望能够为矿山环保工作提供一定的参考和借鉴。
矿山排水设备及污水处理设计6. 矿山排水设备及污水处理设计的挑战矿山排水和污水处理在矿业生产中面临多种挑战，包括地质条件不同、地下水位变化、污水成分多样等。
因此，设计矿山排水设备和污水处理方案时，需要考虑到这些挑战，制定相应的设计方案。
矿山排水设备
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矿山排水设备
单级泵：只有一个叶轮的泵。
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矿山排水设备 多级泵：有两个以上叶轮在一根轴上串联的泵。
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矿山排水设备 多级泵：有两个以上叶轮在一根轴上串联的泵。
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双吸泵
单吸式泵：叶轮一侧有吸入口的泵。 双吸式泵：叶轮两侧都有吸入口的泵。
b1—水泵基础边到轨道侧墙壁的距离，一般为1.5— 2m
b2—水泵基础另一侧到吸水井侧墙壁的距离，一般 为0.8—1.0m
3、水泵房的高度
应满足检修时起重的要求，一般3.0—4.5m，或根据
水2024泵/3/16 叶轮直径确定：
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水泵房
水泵叶轮直径确定： D 3500mm时取4.5m
并应设起重3—5t的工字梁，D 3.5m取m3m，可不设起重量。
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涡壳式泵：具有螺旋形泵壳的离心泵。 导叶式泵：具有固定导叶（导水圈）的分段离心泵。
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涡壳式泵：具有螺旋形泵壳的离心泵。 导叶式泵：具有固定导叶（导水圈）的分段离心泵。
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第十二章 离心式水泵的工作理论
1. 理想叶轮模型
流体在离心式水泵叶轮中的流动水在水泵的叶轮中的流 动情况相当复杂，利用数学方法准确求出压头特性（泵 转速一定时，流量与压头之间的关系）是很困难的。只 能采用近似方法，使其结果能基本反映实际情况，这就 是建立一个理想叶轮模型，其条件为：
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1、组成 水泵、电机及电控设备、管路及附件、监测仪表等。 2、各部分功用
滤水器 装在吸水管的末端，其作用是防止水中杂物进入泵内。 滤水器中的底阀 是为防止灌入泵内和吸水管内的引水以及停泵 后的存水涌出而设置的。
矿山排水设备
司机的岗位责任制（略）
• ⒍流量：在单位时间内所排出水H” 表示。
⒌在检修水泵和排水管路时，应将 防水管上的放水闸阀打开，将排水 管路中的水放回吸水井中。
离心式水泵的工作原理
• 离心式水泵的叶轮在充满水的泵体内作旋 转运动时,由于产生离心力的作用,把水从叶 轮里甩出去,当叶轮在泵体以高速旋转时,叶 轮里的水以很快的速度甩向四周,他们具有 很大的能量,此时叶轮中心部分的入水处便 产生低压区,因而新的水即补充进入叶轮,水 便连续不断的旋转的叶轮接受能量而成为 高压水,沿着水管被压送到排水管排出.
排水系统的分类
•
• •
根据矿井深度、开拓方式以及各水平涌水 量的大小，可采用不同的排水系统： ⑴直接排水系统 ⑵分段排水系统 ⑶多水平同时开采排水系统
《煤矿安全规程》对井下主排水系 统的规定
• ㈠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20h内排出矿井 24h的正常涌水量，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20h内排出矿井24h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，可在主泵房内预留安装一定数量位置 的水泵。
水泵运行中的监视
• ⑴主要听水泵和电动机运行中的声音是否 正常。 • ⑵经常注意电压表、电流表的变化，当电 流超过额定电流时，电压超过土5%时，必 须立即停车。 • ⑶滚动轴承的温度不得超过75℃，滑动轴 承的温度不得超过65℃。
矿井排水系统及设备
张家珥主排水泵房 水仓总容量：总2700 m3，其中内仓960 m3，外仓1740 m3。泵房安装有四台 MD280—65×5型离心式水泵，并配置两趟 φ273管路沿着张家珥管子道、张家珥回风立 井排至地面，每趟管路约500米。 安装有一台D155-30*9型离心式水泵，配置 一趟φ159管路沿二采区回风巷、轨道九联巷、 二采区皮带巷、回风六联巷、二采区回风巷、 一采区回风巷、轨道二联巷实现与井底泵房 的互排，管路总长约2400米。
煤矿用常用水泵图片
离心式水泵排水设备的组成
离心式水泵排水设备主要由水泵、电动机、起动设备、管路、管路附件 和仪表等部分组成。 装在吸水管末端的滤水器的作用是防止水中的杂物进入泵内。滤水器中 底阀的作用是当向水泵内灌引水时或水泵停止运转时，使水泵和吸水管 中的水不要漏掉。 装在排水管上的阀板的作用是用以调整水泵的流量和在关闭闸板的情况 下进行起动，以降低起动电流。 装在闸板上边的逆止阀作用是在水泵突然停止运转时，或在末关闭闸板 面防泵时，停止水力冲击。 放气栓的作用是在向水泵内灌引水时放掉泵内空气。 旁通管的作用是水泵在再次起动时，由排水管向泵内灌引水。 压力表和真空表的作用是检测排水管中的压力和吸水管中的真空度。
采区水仓的有效容量应当容纳4h的采区正常涌水量。水仓进口出 应设置箅子。对水砂充填和其他涌水中带有大量杂质的矿井，还应 当设置沉淀池。 水仓的空仓：容量应当经常保持在总容量的50%以上。
张家珥泵房仓容： 外仓1740+960=2700m3> 8*(70~72)=576m3
井底泵房仓容： 外仓600+800=1400m3> 8*(70~72)=576m3
采区泵房仓容： 外仓900+900=1800m3> 4*(70~72)=288m3
煤矿井下排水规程
煤矿井下排水规范主要排水设备应满足以下要求：（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20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。
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20h内排出矿井24h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，主泵房可预留一定数量的水泵。
（二）水管：必须有工作和备用的水管。
工作水管的容量应能与工作水泵配合20h内排出矿井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。
（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，可另建一座抗灾、排水能力强的泵房。
主要泵房至少有2个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高出泵房底板7m以上；另一个出口通到井底车场，在此出口通路内，应设置易于关闭、防水防火的气密门。
泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。
主水箱必须有主水箱和辅助水箱，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。
新建、矿山或生产矿山改造和扩建的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下时，主水箱的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。
正常涌水量大于1000m3/h的矿井，主水箱的有效容量可根据以下公式计算：Ｖ＝2（Q+3000）式中 V--主水箱的有效容量，m3；Q--矿井每小时正常涌水量，m3。
但是，主水箱的总有效容量不得小于4h的矿井正常涌水量。
矿区水斗的有效容量应能够容纳4h的采区正常涌水量。
最大涌水量与正常涌水量相差很大的矿井，对排水能力、水仓容量应编制专门设计。
水仓进口处应设置篦子。
对水砂充填、水力采煤和其他矿井进水中含有大量杂质，还应设置沉淀池。
水仓的空仓容量必须经常保持在总容量的50%以上。
水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路，必须经常检查和维护。
气动矿用风动泵自动排水装置工作原理
气动矿用风动泵自动排水装置工作原理
气动矿用风动泵自动排水装置是一种用于矿山排水的设备，它的工作原理是利用气动矿用风动泵的工作原理，通过自动控制系统实现自动排水。
气动矿用风动泵是一种利用压缩空气作为动力源的泵，它的工作原理是通过压缩空气的作用，使泵体内的活塞往复运动，从而实现液体的吸入和排出。
在矿山排水中，气动矿用风动泵具有体积小、重量轻、维护方便等优点，因此被广泛应用于矿山排水领域。
自动排水装置是一种能够自动控制气动矿用风动泵工作的装置，它由传感器、控制器、执行器等组成。
传感器用于检测液位，当液位超过设定值时，传感器会向控制器发送信号，控制器接收到信号后会启动气动矿用风动泵，将液体排出。
当液位降低到设定值以下时，传感器会再次向控制器发送信号，控制器接收到信号后会停止气动矿用风动泵的工作。
自动排水装置的优点是能够实现自动控制，无需人工干预，从而提高了工作效率和安全性。
同时，自动排水装置还能够根据实际情况进行调整，如调整液位设定值、调整排水量等，从而更好地适应不同的排水需求。
气动矿用风动泵自动排水装置是一种高效、安全、可靠的矿山排水设备，它的工作原理是利用气动矿用风动泵的工作原理，通过自动
控制系统实现自动排水。
在矿山排水中，它能够提高工作效率和安全性，减少人工干预，是一种非常实用的设备。
矿山排水设备的组成
矿山排水设备的组成矿山排水设备-般由水泵、电动机、启动设备、管路及其附件和仪表等组成，如图1-2-4所示。
水泵是把原动机械能传输给水的机械，叶轮是传输能量的主要零件。
滤水器5装在吸水管的最下端，其作用是过滤矿水屮的杂物，防止杂物进入水泵。
底阀6用于防止水泵启动前充灌的引水及停泵后的存水漏入吸水并。
底阀阻力较大，并常出现故障，所以，一些矿井采用无底阀排水。
矿山机械设备无底阀排水就是去掉底阀，减小吸水管路的阻力，并减少了底阀存在时的故障。
调节闸阀8安装在靠近水泵的出水管段上，用来调节水泵的扬程和流量；扁动水泵时(功率最小，以免电动机过载）和正常停泵时（以免水击水泵与管路）将该阀关闭。
逆止阀9安装在调节闸阀的上方，其作用是防止突然停泵时来不及关闭调节M阀而发生水击，以保护水泵和管路。
旁通管100(对有底阀的水泵）跨接在逆止阀和调节闸阀两端。
水泵启动前，可通过旁通管用排水宵中的存水向水泵充灌引水。
压力表15用来检测水泵出的压力。
真空表用来检测水泵入口处的真空度。
引水漏斗口用来充灌引水。
放气栓16是在充灌引水时排出水泵内的空气。
放水管12是在检修水泵和管路时，把排水管中的存水放入吸水井。
离心式水泵的工作原理图1-2-5所示为一单吸单级离心式水泵的结构示意阁。
它主要由叶轮1、泵轴、外壳3、轴承及吸水管4、排水管5等组成。
叶轮固定在泵轴上，随泵轴一起转动。
外壳3为一螺线形扩散室，吸水口和排水口分别与吸水管4和排水管5连接。
矿山机械设备水泵启动前，先向水泵充灌引水，灌满引水后，启动电动机。
电动机带动泵轴与叶轮旋转，叶轮内的水在离心力的作用下由叶轮入口流向叶轮出口，并经螺线形扩散室进入排水管被排出；同时，矿山机械设备在水被排出的叶轮进处形成真空（负压），吸水井中的水在大气压力作用下通过吸水管被压入叶轮入口，形成连续流动。
矿山排水设备概括
至少有两个：主、副水仓，以便清理时轮换使用。
水仓总容量:
《煤矿安全规程》规定为：
（1）正常涌水量在1000m3及其以下时，主要水仓的 有效容量应能容纳8h的正常涌水量。
四、水泵房：
（一）水泵房位置：在井底车场附近。其原因：
（1）运输巷道的坡度都向井底车场倾斜，便于矿水 沿排水沟流向水仓；
(二) 分段排水系统
将全矿涌水集中到几个水平，然后分别将水排至 地面。
1、单水平开采：
先将涌水排至井筒中间水仓，然后再由中间水泵 房的水泵将水排至地面。
2、多水平开采： （1）当各水平涌水量都较大时，则分别设置排水
设备，将各水平涌水分别排至地面。
（2）当下水平的涌水较小时，可将下水平涌水， 用辅助水泵排至上水平水仓中，然后由上水平主
其它型式：喷射式、水锤式等。
我国煤矿采用最多：离心式
少数采用：活塞式、喷射式水泵
二、矿用水泵工作原理
（三）水泵房结构尺寸
1．水泵房长度
n L0 1 (n +1) m
n——水泵台数；
L0——水泵机组(泵和电动机)的总长度，m，可查样 本；
l1——水泵机组的净空距离，一般为1．5～2m。
2．水泵房的宽度
b0 + b1 + b2 m
b0——水泵基础宽度，m；
b1——水泵基础边到轨道一侧墙壁的距离，一般为1．5～2m；
b2——水泵基础另一边到吸水井一侧墙壁的距离，一般为0．8～。
3．水泵房的高度
ห้องสมุดไป่ตู้
1）水泵房的高度应满足检修时起重的要求，一般为3～4．5m；
2）根据水泵叶轮直径确定：在D≥350时，取4．5m，并应设有能承受起重质量 为3～5t的工字梁，在D<350时，取3m，可不设起重梁。
第十五章矿井排水系统
D、DG、DGR型系列水泵主要用中低压锅炉给水或其它中低压给水之用。 1、D型水温不超过80℃；DG型水温不超过110℃；DGR型水温不超过160℃ 2、被抽送液体的PH值为6-8。
D.DG.DGR型系列水泵系单吸多级分段式离心 水泵，供输送清水 及理化学性质类似于水的液体之用。其吸入口，D型泵水平方向； DG.DGR型为垂直向上；其吐出段均为垂直向上。 该系列泵吸入口径为40-200mm，流量为3.75-335m3h,扬程为 75-684m，功率为5.5-440KW，电压：380V、3000V、6000V。
2.D式泵（卧式、单吸、多级分段式水泵） 特点：泵体由进水段、出水段和多个中间段分段组 成。最多为11级，最高扬程为1000米，流量 450m3/h，相当于串联。 适用于：主排水设备的常用水泵。 3.卧式多级螺壳水泵 特点：叶轮对称平衡布置，级间以螺壳形通道串联。 适用于：主排水 4.深井泵： 特点：立式、多级、分段水泵 适用于：凿井、竖井掘进和淹没矿井排水时的移动 排水设备。水位变化一般在10-100米。
四、水仓、水泵房 1.水仓：容纳矿井水的坑道：容纳矿水、沉淀。 含主仓和副仓，两仓容量相同，轮换使用和清 理，要求可容纳8小时正常涌水量（采区水仓容 量要大于等于4小时正常涌水量）。 2.水泵房：主要泵房至少有二个出口，一个出口用 斜巷通到井筒，并应高出泵房底板7m以上；另 一个出口通到井底车场，在此出口通路内，应设 置易于关闭的既能防水又能防火的密闭门。泵房 和水仓的连接，应设置可靠的控制闸门。
5.吊泵 特点：可借助于吊挂装置在井筒内上下移动，并带有吸水软管。 适用于：凿井时的掘进排水。 八、离心式水泵的主要部件 P398
D型离心水泵主要于矿山排水，工厂及城市给水之用。 1、水温不超过80℃。 2、被抽送液体的PH值为6-8。
煤矿排水系统
3、功率
水泵在单位时间内所做的功的大小叫做水泵的功率。 1） 水泵的轴功率 电动机传给水泵轴的功率，即水泵的轴功率（输入功率） 2） 水泵的有效功率
水泵实际传递给水的功率，即水泵的有效功率（输出功率）用符
号PX 表示。
px
QH
1000
4、效率：
水泵的有效功率与轴功率之比，叫做水泵的效率，用符号 表示。
1、 流量 水泵在单位时间内所排出水的体积，称为水泵的流量，用符号Q表示，
单位m3/s , m3/h。
2、扬程 单位重量的水通过水泵后所获得的能量，称为水泵的扬程，用符号H表示，
单位为m。
1）. 吸水扬程(吸水高度) 泵轴线到吸水井水面之间的垂直高度，称为吸水扬程，用符号HX 表示，单位为m。
2）排水扬程（排水高度） 泵轴线到排水管出口处之间的垂直高度，称为排水扬程。 3）实际扬程（测地高度） 从吸水井水面到排水管出口中心线间的垂直高度，称为实际扬程。 4) 总扬程 总扬程H为实际扬程、损失扬程和在水在管路中以速度v流动时所需的（速
（2）矿井涌水量 矿井涌水量：单位时间内涌入矿井水仓的矿水总量 称为矿井涌水量
最大涌水量：通常在雨季和融雪期出现涌水高峰， 此期间的涌水量称为最大涌水量。
正常涌水量：除最大涌水期外其他时期的涌水量变 化不大，一年内持续时间较长，此期间的涌水量称 为正常涌水量。
绝对涌水量：单位时间内涌入矿井的水的体积量（q），单位是m3/h； 相对涌水量：同时期内相对于单位煤炭产量的涌水量，也称含水系数。
（2）水泵房
水泵房是专为安装水泵、 电机等设备而设的硐室， 大多数主水泵房布置在井 底车场附近。
（2）水泵房（续）
水仓
地下矿山主要生产系统(四)
三、矿井排水水的特点：（1）水往低处走（2）地下深度越深，压强越大，破坏力越强（3）受环境影响较大，比如降雨、洪水、江河湖泊等 矿井排水是战胜水害的重要手段之一，尤其是含水矿床在没有得到彻底疏干的情况下，必须依靠矿井排水，以保证在安全的条件下顺利地进行生产。
（一）排水方式 矿山排水方式有两种：自流式排水和扬升式（也叫压升式）排水。
扬升式排水又分为固定式和移动式两种。
井下水泵房都是固定式的，只有在掘进竖井和斜井时，才将水泵吊在专用钢丝绳上，随掘进面前进而移动。
（二）排水系统1）每个水平各自设置水泵房直接排水。
2）当下部水平涌水量小、上部水平涌水量大时，可在下部水平面设辅助水泵。
3）当下部水平涌水量大、上部涌水量小时，可用钻孔、管道、放水天井将上部的水放至下部水平、再由下部集中排至地表。
但有突然涌水危险的矿井，主水泵房不应设在最低水平。
（三）排水设备和管路1.排水设备 地下矿山采用排水设备很多，最常用的是卧式电动离心式水泵。
水泵的台数和能力应根据雨季的长短、涌水量的大小和扬程的高低来决定。
在吸水管上装有带底阀的过滤罩，在排水管上装有闸阀、止逆阀、旁通管和放水管，同时在水泵上装有灌水漏斗和放气嘴以及在水泵的出入口处分别装压力表、真空计。
水泵的台数和能力应根据雨季的长短、涌水量的大小和扬程的高低来决定。
必须有足够的备用水泵。
雨季长、涌水量大的矿井，主要排水设备应由3台同类型的水泵组成，其中任意一台能在20h内排出一昼夜矿井的正常涌水量，两台同时工作时能排出矿井一昼夜的最大涌水量。
在雨季短、涌水量小于50m3/h的矿井，主要排水设备可安装同类型的水泵两台，其中一台能在20h内排出一昼夜的正常涌水量。
【新规程有调整】2.排水管道 排水管路包括排水管道和吸水管道。
一般矿井所用的普通排水管有；铸铁管、钢管、无缝钢管。
使用铸铁管的优点是经济、耐用，但质量大。
在平巷和斜井，尤其是在露天矿中更为适用。
当它用作垂直排水管时，其总长度不能超过100 m，水压不超过10 kg/cm2。
矿山坑底抽水方案
矿山坑底抽水方案前言矿山开采和生产时常会遇到坑底积水的情况，影响生产效率以及工作人员的安全。
抽水是处理坑底积水的必要措施之一，本文将介绍矿山坑底抽水方案。
抽水原理矿山坑底水的来源分为自然渗入和生产排放两种情况。
抽水原理是利用排水设备对坑底水进行持续排放，使坑底水位保持在一定的高度范围内，以维持矿山正常生产和人员安全。
抽水设备1. 泵站泵站是矿山抽水设备的核心部件，是进行坑底排水的关键。
泵站一般由水泵、电机、控制箱等部件组成。
矿山选用的泵站设备应根据坑底水位、水量及排水斜度等参数进行选择。
2. 管道管道是连接泵站和坑底的投入设备。
管道输送能力直接影响抽水效果，必须选择适应矿山水位变化的长管距离和直径。
3. 筛分器筛分器是用于分离液体和固体颗粒的设备，可对抽上的泥浆进行过滤。
矿山中一般采用筛选器或沉淀器。
抽水程序矿山抽水程序通常包括一下几个步骤：1.开启泵站在确保排水管道无堵塞的情况下，开启泵站供水。
2.排水调节调整泵站控制箱中的水位传感器、自启动开关等设备，控制排水泵组工作和停止。
3.监测运行状态通过监控设备对排水泵组的运行情况、电压、水位等重要参数进行检测和监测，及时发现设备故障，进行处理或更换。
4.抽水污染物处理排水污染物处理是矿山生态环境保护的重要一环，处理方式包括物理、化学、生物等方法。
常见的方法有: 沉淀池、过滤器、生物池等。
抽水技术难点抽水在矿山生产过程中具有重要的地位，但也存在一些技术难点。
1. 长时间运行抽水设备必须能够长时间连续运行，如何确保设备安全性和降低故障率是技术难点之一。
2. 防堵塞矿山工作条件恶劣，在排水管道中易堵塞，如何防止排水管道阻塞是一个重要的技术难点。
3. 抽水污染矿山生产过程中排出的污染物对环境造成严重污染，如何降低抽水污染是矿山抽水技术的重要难点。
结语矿山坑底抽水是解决坑底积水的重要措施之一。
矿山应根据实际情况选择抽水设备，制定合理的抽水程序，并加强抽水技术难点的攻关和研究，以确保矿山的正常生产和环境保护。
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• 二、水泵的工况点
壳组成，如图 16 一 2 所示。启动前，先由灌水漏 斗向泵内和吸水管灌满水，然后启动电动机驱动叶 轮旋转。此时，叶轮中心处的水在离心力的作用下 被甩出叶轮，经螺旋形泵壳中的流道进入排水管道。 与此同时，叶轮中心处因水的排出而形成真空，吸 水井中的水在大气压力的作用下，被压人叶轮的进 口，形成连续流动。
第三讲：矿井排水设备概述
• 一、矿井排水设备的作用 • 二、矿井排水设备的分类 • 三、矿井排水设备的组成 • 四、矿井排水设备的工作原理 • 五、对矿井排水设备的要求
第十六 章 矿井排水设备 第一节 概述
一、矿井排水设备的任务和分类
1、 在矿井建设和生产过程中，由于 地层含水不断的涌出，雨雪和江河水的 渗透，水砂充填和水力采煤的井下供水， 使大量的水汇集于井下，矿井排水设备 的任务就是将这些矿水及时的排送至地 面。
水在管路中流动时产生的动扬程（ Ha ）之和，用符号 H
表示，单位为 m 。
3 ．功率
水泵在单位时间内所做的功，称为水泵的功率。
( l ）水泵的轴功率电动机传给泵轴的功率，即水泵的输
入功率。用符号 N 表示，单位为 kw 。
( 2 ）水泵的有效功率水泵实际传递给水的功率，即水泵
的输出功率。用符号 N X表示，单位为 kw 。
第四讲：矿井排水设备的结构
• 一、矿井排水设备的结构组成 • 二、轴向力及平衡方法 • 三、矿井排水设备的安全运行 • 四、矿井排水设备的使用与维护 • 五、矿井排水设备的故障处理
第三节 离心式水泵结构
目前，矿山主要排水设备常用 D 型、 DA 型和 TSW 型多级离心式水泵，而井底水窝和采区局部排水则常用 B 型、 BA 型和 BZ 型单级离心式水泵。
管路、管路附件、仪表等组成，如图 2 一 1
2—1
1、滤水器装在吸水管的末端，其作用是防止 水中杂物进人泵内。滤水器中的底阀是用以 防止灌入泵内和吸水管内的引水以及停泵后 的存水漏人吸水井中。 2、闸阀安装在排水管路上，位于逆止阀的下 方。其作用是调节水泵的流量，并在关闭闸 阀的情况下启动水泵，以减小电动机的启动 负荷。 3、逆止阀装在闸阀的上部，其作用是当水泵 突然停止运转时或者在未关闭闸阀的情况下 停泵时能自动关闭，防止排水管中的水对水 泵及吸水管产生的水力冲击。
也称吸水高度，用符号 H 、表示，单位为 m 。
( 2 ）排水扬程从水泵的轴线到排水管的出口中心的垂直
距离，也称排水高度，用符号 H 。表示，单位为 m 。
( 3 ）实际扬程排水扬程与吸水扬程之和，用符号 HSy 表 示，单位为 m ，
即 Hsy , = Hx＋ Hp
（ 16 一 1 )
( 4 ）水泵的总扬程 为实际扬程、损失扬程（H w ）和
井的主排水设备。水泵房设置在井底车场附 近。移动式排水设备用于掘进或淹没巷道的 排水。
我国煤矿使用的水泵主要是离心式水泵， 主要分类方法如下。 ( 1 ）按叶轮数目分为：单级水泵 ― 泵轴上 仅装有一个叶轮；多级水泵 ― 泵轴上装有多 个叶轮。
• ( 2 ）按叶轮进水口数目分为：单吸水泵 ― 叶轮上仅有一个进水口；双吸水泵 ― 叶轮 上两侧都有进水口。
Nx = γQH/ 1000
( 16 一 2 )
式中 γ 一矿水的重力密度， N / m 3 ．
4、效率 水泵有效功率与轴功率的比值，称为水泵的效率，用
符号η表示。
η = γQH/1000N×100％
5 ．转速 水泵轴每分钟的转数称为水泵的转速，用符号 n 表示，
单位为 r / min 。 6 ．允许吸上真空度
平衡盘是大型水泵平衡轴向推力的方法，在最后一级
叶轮后面的泵轴上用键固定一个平衡盘，与叶轮和泵轴组 成一体。平衡盘的平衡原理如图 16 一 7 所示，最后一级 叶轮排出的
16—7平衡盘平衡轴向力
16—8D型泵中段
二、轴推力产生的原因 1、由于作用在叶轮前、后轮盘上的压力不平衡而产生轴 向力； 2、由于叶轮内水流动量发生变化而产生轴向力； 3、由于大小口环磨损严重，泄露增加，使叶轮前后轮盘 上的压力分布规律发生变化，从而引起轴向力增加。
水泵和耐酸泵两种类型。扬程特性曲线较平缓，初始扬程
较高，有利于水泵稳定运转，零流量时功率低，有利于电 动机启动，效率曲线平坦，因而扩大了它的工业利用区。
D 型水泵的结构如图 16 一 4 所示，主要由 传劝部分、固定部分组成。
（一）传动部分由泵轴、叶轮、平衡盘组成。 1 ．叶轮叶轮是传递和转换能量的主要部件，如图 16 一 5 所示，叶轮由前、后轮盘及夹在其间的叶片组成。材料 一般为铸铁或铸钢。 2 ．泵轴泵轴用来带动叶轮旋转，是传递扭矩的主要部件。 一般由碳素钢或合金钢制成，它与叶轮用键连接。为防止 泵轴锈蚀、磨损，泵轴加装轴套。 3 ．平衡盘平衡盘的作用是消除水泵的轴向推力。如图 16 一 6 所示。大型多级离心式水泵，其轴向推力往往很 大，如不加以平衡，水泵则无法工作。
• ( 3 ）按泵壳的接缝分为：分段式水泵 ― 垂直水泵轴心线的平面上有泵壳接缝；中 开式水泵一一在通过水泵轴心线的水平面 上有泵壳接缝。
• ( 4 ）按水泵轴的位置分为：卧式水泵 ― 水泵轴呈水平位置；立式水泵 ― 水泵轴呈 垂直位置。
二、矿井排水设备的组成 矿井排水设备由水泵、电动机、启动设备、
的速度而带走的动能。排水过程中所有的阻力损失和动能
的损失与管路中流量的平方成正比，可用 RQ2 表示，因
此，水泵的管路特性方程式为：
H = Hs + RQ2
( 16一 4 )
式中 H ― 水泵的扬程， m ; Hsy ― 测地高度， m ; v ― 排水管出口速度， m / S ; Hw ― 总阻力损失， m ; Q ― 管路中的流量， m3 / S ; R ― 管路阻力损失系数。 它与管路的沿程阻力系数和局部阻力系数、管路长度 和直径等有关，当管路系统确定后，则 R 为常数。
• ( 2 ）必须有工作和备用水管，其中工作水 管的能力，应能配合工作水泵在 20h 排出 24 h 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 24 h 的最大涌水量。
第二节 离心式水泵的工作理论
一、离心式水泵的工作原理及性能参数
（一）工作原理 离心式水泵主要由叶轮、叶片、轴和螺旋形泵
轴向力总的方向，是由水泵的排水侧指向吸水侧。 三、轴向力的危害
多级离心式水泵的轴向推力有时可达几万牛顿，这个 力将使整个转子向吸水侧窜动，如不加以平衡，将使高 速旋转的叶轮与固定的泵壳接触，造成破坏性的磨损； 另外，过量的轴向窜动，会使轴承发热，电动机负载加 大；同时，使互相对正的叶轮出水口与导水圈的进口发 生偏移，引起冲击和涡流，严重时将使水泵无法工作。
第四节 离心式水泵的运行
一、排水管路的特性曲线
水泵的管路特性曲线是指在一定的管路上工作时，流
过该管路的流量与排水所需的实际扬程之间的关系曲线。
每一台水泵都和一定的管路连接在一起进行工作，水泵使
水获得的总能量，不仅用于把水排到地面排水口所消耗的
能量，还要用于克Biblioteka 吸水管路和排水管路的沿程和局部阻力损失的能量，另外还有水流出排水管时，水流具有一定
D 型离心式水泵 以老系列 2OOD 一 43 ×5 和新系列 D28O 一 43 × 5 为例说明该机的型号意义： 200 一一水泵吸水口直径 mm ; D －一一单吸多级分段式清水泵； 43 ― 单级额定 扬程， m ; 5 ― 水泵级数； 280 ― 额定流量， m 3 / h 。 D 型水泵是单吸多级分段式离心式水泵，其流量和扬程 范围很大，效率较高，能够满足矿山排水的需要，并有清
水泵扬程与流量之间的关系曲线称为流量一扬程曲线，
简称扬程曲线。其扬程曲线一般都是单调下降的。流量为 零时（闸阀完全关闭）的扬程称为初始扬程或零扬程，用 HO 表示。
水泵的流量与功率之间的关系曲线称为流量一功率曲
线，简称功率曲线。功率是随着流量的增大而逐渐增大的。 当流量为零时，轴功率最小，因此，离心式水泵应在闸阀 完全关闭的情况下启动。
• 水泵轴向力的平衡方法： • 1、平衡孔法； • 2、对称布置叶轮法； • 3、推力轴承法； • 4、平衡盘法。
（二）固定部分 固定部分由进水段、中段、出水段等部件组成。 1 ．进水段
进水段主要是接受由吸水管来的水，使水均匀地进入 第一级叶轮入口，降低流动损失。一般由铸铁制成。 2 ．中间段
中间段由导水叶片和返水叶片组成，如图 16一 8 所 示。导水叶片安装在叶轮外缘周围，收集叶轮高速流出的 水，将部分动能转变为压力能，并导人返水叶片中。返水 叶片使水流由径向转变成轴向，以最小的损失引入下一级 叶轮入口。中段材质为铸铁。
• 4、灌水漏斗的作用是在水泵启动前向泵内 灌水。此时，水泵内的空气经放气栓放出。 水泵再次启动时，可通过旁通管向水泵内 灌引水。
• 5、在检修水泵和排水管路时，应将放水管 上的放水闸阀打开，通过放水管放空排水 管路中的水。
• 6、压力表和真空表的作用是检测排水管中 的压力和吸水管中的真空度。
三、对排水设备的要求
矿井涌水量是指单位时间涌入矿 井的总水量，单位是 m 3 / h 。不同的 矿井位置、地形及地质条件、开采方 法对涌水量的大小都有影响，同一矿 井在不同季节涌水也不相同。在雨季 和融雪时期涌水量大，称这时的涌水 量为最大涌水量；其他时期涌水量比 较均匀，称为正常涌水量。
2、 矿井排水设备有固定式和移动式。 固定式排水设备固定在水泵房内，是矿
（二）性能参数
1 ．流量
水泵在单位时间内排出水的体积，称为水泵的流量，
用符号 Q 表示，单位为 m 3 / S 或 m 3 / h 。