某煤矿主排水设备选型设计

安徽矿业职业技术学院
毕业设计说明书
设计题目某煤矿主排水设备选型设计作者姓名叶德伍
学号 1
系部机电工程系
专业矿山机电
指导教师张丽芳老师
2013年3月28日
本次论文设计是基于煤矿流体机械选型设计，完成煤矿主排水设备水泵的型与设计。

本文根据安全和工作能力的要求，选取相应的水泵，以与对应的电动机。

并且根据煤矿需要，计算年耗电量，进行基本的生产成本算。

本文主要是煤矿用排水设备的选型，通过对以上设备的合理选型与设计，使工人的工作条件得到一定的改善，实现最大的经济效益。

选型设计中，根据《煤矿安全规程》的有关规定，在保证与时排除矿井涌水的前提下，使排水总费用最小，因而选择最优方案。

根据设计任务书所提供资料，以严格遵守《矿井安全规程》所规定的有关条款为依据，以安全可靠为根本，投入少、运行费用低为原则的设计指导思想，在煤矿生产中，单水平和两个水平开采，应根据矿井的具体情况进行具体分析，综合基建投资,施工，操作和维修管理等因素，在确定最合理的排水系统。

初步选择排水方案，进行设备选型以与相关计算，确定设备工况，校验水泵的稳定工作条件、经济运行条件，排除不合理方案。

对所剩方案进行经济核算，根据各设备外形尺寸与安装要求，并考虑其运行条件，最终确定泵房与管路的布置图。

关键词：矿井涌水; 水泵; 工况点; 设备布置;
修改建议：
1、目录从第1页开始
2、7.4设备购置费7.5安装工程费这两部分去掉
第一章、绪论 (1)
1.1矿水 (4)
1.2矿山排水设备的组成 (4)
第二章、矿井排水系统的确定与要求 (5)
2.1排水系统的要求 (5)
2.2矿井排水系统的确定 (5)
2.3矿井主排水系统的设计 (6)
第三章、水泵的选型与台数计算 (7)
3.1设备最小能力计算 (7)
3.2水泵扬程 (7)
3.3预选水泵的形式 (8)
3.4确定水泵的级数 (8)
3.5选定水泵的有关参数 (8)
3.6校验水泵稳定性 (9)
3.7确定水泵的台数 (9)
第四章、吸、排水管道选型计算与管道的布置 (10)
4.1管路敷设 (10)
4.2主排水管路连接 (10)
4.3管路支承梁计算 (10)
4.4管径计算 (11)
4.5确定管路壁厚 (11)
4.6计算管路特性 (12)
4.7吸、排管道的布置 (13)
4.8管道特性曲线的绘制与工况点的确定 (13)
第五章、水泵工作合理性校验 (14)
5.1校验排水时间 (14)
第六章、水泵电动机的选型计算 (15)
6.1水泵电动机的选型要求 (15)
6.2电动机结构型式的选择 (15)
第七章、主排水经济指标的计算 (16)
7.1计算水泵安装高度 (16)
7.2验算电机容量 (16)
7.3计算耗电量 (17)
第八章、水泵房、水仓的布置尺寸确定 (20)
8.1水泵房的布置与尺寸的确定 (20)
8.2水仓的布置与尺寸的确定 (22)
8.3水泵房的草绘绘制 (23)
参考文献致 (24)
致谢 (25)
第一章、绪论
在矿井建设和生产过程中，随时都有各种来源的水涌入矿井。

只有极少数例外的矿井是干燥。

将涌入矿井的水排出，只是和矿水斗争的一方面，另一方面是采取有效措施，减少涌入矿井的水量。

特别是防止突然涌水的袭击，对保证矿井生产有重要意义。

1.1矿水
矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的矿水，而且在遭到突然涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下，还要抢险排水。

在恢复被淹没的矿井时，首要的工作就是排水。

排水设备始终伴随着矿井建设和生产而工作，直至矿井寿命截止才完成它的使命。

因此，排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的，它对保证矿井正常生产起着非常重要的作用。

为了使排水设备能在安全、可靠和经济的状况下工作，必须做好确定排水方案，选择排水设备，进行布置设计，直到正常运行各环节的工作。

矿井水的来源分为地面水和地下水，地面水是江、河、湖、溪、池塘的存水与雨水、融雪和山洪等，如果有巨大裂缝与井下沟通时，就会造成水灾。

地下水包括含水层水、断层水和老空水。

地下水在开采过程中不断涌出。

矿井水中会有各种矿物质，故矿井水的密度比清水大，酸性水对排水设备的非耐酸金属零件产生腐蚀作用，减少排水设备正常使用年限。

矿水中含有的悬浮状固体颗粒进入水泵后加速金属表面的磨损。

对于矿水中的悬浮颗粒应在水泵前加以沉淀，而后再经泵排出矿井。

1.2矿山排水设备的组成
矿山排水设备一般由启动设备、电动机、水泵、管路、管路附件和仪表等组成。

矿山排水设备是煤矿大型固定设备之一，为确保矿井设备安全生产，要求排水设备在矿井服务年限内，必须安全、经济、可靠、合理的工作。

选择的矿山排水设备与其布置方式必须符合《矿井安全规程》和《煤矿工业设计规范》以与国家有关的技术规定；同时，在技术合理的前提下，应尽可能提高设备的装备效率和设备本身的完好率，充分发挥设备的潜力。

第二章、矿井排水系统的确定与要求
2.1排水系统的要求
由于煤矿特殊的自然环境，对排水设备的要求相对于其他生产条件要严格的多。

不仅要考虑防火，防爆，通风；还要考虑水文地理条件，水的酸碱性等问题，设计选用合理的设备，充分发挥设备的生产能力，是选型设计的关键。

（1）必须有工作水泵，备用水泵和检修水泵。

（2）工作水泵的排水能力，应能在20小时内排除矿井24小时的正常涌水量；备用水泵的排水能力，应不小于工作水泵的排水能力的70%,并且工作和备用水泵的总能力，应能再20小时内排出矿井24小时的最大涌水量；检修水泵的能力，应不小于工作水泵的排水能力的25%。

（3）水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况，在主要泵房内预留安装一定数量水泵的位置，以便增设水泵。

（4）正常涌水量≤50m3/h,且最大涌水量≤100m3/h的矿井，可选用2台水泵，其中一台工作，一台备用。

（5）主要排水设备必须有工作和备用的水管，其中工作水管的能力配合工作水泵在20小时内排除矿井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。

2.2矿井排水系统的确定
本矿井采用主、副立井、回风立井综合开拓方式，主井井口标高为+792m，副井、回风井井口标高均为+522m，大巷最低点标高为+530m。

根据地质报告，本矿井正常涌水量450m3/h，最大涌水量为800m3/h，因为正常涌水量大于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》与《煤矿安全规程》要求，本矿井应当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排水系统。

根据本矿井开拓方式，结合现有产品参数，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。

2.3井主排水系统的设计
1.设计依据
地质报告提供矿井正常涌水量450m3/h，最大涌水量为800m3/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500m3/h，最大涌水量为850m3/h计算；矿井水处理所需要增加15m扬程。

2.排水系统方案
根据本矿井的布置，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，主排水泵房设置在大巷最低点，排水管路沿副井井筒敷设，将矿井涌水排至地面工业场地，在工业场地设置水处理站。

该方案排水管路相对较短，降低了管路投资。

经上述综合分析比较，设计推荐本矿井排水系统采用布置合理，综合运营费用低的，即主排水泵房设置在大巷最低点，井下涌水由副井排出方案。

3.矿井主排设备系统方案的确定
根据上述内容确定的排水系统方案，本矿井采用集中性排水系统，主排水泵房设置在水平副井井底车场附近的大巷最低点，排水管路经管子道、沿副井井筒敷设至地面。

地质报告提供矿井正常涌水量450m3/h，最大涌水量为800m3/h，考虑矿井井下洒水和黄泥灌浆渗水增加水量50m3/h，因此在设备选型时按正常涌水期排水量500m3/h，最大涌水期排水量为850m3/h计算；大巷最低点标高+205m，副井井口标高+522m，排水垂高530m，考虑矿井水处理所需要增加的15m扬程后，排水总垂高为545m，排水管路敷设长度约610m。

第三章、水泵的选型与台数计算
选择水泵的型式和台数应符合《煤矿安全规程》和《规范》的规定。

若有两种或两种以上符合要求时，应选其中尺寸小，效率高的水泵，而且水泵的台数应尽可能少。

只有在不得已的情况下，才采用两台水泵并联排水。

3.1设备最小能力计算
正常涌水量时，确定工作水泵必须的排水能力
Q 1=1.2×500=600m 3/h
最大涌水量时，工作水泵+备用水泵必须的排水能力
Q 2=1.2×850=1020m 3/h
式中：z Q ——矿井正常涌水量， m 3/h
max Q ——矿井最大涌水量， m 3/h
3.2水泵扬程
矿井排水垂直高度：
Hc=井深+井底车场与最低吸水面标高差+出口高出井口高度
=522m+5m+3m=530m
水泵扬程：
H B ≥g ηC
H =530/0.9=589m
式中：H c ——矿井排水垂直高度，m ；
g η——管道效率：管路敷设角度为900的管道效率取0.9；
H B ——水泵必须的扬程，m 。

表3.1 管道效率
管路敷设角度（°） 90° >30° 30°
～20°
<20°
管道效率 0.90
～0.89 0.83～0.80 0.80～0.77 0.77～0.74
3.3预选水泵的形式
在水泵样本中，挑选能满足B Q 和B H 的水泵，最好是一台水泵就能达到所需要的要求能力。

在满足要求的各种水泵中，优先选择工作可靠、性能良好、体积小、重量轻而且价格低的产品。

当矿井水的PH 值小于5时，应采用耐酸水泵。

根据计算选用MD450-60×10系列矿用多级离心泵。

3.4确定水泵的级数
若采用分段水泵，当流量能满足要求时，水泵必须的级数为：
由9.860
589i i ===H H B ，故选择水泵级数为10级。

式中：B H ——水泵必须的扬程，m ；
i H ——水泵单级额定扬程，m ；
i ——水泵的级数。

3.5选定水泵的有关参数
由水泵样本中可得到其主要技术参数：
（1） 额定工况点流量Q e =450m 3/h ，
（2） 额定工况点单级扬程为e H =300m ，
（3） 额定工况点效率80%，
（4） 额定工况点允许吸上真空高度se H =6.5m ，
（5） 水泵零流量时扬程m 3500=H 。

3.6校验水泵稳定性
c 0m 315.90H H ≥=，满足水泵稳定条件。

式中：0H --水泵零流量时扬程，m ；
c H --矿井排水垂直高度，m 。

3.7确定水泵的台数
1
n--工作水泵台数
2
n--备用水泵台数
3
n--检修水泵台数
n--水泵总台数
(1)、正常涌水量时：N= n
1+ n
2
+ n
3
式中
，工作水泵台数n
1
= Q
1
/Q
b
, 且n
1
≥1，当n
1
不为整数时
，
其小数应进位到整
数。

n
1= Q
1
/Q
b
=500/450=2
备用水泵台数n
2=0。

7 n
1
，且n
2
≥1，当n
2
不为整数时，其小数应进位到整
数。

n
2=0。

7n
1
=0.7*2=2
检修水泵台数n
3=0。

25 n
1
，且n
3
≥1，当n
3
不为整数时
，
其小数应进位到整
数。

n
3=0。

25 n
1
=0.25*2=1
(2)、最大涌水量时，水泵工作台数n
4= Q
2
/Q
b
，n
4
= Q
2
/Q
b
=850/450=2
当n
4≤ n
1
+ n
2
时，则N= n
1
+ n
2
+ n
3
，
当n
4≥ n
1
+ n
2
时，则N= n
4
+ n
3。

故N
4=7，考虑到有突水危险，N
4
=8
第四章、吸.排水管道选型计算与管道的布置
4.1管路敷设
（1）、立井井筒中排水管敷设位置应尽可能靠近梯子间，并留有足够的安装、检修和更换空间。

（2）、立井井筒中排水管底部应设置弯头管座与其支承梁。

当排水管路垂高较大时，应在中间加设直管座与支承梁，其间距取100~150m。

（3）、排水管在井筒中间用管卡固定在防弯梁上。

防弯梁一般利用罐道梁或梯子间梁，不能利用时，应设单独的防弯梁。

管卡只起导向作用。

4.2主排水管路连接
（1）、当条件允许时应采用焊接连接。

为了安装和检修方便，可部分焊接，部分法兰连接。

（2）、采用法兰连接时，与水泵和阀门等管路附件连接的法兰，应采用JB 法兰，而管路连接的法兰宜采用GB 法兰。

4.3管路支承梁计算
（1）、管路支承梁一般可直接选用槽钢、工字钢、等热扎普通型钢，必要时也可根据荷载需要，制作等截面焊接工字形的支承梁。

钢材宜采用Q345钢。

（2）、支承梁荷载
a 、支承梁自重：即所选钢梁单位重量，可视为均布荷载。

b 、管重：应取支承梁相应管段排水管和连接件以与防腐材料的重量之和；
c 、水柱重量：底部支承梁所支承管路中的水重，并考虑水锤影响。

建议采用多功能水泵控制阀取代止回阀，以减轻水锤冲击力。

d 、其它荷载：如果压风管、洒水管等也敷设于该支承梁上，亦应计入；
（3）、支承梁可视为在一个主平面內受弯构件，并按国家标准的有关规定计算其强度和稳定性。

（4）、由于支承梁安装在井筒中，一般均在5 m 左右，比较短，且所选作支承梁用的型钢的高厚比均较大，其刚度（挠度）一般可不予计算。

4.4管径计算
①排水管内径计算：
根据公式p d '==/
36004p e V Q π=0.282m 。

式中：e Q ——额定工况点流量，h m 3；
p v ——排水管内的经济流速，取p v =1.5-2.2（s m ），此处取2； p d '——排水管的计算内径，m 。

②吸水管内径计算：
'x d =x
36004V Q e π=0.325m 式中：e Q ——额定工况点流量，h m 3；
某煤矿主排水设备选型设计
vx ——吸水管内的经济流速，取 vx =0.8-1.5（ m s ），此处取 1； dx ——吸水管的计算内径，m。

根据 dp 、 dx 选取标准管。

试取壁厚 =12mm，排水管外径 305mm，吸水 管外径 406mm。

4.5 确定管路壁厚
排水管壁厚 =0.5 d p
z Z
0.4p 1.3p
1
c =9.3mm，可取
10mm。

式中： dp ——标准管内径，cm；
z ——管材需用力，Mpa，见表 2.1 P——排水管内的流体压强，Mpa，
P=0.01 Hp =2.75Mpa
Hp ——水泵排水高度，m； c——附加厚度，cm，取 0.2。

选择冷轧无缝钢管。

由于吸水管比较短，壁厚一般选择与排水管壁厚一样。

4.6 计算管路特性
①计算沿程阻力损失系数，对于吸排水管分别为：
x
0.021 d 0.3
x
0.021 0.406 0.3
0.029 m
p
0.021 d 0.3
p
0.021 0.305 0.3
0.03m
式中： d x ——吸水管内径;
dp ——排水管内径。

②计算局部阻力损失系数 排水管局部阻力系数见表，吸水管局部阻力损失系数见表。

排水管总的局部阻力损失系数 p 7.1
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某煤矿主排水设备选型设计
吸水管总的局部阻力损失系数 x 3.8
对于吸排水管的局部构件分别为：
排水管局部损失的当量管长： ldp
p p
1 dp
73m
吸水管局部损失的当量管长： ldx
x x
dx
55m
③管路阻力损失系数
RT
8 2g
x
ly ldx
d
5 x
p
l p ldp 5p

1201s2
m5
④管路特性方程
H HC kRT Q2 250 1201Q2
式中： H c ——矿井排水垂直高度，m；
Q——通过管路流量， m 3 h
k——管路阻力变化系数，新管 k=1，旧管 k=1.7；
RT ——管路阻力损失系数； H——管路阻力，也就是需要水泵提供的扬程。

4.7 吸.排管道的布置
管路趟数的选择是根据《煤矿安全规程》有关规定，水管必须有工作和备 用的，其中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。

一台水泵工作时，可通过其中任一趟管路排水，另一趟管路备用；两台水 泵同时工作时，可分别通过一趟管路排水。

本图是八台泵三趟管路的布置方式，正常涌水时期两台泵工作，可通过其 中任意两趟管路分别排水，另一趟管路备用，最大涌水时期三台泵工作可各用 一趟管路排水。

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某煤矿主排水设备选型设计
八台水泵管路布置方式 八台水泵三趟管路的布置方式，正常涌水时期两台泵工作，可通过其中任 意两趟管路分别排水，另一趟管备用；最大涌水期四台泵工作，三趟管路排水， 泵在并联管路上工作。

根据上述规定，对于此设计中的 MD450-6010 ，其管路系统布置如上图所示。

4.8 管道特性曲线的绘制与工况点的确定
将管路特性曲线绘制在所选水泵的特性曲线上，它与泵扬程特性曲线的交 点极为工况点。

工况点各参数值即为泵的工况点参数值。

工况点流量 Qm 530 m3 h ，扬程 Hm 550 m ，效率m 80% ，轴功率 N m 560 KW ,吸上 真空度，见图
图 4.1 水泵性能曲线 13 / 24


某煤矿主排水设备选型设计
第五章 水泵工作合理性校验
自特性查得 Q=0 时 10 级泵的扬程 H0 =70 该值大于 HC =63 ，满足稳定条件 0.9H0≥HC 的要求。

5.1 校验排水时间
正常涌水时的排水时间： TZ
24Qz n1Qm
24 500 2 530
h 11.3h
最大涌水时的排水时间： Tmax
24 Qm a x
n1 n 2 Qm
24 850 (2 2) 530
9.8h
式中： QZ ——矿井正常涌水量， m 3 h ；
Qmax ——矿井最大涌水量， m 3 h ；
n1 ——工作水泵台数；
n 2 ——备用水泵台数；
Qm ——工况点流量， m 3 h ； 根据安全规程要求，Tz、Tmax 应不超过 20 小时。

若 Tz 超过 20 小时，必须 加大管径增加级数，以增加排水量。

Tmax 超过 20 小时，增加水泵工作台数。

所以经校验排水时间均小于 20h，是符合《煤矿安全规程》规定的。

第六章、水泵电动机的选型计算
6.1 水泵电动机的选型要求
为防止电动机因选配不当而发生故障或损坏，在选定电动机时必须详细 了解被拖动负载的种类、特性和要求，然后尽可能去选择满足这些特性和要求 的电动机。

选择电动机要以被拖动机械、设备的具体要求出发，并考虑使用场所的电 源、工作环境，以与电动机的功率因数、效率、过载能力、等情况来选择电动 机的电气性能和机械性能，使被选定的电动机能安全、经济、合理地运行。

选择电动机的过程中其功率的确定极为重要，选择原则应该是在电动机能 够满足被拖动负载要求的前提下，最经济、合理地确定电动机功率的大小。

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某煤矿主排水设备选型设计
对于所选电动机的类型应能够满足生产机械各个方面的要求，如被拖动 负载的性质、转速、起动特性、制动要求、过载能力与调速特性等；
对于供电容量较小的电源则应考虑起动时保持供电线路电压稳定，以与 使电源的功率因数保持在合理范围；此外所选电动机还应适当留有备用功率， 以保证电动机能够长期、可靠、安全地运行。

6.2 电动机结构型式的选择
电动机的结构型式即其有关固定用构件、轴承装置和轴伸等电机的构成情
况，而电动机的结构型式主要又由安装型式和防护型式两部分组成。

1)安装型式的选择
电动机的安装型式是用轴线方向和固定用构件的状况来全面表达电动机
的安装情况。

2)防护型式的选择
为了防止电动机被周围不良介质损坏或因其本身的故障引发灾害，所以
必须根据不同的环境去选择电动机适当的防护型式。

一般，电动机常见的防护
型式分为开启式、防护式、封闭式和防爆式等多种型式。

3)电动机电压的选择
电动机电压的选择主要由电力系统对企业的供电电压来决定，并且它还
与电动机的功率大小有密切的关系。

4)电动机转速的选择
电动机额定转速都是依据生产机械的要求来选定的。

在确定电动机额定
转速时必须考虑机械减速机构的传动比值，两者相互配合并经过技术与经济的
全面比较才能确定。

因而所选水泵工作在工业利用区，可直接选用水泵厂家提供的配套电动
机，型号为：JSQ-1512-6 型高压三相高速鼠笼异步电动机 ，参数如下表：
额定功率 KW
额定电压 V
表 6.1
额定电流
效率
A
η
总电阻 Ω
转速 r/min
780
6000
90
95.7
1.84
1480
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某煤矿主排水设备选型设计 第七章、主排水经济指标的计算
7.1 计算水泵安装高度
H X
H sm
—8 2g
x
Lx dx5
x
1
d
4 x
Qm2
6.3m
所以，取 H X =4.6m
式中： x ——吸水管沿程阻力损失系数，取 0.028；
Lx ——吸水管管长度，取 4m；
S x ——吸水管局部阻力损失系数，取 3.8； dx——吸水管管内径，取 0.386m； g——重力加速度，g=9.81 m s 2 ；
H sm ——工况点吸上真空度，取 6.5m； Qm ——工况点流量， m 3 h ；
H x ——水泵允许安装高度，m。

在设计和施工水仓和吸水井时，应使水泵实际安装高度小于 H x 。

7.2 验算电机容量
根据工况参数可计算电机必须的容量为
Nd
k gQmHm 1000 3600mc
140.7k
W
电机总容量为：N=140.7×8=1125.6kw
式中： Qm ——工况点流量， m 3 h ；
H m ——工况点扬程，m；
g——重力加速度，g=9.81 m s 2 ；
——矿井水密度， kg m3 ；
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某煤矿主排水设备选型设计
m ——工况点效率；
c ——传动效率，皮带传动：0.95 ~0.98；直接传动 1.0
k——富裕系数，见下表 2.4；
表 2.4 富裕系数
流量 m 3 h
＜20
20~80
81~300
＞300
富裕系数
1.5
1.3~1.2
1.2~1.1
1.1
7.3 计算耗电量
（1）全年耗电量 全年耗电量为各用水时期投入工作的泵耗电量之总和。

①正常涌水时期的年耗电量：
Ez
1.05 1000
gn1Qm H m 3600ηmηcηdηw
rzTz
0.813 106 kw h
②最大涌水时期的年耗电量：
Em ax
1.05
g(n1 n2 )QmHm 1000 3600mcdw
rm a xTm a x
0.352
10 6
kw
h
式中：1.05——考虑泵房其它用电，如照明等：
Qm ——工况点流量，530 m 3 h ；
H m ——工况点扬程，550m；
g——重力加速度，g=9.81 m s 2 ；
——矿井水密度，1100 kg m3 ；
m ——工况点效率,取 80%； c ——传动效率，皮带传动：0.95 ~0.98；直接传动 1.0； d ——电机效率；取 0.78； w ——电网效率；取 0.95； n1 ——工作水泵台数 2 台；
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某煤矿主排水设备选型设计
n 2 ——备用水泵台数 2 台； rz ——年正常涌水时期的天数 305 天； rmax——年最大涌水时期的天数 60 天；
Tz ——正常涌水时期的日排水时间，11.3h； Tm ax ——最大涌水时期的日排水时间，9.8h。

③全年用电量：
E Ez Emax 1.166 106 kw h ④全年电费 年电费等于当地工业电价 Cd（元/度）与年电耗量之积，即
S1 = CdE =22.5 万元
（2）每排 1 m3 水的电耗：
e1m3
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Qz rz
E Qmaxrmax
0.336 kw h m3
式中： E——全年用电量；
QZ ——矿井正常涌水量， m 3 h ；
rz ——年正常涌水时期的天数；
Qmax ——矿井最大涌水量， m 3 h ；
rm a x ——年最大涌水时期的天数；
（3）吨煤耗电量 E
E1T= A =0.83kw.h
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某煤矿主排水设备选型设计
第八章、水泵房、水仓的布置尺寸确定
8.1 水泵房的布置与尺寸的确定
大多数水泵房的布置在副井井底车场附近其原因如下： （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。

（2）排水设备运输方便。

（3）由于靠近井筒，缩短了管路长度，因此，不仅节约管材，减少管路水 头损失，而且还增加了排水工作的可靠性。

（4）在井底车场附近，通风条件好，改善泵与电机的工作环境。

（5）水泵房以中央变电所为邻，供电线路短，减少供电损耗，这对耗电多、 运转时间长的排水设备而言，具有非常重要的经济意义。

水泵房的地面标高应比井底车场轨面高 0.5 米，而且应向吸水侧留有 1%的 坡度。

水泵房内排水设备的布置方式主要取决于泵和管路的多少，通常情况下， 为减少水泵房断面面积，水泵应设在水泵房内顺着水泵房长度方向轴向排列。

1、泵站主要尺寸
（1）、泵站长度 L=n L1 +(n-1) L2+(3~5) (m) 式中: L1—机组长度，
L2—机组间净间距，应满足电动机抽芯和水泵检修的需要， 3~5 m 是考虑值班室和堆放检修工具与零配件的需要，可视具体情 况而定。

（2）、泵站宽度 B=B1+1/2B2+B3+B4+B5+0。

3 (m) 式中: B1—机组基础边（靠吸水井侧）至硐室壁的距离， B2—机组基础宽度 B3—水泵或电动机外型（靠轨道侧）至基础中心距离， B4—水泵或电动机或平板车中最大件宽度 ，B5—水泵启动控制箱的厚度， 0。

3 m 为考虑最大件通过轨道运输时两侧预留的间隙。

(3)、起重高度 H=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7 式中: h1——-机组基础高度
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h2——水泵轴中心至机组基础高度 h3——附加短管高度（不加时，h3=0） h4——闸阀高度（当止回阀采用多功能控制阀时， h4=0） h5——止回阀或多功能控制阀高度 h6——三通高度 h7——起重吊钩至起重梁底面高度 但当排水干管敷设在起重梁下时，其 H 应满足法兰底部距泵站地面 1。

8 m 的要求。

2、其他相关尺寸 （1）、水泵、吸水管、配水井、吸水井与水仓相互之间主要尺寸关系 a0 ——短管长度，可根据实际情况确定； a1——偏心异径管长度，不宜小于大小管径差的 5 倍； （a0+a1）——水泵入口前直管段总长度，不宜小于 3 倍的水泵吸水口直径； bl——吸水管滤网中心线距最近井壁的距离，距后壁可取（0。

8~1。

0）Dx；距 侧壁可取 1。

5 Dx，且不小于 Dx+100mm; Dx————吸水管滤网直径； DN——配水闸阀公称直径； c1——配水闸阀之间最小净距，不应小于 150mm； c2——配水闸阀操作手轮之间净距，不应小于 500mm； c3——配水闸阀操作手轮距配水井井壁间距，不应小于 700mm；当双配水井 集中布置共享一个壁龛时，可不受限制； c4——配水闸阀法兰距配水井井壁间距，不应小于 200mm； hl——配（吸）水井最低水位到吸水管滤网上缘距离，不得小于（1~1。

25） Dx，且不得小于 500mm； hx——吸水管滤网下缘距吸水井底距离，不得小于（0。

6~0。

8）Dx，且不得 小于 500mm； lx——吸水管滤网中心线至吸水井入口距离，不得小于 4Dx。

（2）、吸水井 每台水泵宜单独使用一个吸水井，确定吸水井直径时应考虑水泵工作时吸水
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