矿井排水系统要求

QH
1000
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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。

QH
1000PZ
5）转速 水泵轴每分钟的转速，叫做水泵的转速。
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6）允许吸上真空度或汽蚀余量
在保证水泵不发生汽蚀的情况下，水泵吸水口处所允许的真空
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2 H Hsy hw 2g
甘肃煤炭工业学校 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。 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） 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 表示。
PX
px
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。
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。用符号Hp表示， 单位为m. 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。用符号 Hsy表示，单位为m，即Hsy=Hx+Hp 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 度水头）扬程之和，称为水泵的总扬程,即
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矿井排水设备
赵小敏
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目
第一节 概述
录
第二节 离心式水泵的工作理论和特性曲线 第三节 离心式水泵的结构 第四节 相似理论 第五节 离心式水泵在管路中的工作 本章小结
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甘肃煤炭工业学校 第一节
概述
一、 排水设备的任务和分类
1、任务 将矿水及时地排送至地面，为井下创造良好的工作环 境，确保安全生产。 2、来源 涌入矿井的水统称为矿水。矿水主要来源于地表水、 地下水（含水层水、断层水和采空区水等）、充填后的废水 （水砂黄泥充填的矿井。 矿井涌水量：在单位时间内涌入矿井的总水量称为矿井涌水量， 用Q表示，其单位是m3/h。 最大涌水量：雨季和溶雪期地表水丰富，涌水多，称这时的涌水 量为最大涌水量，用Qmax表示，所对应的涌水时间为最大涌水 时间，用Tmax表示。 正常涌水量：其它季节的涌水量大致均匀，称这时的涌水量为正 常涌水量，用Qz表示，所对应的涌水时间为正常涌水时间，用Tz 表示。
度，叫做水泵的允许吸上真空度。用符号Hs表示。 水泵吸水口处单位重量的水超出水的汽化压力的富余能量，叫 做水泵的汽蚀余量。
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二、离心式水泵的组成及工作原理
1、组成：
离心式水泵主要由叶轮、叶片、外壳、泵轴和轴承等组成 。
2、离心式水泵的工作原理
水泵启动前，应先用水注满泵腔和吸水管，以排除空气。启动 后，泵轴带动叶轮旋转，叶轮中的水在离心力的作用下被甩向 叶轮叶轮周围压向泵壳，通过排水管排至地面，与此同时，叶 轮中心进水口处，由于水被抛至轮缘而形成真空，吸水井中的 水在大气压的作用下，通过滤水器、底阀及吸水管进入水泵， 填补叶轮中心的真空，叶轮连续旋转，吸水井中的水就不断被 吸入和甩出，形成连续不断的排水。
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3、矿水性质 1）温度
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随井深增高。 2）密度 比清水大。ρ=1015～1025kg/m3 3）化学性质 一般PH＞7为碱性，PH=7为 中性，PH=4~6为弱酸性，当PH≤3时为强酸 性。强酸性水对金属材料有强烈的腐蚀作用。 矿水多带酸性，当PH<5时，应采取措施：一 是在排水前用石灰等碱性物质将水进行中和； 一是采用耐酸泵排水，对管路进行耐酸防护 处理。

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6、排水设备的组成
排水设备一般由水泵、电动机、吸水管、排水管、管路附 件及仪表等组成 。如图1所示。
图1 排水设备示意图 1、水泵，2、电机， 3、启动设备，4、吸 水管，5、滤水器，6、 底阀，7排水管，8、 调节阀门，9、逆止 阀，10、旁通管，11 灌引水漏斗，12、放 水管，13、放水阀， 14、真空表，15放气 栓，16、压力表
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3、离心式水泵的分类
按叶轮数目分 1)单级水泵 泵轴上仅装有-个叶轮 2)多级水泵 泵轴上装有几个叶轮 按水泵吸水方式分 1)单吸水泵 叶轮上仅有-个进水口 2)双吸水泵 叶轮两侧各有-个进水口 按泵壳的结构分 1)螺壳式水泵 2)分段式水泵 垂直泵轴心线的平面上有泵壳接缝 3)中开式水泵 在通过泵轴心线的水平面上有泵壳接缝 按泵轴的位置分 1)卧式水泵 泵轴呈水平位置 2)立式水泵 泵轴呈垂直位置 按比转数分 1)低比转数水泵 比转数nS=4O～80 2)中比转数水泵 比转数nS=8O～150 3)高比转数水泵 比转数nS=150～300
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甘肃煤炭工业学校 4、分类 矿井排水设备分为固定式和移动式。 固定式排水设备根据其服务范围又分为主排水设备、 区域排水设备和辅助排水设备。 5、对排水设备的要求 排水设备是煤矿四大固定设备之一。一般煤矿每开 采1t煤，要排出2～7t的矿水，有些煤矿甚至多达 30～40 t的矿水。排水设备的电动机功率，小的几 千瓦或几十千瓦，大的几百千瓦或上千千瓦。为确 保矿井安全生产，排水设备安全、可靠、经济、合 理地运行具有十分重要的意义。 排水设备的选用及其布置方式必须符合《煤矿安全 规程》等相关的技术规定和要求。见教材P299
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离心式水泵的分类
按叶轮数目分
按产生的扬程分
按叶轮吸入式分
按导流形式分
单级泵
多级泵 低压泵 中压泵 高压泵 （2~13） 低于0.2MPa 0.2~1MPa 高于1MPa
单吸泵
双吸泵
窝壳式
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导叶式
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4、离心式水泵的工作参数
1） 甘肃煤炭工业学校 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。