北2四采区排水选型设计
采区排水设备选型设计计算说明（推荐）
采区排水设备选型设计计算说明（推荐）第一篇：采区排水设备选型设计计算说明（推荐）XXXXXX己5采区排水设备选型设计计算说明XXX机电科2005/10/3XXX己5采区排水系统选型设计选型计算基础：根据XXX己5采区初步设计说明书载明的数据，己5采区正常涌水量：小时涌水量160 M³，日涌水量为：3840 M³，最大涌水量为：320 M³/h，日最大涌水量为：7680 M³，己5采区泵房地坪标高-78，斜井地面井口标高为+193.5，查阅矿井基本情况资料：斜井长度311.7M，斜井坡度a1：25°；暗斜井长度562 M，坡度a2：14°。
排水方案：初步设计确定的方案是二级排水，即将己5采区的涌水通过己5采区水泵排至二水平水仓，再由二水平中央水泵通过副井筒主排水管路排至地面。
这一方案增加了二水平中央泵房的负担，使原本排水能力就不富余的二水平主排水系统更趋紧张。
经过有关技术人员的分析论证认为：采用一次集中排水的方案更符合己5采区的实际，即在暗斜井，暗斜井内新辅设一趟管路，再加上两个斜井内原有的一趟8″排水管路，将己5采区的涌水直接排至地面。
这一方案得到了XXX主要领导的认同。
本次排水设备的选型设计计算就是依据上述斜巷集中排水方案和计算基础而进行的。
设备选型计算与台数的确定：一．排水设备能力与台数的确定。
1.按照《煤矿安全规程》的规定，井下主要排水设备必需有工作.备用和检修的水泵.其中工作水泵的能力,应能在20h内排出24h的正常涌水量,备用水泵的能力应不小于工作水泵的70%.工作和备用水泵的总能力,应能在20h内排出24h的最大的涌水量.检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%,水文地质复杂的矿井,可在主排水泵房内预留安装一定数量的水泵位置.2.必须有工作水管和备用水管,工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出24h的正常涌水量.工作和备用水泵的总能力,应能配合工作和备用水泵的20h排出24h的最大涌水.3.配电设备应同工作.备用及检修水泵相适应,并能够同时开动工作水泵和备用水泵.有突水淹井危险的矿井,可另行增建抗灾强排能力泵房.二.设备的选择与计算: 1.按正常涌水量确定排水设备所必须的排水能力 Q1=Q r/20=3840/20=192(m³/h)------式1.H1=K(H h+5.50)-------------------------式2.=1.35(27105+5.5)=373.95(M)式中H h=193.5-(-78)=271.5(M)K为扬程埙失系数,对于斜井K=1.20---1.35角度大时取K=1.35.根据Q1, H1确定水泵流量和扬程,查阅<煤矿工业设备手册>(上),初步确定水泵型号为:MD280-65/84×6型.2.正常涌水量期间所需的水泵工作台数ηr=Q1/Q=192/280=0.685(台)------式3确定水泵工作台数为1台.同时确定备用水泵1台,检修水泵1台.3.正常涌水量期间一昼夜内工作水泵的开泵时间: T r=Q r/ ηr Q=3840/1×280=13.7(h)--------式 4 4.排水管直径: Dg=√4Q/∏.Vd3600=4×280/∏.2×3600=0.223(M)-------式5 式中Vd------排水管水流速度Vd=1.5---2.2M/S 取Vd=2.0M/S 根椐Dg=0.223查表确定标准管径D=250MM 5.排水管中实际水流速度: V d1=4Q/3600∏D²=1.59(M/S)-------式 6 V d2=4Q/3600∏D∏²=2.48(M/S)6.吸水管直径: Ds=Dg+25(mm)------------式7 =223+25=248(mm)取Ds=250MM 7.吸水管的实际流速VS=0.8---1.5M/SVS=4Q/3600∏Ds²=4×280/3600∏(0.25)²=1.59(M/S)----------式8 8.管路中扬程埙失△ =Haf+Hsf=RTQ²=Lj.λ.Vd2/2g------------式9 式9中：Haf--------排水管中扬程埙失Hsf--------吸水管中扬程埙失 Lj.---------管路计算长度λ------水与管壁摩擦的阻力系数查表可知：Dg=200MM时λ=0.0304，Dg=250MM时λ=0.0284，Lj=Ld+L(M)----------式10 Ld=Hh+L1+L2+L3+h1+h2---------式11 Hh=311.7+562=873.7(m)斜井长度L1=20M---------泵房长度L2=300M--------地面管长度L3=200M--------平巷管路长度h1=2.5M-------环管高度h2=23M--------超井口标高Ld=873.7+20+300+200+2.5+23=1419.2（M）L-------管件的等值长度L=8.8+2.2×8+17.161×3+52×2+2.2×2=185.63M △ =0.0284×（1419.2+185.63）/0.25×1.592/2×9.82=23.5（M）9．吸水高度HS=Hst-(10-Hw)-Hsf-Vs2/2g+(0.24-HO)查表HS=6.8M10．水泵总扬程：Hi=Ha+Hs+Haf+Hsf=294.5+6.8+23.5=318(M)11.选择水泵：选择水泵的扬程应比计算值5----8%，这是考虑水泵经过磨埙使扬程降低，管壁积垢阻力增加时所需的余量扬程。
第四章排水设备选型指导书.docx
第四章排水设备选型计算第一节设计原始资料和任务一、设计原始资料1、矿井年产量、服务年限及井口标高；2、井筒型式（竖井、斜井）、同吋开采水平数及各开采水平标髙；3、各水平正常涌水量和最大涌水量及持续时间；4、水的密度、泥沙含量及化学性质（如pH值）；5、沼气等级6、供电电压；7、井筒及井底车场布置图。
二、设计任务选型设计的任务是根据具体条件，在现有系列产品中进行合理选择，以保证设备安全、经济、可靠地运转。
1、确定排水系统；2、选定排水设备；3、捉出经济核算指标；4、绘制水泵房、管路及管子道布置图。
第二节选型计算步骤和方法在选型计算屮，要严格贯彻执行《煤矿安全规程》（简称规程）和《煤炭工业规范》（简称规范），在保证及时排除矿井涌水的前提下，选择最优方案，使排水总费用最小。
具体步骤和方法如下：1.确定排水系统在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水；两个水平同时开采时，应根据矿井具体情况进行分析，综合基建投资、施工、操作和维修管理等因素，经过技术和经济比较示，确定合理的排水系统。
2.水泵的选型计算《规程》第二百七十八条对煤矿主排水设备中水泵要求是：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，（包括填充水和具它丿IJ水）；备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的能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的最大涌水量；检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的能25%。
对于水文地质条件复朵的矿井，町在主泵房内预辭安装一定数量水泵的位置。
《规范》笫2〜136条还対小涌水量的矿井水泵作了规定：対于正常涌水量为50m3/h及以下，且最大涌水量为100m7h及以下的矿井，可选用两台水泵，其中一台工作，一台备用。
（1）水泵必须具备的总排水能力止常涌水时，工作水泵必须具备的总排水能力Q B 24血1.2%最人涌水时，工作水泵和备用水泵必须具备的总排水能力Qmax20式中qz>务x -------- 分别为矿井正常涌水最和最大涌水最，m7h（2）水泵所需扬程的估算由于水泵和管路均未确定，因此就无法确切知道所需的扬程, 一般可由下面公式屮任选一个进行估算：口匚 0」~ 0.2）H c 1 + -----------------I sin a ）H R =H C]%，m式中Hc—测地高度（实际扬程），-般可取 W井底与地血标高差+4 （井底车场与水仓最低水位距离）,m；Q——管路倾斜架设时倾角；g—管路效率。
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。
3224工作面排水系统设计
3224工作面排水系统设计设计：机电部：防治水副总：总工程师：3224工作面排水系统设计该工作面位于二采区西翼，为二采区第一个回采工作面。
通过该面上、下两巷及切眼实际揭露情况证实，该面水文地质条件相对简单。
影响该面回采的含水层主要有3煤层顶、底板砂岩裂隙含水层和3煤层底板三灰岩溶裂隙水层及钻水孔。
据已有井下钻孔及巷道揭露资料，3煤顶板砂岩水最大为35 m³/h，底板砂岩水为10 m³/h，三灰水最大为25 m³/h，钻孔水及生产用水预计为30 m³/h，以此计算该面最大涌水量为100 m³/h。
正常涌水量为钻孔放水、生产用水和顶板砂岩水，预计为50 m³/h。
本工作面未设专用泄水巷道，我们在工作面下头设一水仓，安设水泵，通过排水管路将水直接排到大巷水沟。
根据轨道顺槽及皮带顺槽均有低洼处的实际情况，我们在每个低洼处安设水泵，保证巷道内不存在大量积水。
一、水泵及管路的选择1．水泵的选择 .1)工作面标高为-720.9m，皮带顺槽内最高点标高为-637.1m，大巷标高为-705.6m,工作面与最高点高度差为h=47.8m，工作面正常情况下涌水量为50 m³/h，最大涌水量为100m³/h，根据以上情况，选用一台BQS60-80-30的潜水泵用于正常情况下的排水，另外安设一台BQS80-80-37的潜水泵用于最大涌水量及突水时的排水。
2）在轨道顺槽和皮带顺槽几个低洼处分别设置一台BQS30-70-18.5的潜水泵，保证巷道内不出现大量积水。
2．管路的选择.1）3224皮带顺槽工作面最大涌水量为Q=100m³/h，我们在皮带顺槽敷设2趟φ108×5的管路，用作工作面主排水管路。
根据流量公式Q1=πr2×（2.5～3）×3600我们取系数为2.5时φ108×5的钢管排水能力为：Q1=πr2×2.5×3600=3.14×（0.05）2×2.5×3600=70.65 m³/h2Q1 >Q能够满足最大涌水量时的排水要求。
排水设备的选型与设计
排水设备的选型与设计1. 原始参数正常涌水量：100m^3/h ，最大涌水量：250m^3/h ，排水高度：150m ，排水管敷设倾角：8°，年正常涌水天数：300天，年最大涌水天数：60天，PH 值：7，矿水容重：10000N/m^3，流量为零时的扬程：0，矿井年产量：200万吨。
2. 初选水泵2.1. 水泵最小排水能力的确定正常涌水时，工作水泵的最小排水能力应为：r B Q Q ⨯=2.1式中：r Q ………由本水泵房担负的矿井正常涌水量 m 3/h最大涌水时，工作水泵的最小排水能力应为：rm m B Q Q ⨯=2.1 其中：rm Q ………由本水泵房担负的矿井正常涌水量 m 3/h 正常涌水时：Q = 1.2×100 = 120m^3/h最大涌水时250 = 300m^3/h2.2. 水泵的扬程的计算 水泵的扬程：g sp B H H H η+= , m式中：p H ………排水高度，ms H ………吸水高度，初选H S = 5~5.5米g η………管道效率，与排水管敷设倾角a 角有关,当a= 90。
g η= 0.89~0.9；90。
> a ≥30。
, g η= 0.80~0.83；30。
>a ≥20。
g η=0.77~0.80；a<20。
g η=0.74~0.77；水泵的扬程H = (150+5)/0.76 = 204m 。
2.3. 水泵型号及台数的确定根据B Q 及B H 选择额定值接近所需值的高效水泵，并确定工作台数及级数。
HB Q Q n =1，取偏大整数 kB H H i =1，取偏大整数 HB Q Q n 7.02=，取偏大整数 H B Q Q n 25.03=，取偏大整数 Hm B Q Q n =4，取偏大整数 式中：H Q ………所选水泵额定流量，m 3/h ； k H ………所选水泵单级额定扬程，m ；1n ………正常涌水时。
工作水泵台数；1i ………初选水泵级数；2n ………备用水泵台数；3n ………检修水泵台数；4n ………最大涌水时，工作水泵台数；水泵总台数n = 1n +2n +3n ；根据正常涌水时排水能力和水泵的扬程，初选水泵，水泵的型号为200D43×6额定容量：288m^3/h ，单级额定扬程：43m ，允许吸程：5.7m ，最高效率：0.8正常涌水时水泵工作台数：n1 = 120/288 = 1水泵级数：i = 204/43 = 5级备用水泵台数：n2 = 0.7×120/288 = 1台最大涌水时工作台数：n4 = 300/288 = 2台检修台数：n3 = 0.25×120/288 = 1台水泵总台数：n = n1 + n2 + n3 = 1 + 1 + 1 = 3台3. 管路的确定3.1. 管路趟数及泵房内管路布置的确定《煤矿安全规程》规定，必须有工作和备用的水管，其中工作水管的能力应配合工作水泵在20h 内排出矿井24h 的正常涌水量。
21205综采工作面排水设计
城郊煤矿21205综采工作面排水设计21205工作面水文地质资料：根据工作面两顺槽掘进期间实际揭露水文地质情况结合底板改造情况分析，工作面直接充水水源为二2煤顶底板砂岩裂隙水，砂岩与煤层之间有泥岩隔水层，预计经底板改造后工作面回采期间正常涌水量为100 m3/h，最大涌水量为300 m3/h。
依据上述资料，对21205综采工作面排水设备及管路设计如下：一、轨道顺槽水泵及排水管路的选择1、在轨道顺槽通尺1000m处泵坑内安装两台BQS-50/30潜水泵和两台BQS-150/60潜水泵，此处排水能力不低于300m3/h（单台BQS-50/30潜水泵的流量为50m3/h，扬程为30m；单台BQS-150/60潜水泵的流量为150m3/h，扬程为60m）。
通过两趟DN150排水管路和一趟DN100排水管路(管路流速按2m/s，DN100排水管的流量为56m3/h；DN150排水管的流量为127m3/h)将水排到21205轨道顺槽车场上平台水沟内，水顺水沟自流到西北轨道巷水沟内。
2、在轨道顺槽通尺840m的泵坑内安装两台BQS-50/30型潜水泵，此处排水能力不低于100m3/h（单台潜水泵的流量为50m3/h，扬程为30m）通过一趟DN100和一趟DN150排水管路(管路流速按2m/s，DN100排水管的流量为56m3/h；管路流速按2m/s，DN150排水管的流量为127m3/h)将水排到21205轨道顺槽车场上平台水沟内，水顺水沟自流到西北轨道巷水沟内。
3、在轨道顺槽通尺640m的泵坑内安装两台BQS-50/30型潜水泵，此处排水能力不低于100m3/h（单台潜水泵的流量为50m3/h，扬程为30m）通过一趟DN100和一趟DN150排水管路(管路流速按2m/s，DN100排水管的流量为56m3/h；管路流速按2m/s，DN150排水管的流量为127m3/h)将水排到21205轨道顺槽车场上平台水沟内，水顺水沟自流到西北轨道巷水沟内。
煤矿某处排水设计方案
水设计21604运顺排一、基础数据15m3/h 21604运顺正常涌水量：25m3/h 21604运顺最大涌水量为：1078.4m 二采二中车场最低标高：副井四中车场标高：1190.6米1240m 副井米处标高：1#联络巷向下约701280m副井口标高：地面饮用水积水池标高：1306m；227.6m 二采二中车场至地面饮用水积水池高差：供电电压：660V；运顺排水路线斜长：1754.2 m；21604副井口至209m 副井口至地面饮用水积水池直线距离：2150 m 全程长度：二、排水方案：方案一：4米处建一个水仓，尺寸为：运顺回风联络巷距密闭5216041、在3 108m米深×米宽×1.518米长。
容积为3，21604运顺安装一台多级离心泵，要求流量不低于50m/h 、在2输送流体用无缝钢管将水DN100mm米，通过一路扬程不低于222 排至副井四中车场。
．3，/h 要求流量不低于50m在副井四中车场安装一台管路增压泵，3、输送流扬程不低于100米，在该增压泵加压后通过一路DN100mm 1#联络巷向下约米处。
70体用无缝钢管将水排至副井米处安装一台管路增压泵，要求流量701#联络巷向下约4、在副井米，在该增压泵加压后通过一路不低于10050m3/h ，扬程不低于DN100mm输送流体用无缝钢管将水排至地面联合楼西侧。
、在地面联合楼西侧安装一台管路增压泵，要求流量不低于5DN100mm米，扬程不低于100在该增压泵加压后通过一路50m3/h ，输送流体用无缝钢管将水排至地面饮用水积水池（一）水泵选型计算运顺排水泵选型：1、21604运顺正常涌水量：Qmin=15m3/h，21604 21604，Qmax=25m3/h运顺最大涌水量：按排水垂深确定排水扬程：=141.24m H1=（Ht+5.5）=1.2X（112.2+5.5）式中：K=1.2 Ht=112.2m 副井四中车场至二采二中车场垂深；取=1918个弯头，损失扬程H'个单向逆止阀、排水管路共1个闸阀、1100=2.958m6.8÷×÷×0.66×6.8100+1×31100=78.5 ）×6.8÷1754.2-600100=6.8L 管路损失扬程：×÷（81.458 总损失扬程为：米。
排水设备选型设计
1.1对排水系统的要求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。
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，施工试运转，直到正常运行各环节的工作。
1.1.1矿水来源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，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m3/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K=24q/T （m3/t）式中 q——绝对涌水量，m3/h；T——同期内煤炭日产量，t。
1.1.2 矿水性质矿井水中会有各种矿物质，并且会有泥沙、煤屑等杂质，故矿井水的密度比清水大，15。
C矿水的密度约为1015-1025kg/m3。
按PH值矿水可分为碱性PH>7、中性PH=7、弱酸性PH=4~6和强酸性PH=0~3。
中国平煤神马集团大庄矿己四采区临时排水系统方案设计
专业技术・Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｓｋｉｌｌ６０ 大陆桥视野・２０１６年第６期调试开始时，打开清水池的进水阀门，关闭出水阀门，待清水池储水达２米以上水位时，水厂可以停止进水。
要求在清水池停留半小时以上，对清水池进行初次消毒。
（九）二级泵房二级泵房为半地下式，与变配电间合建，平面尺寸为２８．５Ｘ７．５ｍ。
泵房内共安装３台泵，两用一备，一台变频，水泵流量Ｑ＝４００ｍ³／ｈ，扬程Ｈ＝４２ｍ。
待清水池储水达到要求水位０．５－１小时后，打开清水池出水阀门和补氯加氯机，开启１台二级水泵直至水塔注满水为止，然后开启二级水泵的自动控制，根据水塔液位控制开停。
（十）水塔水厂内设置一座水塔，采用水塔恒压供水，容积４５０ｍ³，柜底高度为２８ｍ，设计最高水位３２．０５ｍ，溢流水位３２．１５ｍ。
水塔最高水位时停泵，溢流水位时报警，水泵启动时，进水控制阀开启。
水塔采用圆形钢筋砼框架结构。
开始运行时，打开水塔进水阀门，关闭出水阀门，水塔满水后停留半小时以上，然后打开出水阀门往管网供水，同时应在官网末端适当位置打开泄水阀门，进行管网冲洗，至清水池及水塔水清空后再行关闭泄水阀门，准备正常供水。
（十一）排泥池排泥池为地下式，平面尺寸为９Ｘ９ｍ，有效容积１８６．３ｍ³。
设置两台潜污泵，水泵流量Ｑ＝５０ｍ³／ｈ，扬程Ｈ＝１０ｍ，将絮凝沉淀池排泥水提升至污泥浓缩池。
调试运行时，水泵采用液位自动控制，自动开停。
（十二）污泥浓缩池污泥浓缩池为半地上式构筑物，共两座，直径为８ｍ，配备一台中心传动浓缩机。
调试时先关闭浓缩池至均质池的阀门，待浓缩池满水浓缩１天后，打开至均质池的阀门，实施排泥。
（十二）污泥均质池污泥均质池为半地上式构筑物，直径为３ｍ，为防止污泥沉积，池内设一台混合搅拌机。
在需要排放浓缩污泥时，打开浓缩池至均质池的阀门，开启均质池混合搅拌机，将污泥抽至污泥干化床。
（十三）污泥干化床设置污泥干化床２座，每座分４格，每格尺寸为５ｍ×１５ｍ。
4204工作面疏排水设计方案
4204工作面疏排水设计方案前言局部一、煤〔岩〕层赋存特征1、煤（岩）层产状、厚度、结构、巩固性系数、层间距B煤位于C煤下分层，煤层较稳定，C煤和B煤均为可矿区的主采煤层。
煤层结构简单。
2、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数本矿开采煤层为19煤，2008年经矿井瓦斯等级鉴定为：二氧化碳相对涌出量为11.9m3/t.d,沼气相对涌出量为36. 73m3/t,矿井瓦斯绝对涌出量2. 50m3/min，二氧化碳绝对涌出量为0. 81 m3/min ；3、19煤顶、底板岩性特征19煤层的直接顶为泥质粉砂岩，抗压强度与抗剪强度均较低，易破碎，稳定性较差，厚度变化大；底板为泥岩，坚硬致密，遇水后不膨胀。
附煤岩层综合柱状图：二、地质构造矿区位于大方背斜东翼北段，为一单斜构造，地层近南北走向，倾向近东，倾角平缓，一般5左右。
区内褶曲、断层均不发育，仅在井田外东侧边缘发育一斷层，即凤元场斷层。
凤元场斷层为逆斷层，走向近SN，倾向E，倾角70°左右，地表西盘二叠系上统龙潭组与东盘二叠系中统茅口组呈斷层接触，斷层地貌特征明显，落差大于lOOni o据矿井资料，井下有走向为北西向与北东向两组小断层，斷距一般0. 6〜3m。
对该巷道掘进影响不大三、水文地质1含水层与其富水性矿井X围主要出露的地层，自上而下有：第四系〔Q〕、三叠系下统夜郎组〔Tly〕、二叠系上统长兴大隆组〔P3c + d〕、二叠系上统龙潭组〔P31〕与二叠系中统茅口组〔P2m〕。
2地下水补径排条件根据地质报告提供的资料，第四系孔系水、煤系地层基岩裂隙水是矿坑主要充水因素，大气降水是充水因素主要的补给水源，矿井涌水量雨季有所增加，并且裂隙越发育，涌水量越大。
凤山煤矿井田水文地质条件复杂类型属中等。
3矿床充水因素分析当地最低侵蚀基准面为渣坪南徐家寨小河沟，海拔高程为1600m，而矿区X围内煤炭资源大局部埋藏深度均在该地侵蚀基准面以上，且主采煤层〔19煤〕根本上全部在该地侵蚀基准面以上。
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。
北四采区排水选型设计
北四采区排水选型设计一、背景在城市规划和建设过程中，排水系统是一个非常重要的组成部分。
它的设计和选型直接关系到城市的水资源利用效率、环境质量和居民的生活质量。
为了满足北四采区人口增长和城市建设的需要，需要进行排水系统的选型设计。
二、目标本次排水系统选型设计的目标是在考虑北四采区的地理条件和人口增长的情况下，设计出一个高效、可靠且可持续的排水系统。
三、设计原则1.依据当地地理条件和气候特点进行排水系统的选型设计；2.要考虑人口增长的情况，确保系统具有一定的扩展性；3.采用节水、节能的技术和设备，降低系统的运行成本；4.考虑系统的可靠性和安全性，确保能够应对突发事件的排水需求；5.考虑系统的可持续性，降低对自然资源的消耗。
四、设计内容1.收集数据：收集北四采区的地理数据、地形数据和人口数据，以及降雨、洪水等气候数据。
根据这些数据，分析当地的水资源状况和排水需求。
2.确定排水类型：根据研究区域的特点，确定合适的排水类型。
例如，可以考虑表面排水系统、地下排水系统或综合排水系统。
3.设计排水系统：根据排水类型，设计出相应的排水系统。
包括排水管道、泵站、水闸等设施的规划和布置。
4.选型设计：根据北四采区的实际情况，选用适合的排水设备和技术。
考虑设备的可靠性、耐用性和运行成本，同时要兼顾节能和环保要求。
5.系统优化：对设计方案进行优化，确保系统的运行效率和可靠性。
可以采用模型模拟和实地测试的方法，对系统进行调试和优化。
五、设计方案1.排水类型选择：根据北四采区的地理条件和气候特点，选择综合排水系统。
2.系统组成：将北四采区划分为不同的排水区域，每个区域设置相应的排水管道和设备。
涵盖特大暴雨排水、道路积水排水和生活污水排水等不同类型的排水需求。
3.设备选型：选择高效的排水泵站和水闸，确保系统的运行效率和可靠性。
同时，采用节能技术，降低系统的运行成本。
4.系统调试和优化：通过模型模拟和实地测试，对系统进行调试和优化，确保系统的运行效果和可靠性。
2201工作面排水设计[1]煤矿工作面排水设计
![2201工作面排水设计[1]煤矿工作面排水设计](https://img.taocdn.com/s3/m/91cf91de29ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2a07.png)
依据工程技术部供给的 2201 工作面各顺槽防排水设计联系书数据要求，2201 工作面掘进时单个掘进工作面估计正常涌水量 30m3/h ，最大涌水量 50m3/h 。
单个掘进工作面排水能力应不低于估计最大涌水量的倍。
本工作面排水泵、排水管路选型计算以下：一、 2201 回风顺槽（一）设计依照回风顺槽排水长度3630m；回风顺槽正常涌水量： 30m3/h ；回风顺槽最大涌水量： 50m3/h ；回风顺槽排水高度： 15m；（二）排水管路及排水设备选择1.排水管总长 3630m；2.依据涌水量和水管最正确流速确立管径：（1）Dmax=（2）Dmax=4Q3600 V d4Q3600 V d==4503600 3.14 1.54503600 3.14 1.8=＝109 mm=＝99 mm依据计算结果，有两种方案可供选择：（1）采用管径 DN125mm 排水管。
（2）采用管径 DN100mm 排水管。
3.确立水管流速：（1）排水管径为 DN125mmVd＝4Q＝450 3600 Dg 23600 3.14 0.0125Vd=s（2）排水管径为 DN100mmVd＝Vd=s4Q＝450 3600 Dg 23600 3.14 0.014.确立排水管流量为：（1）DN125mm 水管流量为：Q＝V·S＝××Q＝S（2）DN100mm 水管流量为：Q＝V·S＝××Q＝S5.扬程计算：(1)巷道高差，取H＝15 米(2)管路扬程损失：依据水管流量和流速， DN125mm 查表得每 100 米水管损失扬程分别为米，则3630 米排水管路共损失扬程：×3630/100＝米综合以上数据，水泵需总扬程H 总＝＋ 15=米。
依据水管流量和流速， DN100mm 查表得每 100 米水管损失扬程分别为米，则3630 米排水管路共损失扬程：×3630/100＝米综合以上数据，水泵需总扬程H 总＝＋ 15=米。
煤矿采区排水设备设计方案的可行性分析
煤矿采区排水设备设计方案的可行性分析
陈海波
【期刊名称】《自动化应用》
【年(卷),期】2024(65)5
【摘要】为保证矿井主排水设备的合理选型,根据《煤矿安全规程》相关规定,结合矿井开拓布置、水文地质报告中预测涌水量及总排水垂高,对12采区排水系统提出了4种设备选型方案。
经综合比较,选择方案1作为该矿井北区12采区的排水方案。
根据排水校核计算,在矿井正常涌水时期、最大涌水时期,所选排水设备运行时间均在20 h内,设备最大轴功率为1 212 kW,电机功率为1 400 kW,留有1.16倍富裕系数,满足矿井使用要求。
【总页数】4页(P163-165)
【作者】陈海波
【作者单位】中煤科工集团武汉设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD744
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北2四采区排水选型设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN目录1 采区情况................................................................................ 错误!未定义书签。
2 水泵的选型............................................................................ 错误!未定义书签。
水泵房水泵选型 ............................................................ 错误!未定义书签。
按正常涌水量确定排水设备所必须的总排水能力.错误!未定义书签。
按排水高度估算排水设备所需要的扬程 ................ 错误!未定义书签。
预选水泵类型、型号及级数.................................... 错误!未定义书签。
泵房内水泵台数的确定............................................ 错误!未定义书签。
3 主排水管道选型...................................................................错误!未定义书签。
主排水设备排水管路趟数的确定................................... 错误!未定义书签。
主排水设备排水管路的布置 .......................................... 错误!未定义书签。
排水管选择...................................................................... 错误!未定义书签。
排水管材料的选择 ................................................... 错误!未定义书签。
排水管内径计算 ....................................................... 错误!未定义书签。
管壁的厚度计算 ....................................................... 错误!未定义书签。
排水管材料外径的确定............................................ 错误!未定义书签。
排水管中实际水流速度............................................ 错误!未定义书签。
4 吸水管选择..........................................................................错误!未定义书签。
吸水管计算内径的确定 ................................................. 错误!未定义书签。
吸水管中的实际水流速度 ............................................. 错误!未定义书签。
5水泵的工况及电动机选择 ...................................................错误!未定义书签。
管路中扬程损失的计算............................................ 错误!未定义书签。
、水泵工况的确定 ................................................... 错误!未定义书签。
6 选型结果 ..............................................................................错误!未定义书签。
鲁班山北矿四采区人行下山排水设备选型设计 1 采区情况四采区人行下山位于鲁班山井田内巡司背斜以北，其地层产状平缓，倾角多在15～20°，以缓倾斜为主，为一单斜构造，属中等构造类型。
根据1：5000地形地质图综合分析，该斜井工程主要在二迭系上统峨眉山组（P 2β）中施工，预计无煤线存在和瓦斯涌出。
地质构造简单。
岩层产状351～20°∠15～20°，一般10°∠20°。
开口标高+（轨面）；终点标高+（轨面）。
水文地质：水文地质条件简单。
峨眉山玄武岩组（P 2β）为裂隙弱含水层，含水性除构造裂隙带及风化裂隙带较强外，一般含水性较弱，是良好的隔水层。
茅口组（P 1m ）为岩溶强含水层；地表岩溶发育，泉水丰富，并有代表深层地下水的盐泉、温泉出露。
遇断层、裂隙发育地段、顶板破碎时普遍会有滴淋水现象存在。
在茅口组石灰岩中掘进时注意溶洞积水的威胁。
主要水源为大气降雨地表渗透水和溶洞积水。
预计最大涌水量为810m 3/h ，正常涌水量270m 3/h 。
2 水泵的选型根据四采区人行下山初步设计经济性比较，采用直接排水方式进行排水。
根据三采区水文地质情况，正常排水量270m 3/h ，最大排水量810m 3/h ；水泵房正常排水量280m 3/h ，最大排水量840m 3/h 。
水泵房水泵选型按正常涌水量确定排水设备所必须的总排水能力按《煤矿安全规程》第278条规定 Q ′＝2024zh Q =2027024 =324 (m 3/h)式中Q ′—正常涌水期排水设备所必须的总排水能力 (m 3/h)Q Zh —正常涌水量 (m 3/h)按排水高度估算排水设备所需要的扬程H ′＝k （H X +H P ）=×+5)=(m)式中H ′—排水设备所需要的扬程 mK —管路扬程损失系数，斜井中，倾角α>20°时，K ＝－ 本式中取H X —吸水高度，一般H x ＝4-5m 本式中取5 m H P —排水高度，取水泵房到排水口垂高m 本式中为预选水泵类型、型号及级数水泵选目前国产矿井主排水泵类型200D165作为水泵房排水泵。
其额定流量为280m 3/h ，其单级杨程为65m 。
根据排水设备所必须的总排水能力的计算值，在已确定的水泵类型的规格性能表中选取。
i=HH ji=659.373= 取6级 式中H j ——所选水泵的单级平均扬程，m泵房内水泵台数的确定按《煤矿安全规程》第278条规定，要求矿井主排水必须要有工作 、备用和检修的水泵。
1）工作水泵台数n g= QQ ezhn g =82270＝ 选取1台式中 Q zh —正常涌水量 (m 3/h)Qe— 水泵的额定流量 (m 3/h) 查表取280(m 3/h) 2）备用水泵台数和检修水泵台数按《煤矿安全规程》第278条规定，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%。
n b ≥= n b ′=eQ Q zd -n g =280810=取最大值，备用水泵选用2台。
检修水泵n j ≥=×= 所以检修水泵选取1台。
综上所述，水泵房内水泵台数确定为3台（一用两备一检修），型号为200D165，参数为Q e =280m 3/h H=365m 电机功率P=500kw n=1480r/min3 主排水管道选型主排水设备排水管路趟数的确定按《煤矿安全规程》第278条和《煤矿井下排水设计技术规定》第2－138条规定，矿井主排水管路必须要有工作和备用水管，其中一条出现故障时，其余管路就能在20h 内排出矿井24h 的最大涌水量，所以确定主排水管路趟数为2趟。
主排水设备排水管路的布置排水管选择 排水管材料的选择根据《煤矿井下排水设计技术规定》第205条规定，当水压超过时，一般选用热轧无缝钢管或焊接钢管。
所以我矿主排水管路确定选材为20号热轧无缝钢管。
排水管内径计算dp'＝V Qpjen π36004 (m)式中 d p '—排水管的最佳计算内径 mn — 向排水管内同时输水的水泵台数Q e —一台水泵的额定流量 m 3/hVpj—排水管中的经济流速，根据《煤矿井下排水设计技术规定》,一般取— m/s 取 m/s1)主排水管内径d p '＝8.1360028014⨯⨯⨯π= (m)根据计算，增大等级考虑，预选主排水管标准外径为402 mm ，壁厚为12 mm.管壁的厚度计算根据《煤矿工业设计规范》第2－141条的规定，管壁厚度就分2－3段选择:δ＝d n （ppx x 3.14.0-+σσ-1）+αf式中 d n —管子内径mm ，由预选外径和壁厚而得x σ— 材料许用应力，无缝钢管取80MPap —管内液体压力,估算值p= MPa ，H p 为排水扬程αf—附加厚度,无缝钢管取1-2mm 本式中取2mm1)主排水管壁厚 δ＝×378⨯（14.33.18014.34.080⨯-⨯+-1）+2＝×378×（）+2= (mm)排水管材料外径的确定由计算内径d p '和壁厚δ查表，最终确定主排水管标准外径为402 mm ，壁厚为12 mm 。
排水管中实际水流速度Vp＝d Qpe n 236004π式中 V p —排水管中的实际水流速度 m/sn — 向排水管内同时输水的水泵台数Qe—一台水泵的额定流量 m 3/h dp—排水管的内径 m1)主排水管实际水流速度V p ＝d Qpen 236004π＝2378.014.3360028014⨯⨯⨯⨯＝s4 吸水管选择吸水管计算内径的确定d x '＝xjV 3600Q4π (m)式中 d x '—吸水管的最佳计算内径 mn — 向排水管内同时输水的水泵台数Qe—一台水泵的额定流量 m 3/hVxj—吸水管中的经济流速，根据《煤矿井下排水设计技术规定》第条所述原则确定,一般取— m/s 取水泵房吸水管内径：d x '＝2.114.336002804⨯⨯⨯＝ (m)由计算与查表选出水泵房吸水管外径为325 mm ，壁厚为8 mm 。
吸水管中的实际水流速度V x ＝236004xe d Q π m/s式中 V x —吸水管中的实际水流速度 m/sQe—一台水泵的额定流量 m 3/h dp—吸水管的内径 m水泵房吸水管实际水流速度：V x ＝236004xe d Q π＝2309.014.336002804⨯⨯⨯＝ m/s 5水泵的工况及电动机选择、管路中扬程损失的计算1）、排水管流动阻力损失h p=(γdl pp •+∑p ζ)gVp22•mh p =×378.01005+×8.927.02⨯＝式中γ—排水管沿程阻力系数，查表取l p —排水管的总长m 。