矿井排水设备选型设计
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
01
02
03
04
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
感谢观看
KEEP VIEW
01
02
03
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。
石圪台煤矿中央排水泵房设计及设备选型分析
0 引 言
根据神华神东地测公司提供的石圪台煤矿涌水 量数 据 , 矿井 3 煤 开采 时 , 正 常涌水 量 为 1 2 2 0 m / h , 最 大涌水 量为 1 4 6 0 m / h , 属 于水文 地质 情况
复杂矿 井 , 需设 置潜 水 电泵 系 统 。本 次设 计 采 用 了
1 2 4
陕
西
煤
炭
时: 4台水 泵 工作 , 3台备 用 , 1台 检修 , 三 趟 管 路 全
分 别排放 , 降低 了石 圪 台地 面 污 水 处 理 厂负 荷 。因 此 经综 合 比较 , 设 计推 荐 采用 方 案 二 , 在3 煤 新 建
3 煤 中央排水 泵பைடு நூலகம்房 , 实行 清 污分 离分 别排放 。
台真空 泵一 用一 备 。
潜水泵 , 设 计尽 可能利 用矿 井现 有排 水设施 , 减 少投 资创造 效 益最大 化 ; 采 用 国 内外先 进 的排水 装备 , 提 高矿井 安 全 生 产 的可 靠 性 ; 坚持 “ 投资少、 效 益高、
管 路排 水路 线 : 1 副斜 井 底 中 央水 泵 房 一 管 子 道 副斜井 一地 面一 石圪 台污 水处 理厂 。 根 据 矿井 现有 排 水 系统 , 并结合 3 煤 涌 水 量 数据 , 拟提 出两个 排水 方案 。
方案 一 : 在3 煤设 二 水 平 中 央排 水泵 房 , 采 用 1 . 2 3 煤 排水 方 案
见效快” 的设计原则 ; 水仓 、 泵房硐室尽量充分利用 现有 巷道 、 联巷 , 减少 矿建 工程 量 。设 计严 格遵 循 国 家节能减排环保相关法律 、 法规 , 《 国家煤矿安全规
层, 目前 一 水平 利用 现 有 的 l 副 斜井 底 主排 水 水仓 及 泵房担 负一 水平 的排水 任务 。 石圪 台煤 矿 1 副斜 井 底 中央 水 泵 房 , 现安装 3
排水设备选型设计
(1)水泵必须具备的总排水能力:
正常涌水时,工作水泵必须具备的总排水能力
= =1.2 =1.2×288=345.6
最大涌水时,工作水泵和备用水泵必须具备的总排水能力
= =1.2 =1.2×450=540
式中 、 ——矿井正常涌水量和最大涌水量,m³/h
备用水泵的工作能力
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。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。当PH<5时,要求排水设备(包括泵、管路等)应选用耐酸材料,或者对水质进行中性处理。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。
1.1对排水系统的要求
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。
矿井排水设计
第一部分矿井排水设备选型设计述1概2设计的原始资料开拓方式为立井,其井口标高为+12m,开采水平标高为-250m,正常涌水量为320m3/h;最大涌水量为650m3/h;持续时间60d。
矿水PH值为中性,重度为10003N/m3,水温为15℃。
该矿井属于低沼气矿井,年产量为120万吨。
3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,只需要在井底车场副井附近设立中央泵房,就可将井底所有矿水集中排至地面。
4水泵的选型与计算根据《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。
4.1水泵必须排水能力计算正常涌水期hm q q Q z z B /3843202.12.120243=⨯===最大涌水期hm q q Q /7806502.12.120243m ax m ax m ax =⨯===式中 B Q ——工作水泵具备的总排水能力,3/m h ;m ax Q ——工作和备用水泵具备的总排水能力,3/m h;z q ——矿井正常涌水量,3/m h;maxq ————矿井最大涌水量,3/m h 。
矿井排水方案
*****有限公司*****煤矿矿井排水方案机电部二〇一七年七月一日*****有限公司*****煤矿矿井排水方案一、水泵选型验算 1、校核依据①矿井设计生产能力为45万t/a 。
②主排水泵房标高: +730.00m ;主斜井标高:+940.00m ;排水标高210m ;井筒倾角:β=22°、18°、12°、10°、9°。
③水泵房正常涌水量:h m Q r /13.623= ④水泵房最大涌水量:h m Q m /2.933= 2、水泵选型计算①正常涌水量时水泵必须的排水能力h m Q Q r Br /56.74202413.6220243=⨯=⨯=① 最大涌水量时水泵必须的排水能力h m QQ rmBm /84.11120242.9320243=⨯=⨯=② 水泵扬程的估算m h H K H x p B 54.29074.0/5730940=+-=+=)()(根据校核计算,+730m 水平已安装的MD155-67×5(P) (额定流量Q=155m 3/h 额定扬程H=335m )型矿用自平衡耐磨水泵3台,能满足矿井排水要求。
(3)排水管路校核计算 ①排水管管径mm m Q d pBp 174174.021550188.00188.0==⨯==υ 式中:B Q ――排水泵流量;p d ――排水管内经济流速,一般取s m d p /2.2~5.1=。
②吸水管管径mm d d p x 199025.0174.0025.0=+=+=3、排水管趟数的确定根据设计规范要求,确定设置2趟管路,1趟工作,1趟备用。
4、管材的选择根据斜井排水要求,确定选用无缝接钢管。
5、排水管流速的计算s m d Q u pn p /825.1233.090028090022=⨯==ππ 满足u p =1.5~2.2m/s 的要求。
6、吸水管流速的计算s m d Q u xn x /024.1311.090028090022=⨯==ππ 满足u x =0.8~1.5m/s 的要求 二、工况点确定 1、排水管阻力损失gu g u d L h p p pP P p p 22.22ξλ∑+=mh m L L L L L p p T P 56.248.92825.186.88.92825.1233.011130284.086.85.1122.014.065.4108.031113152030104822321=⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=∑=+++=+++=ξ 2、吸水管阻力损失gu g u d L h xx x x x x x 22.22ξλ∑+=m h x x 31.08.92024.11.58.92024.1311.07027.01.562.014.014.4122=⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯+⨯+⨯=∑ξ 3、新管总阻力损失m g u h h h x x p w 04.258.92825.151.056.24222=⨯++=++=4、旧管总阻力损失m g u h h h x x p w 56.427.18.92825.151.056.247.1222=⨯⨯++=⨯++=)()(5、水泵所需总扬程m h h H H H x p x p 26.25756.425210=++=+++=6、工况点确定(1)新管路性能方程式为:23.22.000319.0215/Q H h m Q m h m H Q Q h H H wx y s wx y s +=---+=。
矿井排水方案
矿井排水方案一、水泵选型验算 1、校核依据①矿井设计生产能力为45万t/a 。
②主排水泵房标高: +730.00m ;主斜井标高:+940.00m ;排水标高210m ;井筒倾角:β=22°、18°、12°、10°、9°。
③水泵房正常涌水量:h m Q r /13.623= ④水泵房最大涌水量:h m Q m /2.933= 2、水泵选型计算①正常涌水量时水泵必须的排水能力h m Q Q r Br /56.74202413.6220243=⨯=⨯=① 最大涌水量时水泵必须的排水能力h m QQ rmBm /84.11120242.9320243=⨯=⨯=② 水泵扬程的估算m h H K H x p B 54.29074.0/5730940=+-=+=)()(根据校核计算,+730m 水平已安装的MD155-67×5(P) (额定流量Q=155m 3/h 额定扬程H=335m )型矿用自平衡耐磨水泵3台,能满足矿井排水要求。
(3)排水管路校核计算 ①排水管管径mm m Q d pBp 174174.021550188.00188.0==⨯==υ 式中:B Q ――排水泵流量;p d ――排水管内经济流速,一般取s m d p /2.2~5.1=。
②吸水管管径mm d d p x 199025.0174.0025.0=+=+=3、排水管趟数的确定根据设计规范要求,确定设置2趟管路,1趟工作,1趟备用。
4、管材的选择根据斜井排水要求,确定选用无缝接钢管。
5、排水管流速的计算s m d Q u pn p /825.1233.090028090022=⨯==ππ满足u p =1.5~2.2m/s 的要求。
6、吸水管流速的计算s m d Q u xn x /024.1311.090028090022=⨯==ππ满足u x =0.8~1.5m/s 的要求 二、工况点确定 1、排水管阻力损失gu g u d L h p p pP P p p 22.22ξλ∑+=mh m L L L L L p p T P 56.248.92825.186.88.92825.1233.011130284.086.85.1122.014.065.4108.031113152030104822321=⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=∑=+++=+++=ξ 2、吸水管阻力损失gug u d L h x x x x x x x 22.22ξλ∑+=m h x x 31.08.92024.11.58.92024.1311.07027.01.562.014.014.4122=⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯+⨯+⨯=∑ξ 3、新管总阻力损失m g u h h h x x p w 04.258.92825.151.056.24222=⨯++=++=4、旧管总阻力损失m g u h h h x x p w 56.427.18.92825.151.056.247.1222=⨯⨯++=⨯++=)()(5、水泵所需总扬程m h h H H H x p x p 26.25756.425210=++=+++=6、工况点确定(1)新管路性能方程式为:23.22.000319.0215/Q H h m Q m h m H Q Q h H H wx y s wx y s +=---+=。
矿井排水设备选型系统的设计与实现
De i n nd Re l a i n n S l c i n S se fM i e W a e a n g sg a a i to o e e to y tm o n z t r Dr i a e Equ pme t i n
WU K i ig ,L h n— u n ,Z A G H i i a —x IC e ja H N u —m n n
( . c ol f noma o n l t ncE gn e n ,He e U ies yo n ie r g 1 S h o o fr t na d E e r i n ie r g I i co i b i nv ri f g ei ,H n a 5 0 8,C ia t E n n a d n0 6 3 hn ; 2 Fn n i e at e t . ia ca D p r n ,He e Unvri f n ie r g l m b i ies yo g ei ,H n a 5 0 8,C ia t E n n a d n0 6 3 hn )
淮南李一煤矿—602m水平泵房排水设备选型
较好地解决了单个车轮可能 现负载过大 的现象。 () 2 轮胎改装。从轮胎的外轮廓 、 花纹和轮胎材质上对轮胎 进行改装 , 使其满 足高原地区的车辆运行条件 。具体做 法是 为
件出现断裂或 早期疲劳损坏 。另外 , 高原地 区公路等级低 , 面 路
起 伏 不 平 , 而 使 汽 车 的 行 驶 阻 力 瞬 时变 化 大 , 力 不 稳 定 , 从 动 换 挡 频 繁 , 动机 、 速 器 、 合 器 、 减 速 器 等 传 动 系 统 的 瞬时 冲 发 变 离 丰 l 击 严重 , 使这 些 系统 的零 部 件 过 损 坏 , 而 使 汽 车 的 大修 间 促 从 隔里 程 缩 短 , 车 耐 久性 和 使用 寿命 降 低 j 整
房 生 活用 水 池 。 二 、 水方 案 的 确 定 排 根据 矿 井 生 产 的 需 要 , 号 井 、 7 暗副 立 井 均报 废 , 62 一 0 m水 平 ( ) 架 改 装 。 底 盘 改 装 是 提 高 车辆 通 过 性 能 的 一 个 最 有 1悬 效 的 途 径 。 由于 高 原 地 区崎 岖 的 道 路 和 恶 劣 的气 候 条 件 , 车 原
本文 中 , 者充 分 分 析 了高 原 条 件 对 车辆 性 能 的影 响 , 中 笔 对
型车辆做 了如下 的改装。 1 . 发动机。使用增压设 备, 经计算采用JO 1 9 一 涡轮增压器和 6 3 9柴 油机来匹配 , 10 用来恢 复动力 、 降低油耗 , 改善 低速 扭矩
1 . 将汽油发 动机改为柴油发动机。根据高原地区的特点 , 对 发动机进行必要的调整 , 使其动力性提高 , 油耗降低 。改用柴油
矿井排水设备的选型计算
Vo131 . No . 3
21 ol 1
一… … 一 … ~
~~ 一
~
山西 煤 炭 SH XI AN COAL
M ar 2011 .
文 章 编 号 :6 2 5 5 ( 0 )3 0 4 — 3 17 — 0 0 2 1 0 — 0 5 0 1
第3 卷 1
第3 期
《 规程》 规定 : 主要排水必须要有工作和备用水
242 管路 及 管路 布 置 ..
收 稿 日期 :0 0 1— 0 2 1 — 2 1
作者简 介 : 赵建群 (9 6 )男 , 16 一 , 吉林 白山人 , 在读 工程硕士研 究生 , 高级工 程师 , 主要从 事煤矿生产 管理工作 。
4 5
山 西煤 炭 SH XI AN COA L
泵 相 应 的 扬 程日o7 1 7 0I,又 7 0X09 6 3 = 0X1 = 7 I T 7 . 9 =
该值大于日 = 9 m, 50 满足稳定条件 0 H ≥H 。 . 。 9
式 中 : 为工 作 水 泵 必 须 的排 水 能 力 , 3 ; 一 为 Q m/ p h
2 . 排水 设备 的选 择 4
工作 , 直到矿井寿命终止 。 因此 , 排水设备是矿井建
设 和生产 中不 可或 缺 的关 键 设备 。 为使 排水 设备 能 在安 全 、 可靠 、 济 的状态 下 工作 , 须选 择好 排 水 经 必
设备 。
根据 上述 条 件及 相 关计 算值 ,经分 析后 ,选 用
而且在 遇到 涌水 袭 击 , 可 能淹 没 矿井 的情 况下 还 有
工作 与备 用水 泵必 须 的排水 能力 , 3 。 m/ h
关于矿井主排水系统设计及改造的几个问题
1 照 明设计 。不 宜在 泵房 顶 布置 ,太高 不便维 .
护 ;可在 起 吊梁 下或 墙 壁上安 装 两排 ,设 置 两个开 关 ,使灯全亮或一半亮 ,以满足不同情况下的需要。 2 射流 水管和 检修 用放水 管设计 。要 有工 作和备 . 用 两套灌 泵系统 ;要有环形管 的检修放水装置 。 3 消防设施放置设计 。要考虑灭火器 、沙箱的放 . 置位置 ,可在 巷帮开一小硐用于放沙 箱 ,以保持泵房 工整 。消防水管可放置在 中部的安全通道 口。 4 电缆 吊挂安装设计 。泵房 内的动力 电缆不要放 . 在 电缆沟 ,一是 电缆沟设置在泵房不美观 ,且沟变形 后 ,盖板 与地面 不平 ;二是沟 内易进水 ,不易排水 ;
仓内轨道。一是在建设初期 ,考虑到清理 时人员 行 走和底板积煤 ,道木应 略高于底板 。二是清 仓少的 矿 井 ,在清仓时铺设 临时 逋。考虑到在正常生 产时进
泵房 未设在 副井附近 时 ,下水平的 泵房必须 考虑 到
有 良好 的通风 ,因为 开采越深 ,地温 越高 ,承受 的
行水仓探察和清理 ,应在 巷帮或巷顶预 留风 简挂钩和
期安装牌板框 。 6 设 备起 吊梁设计 。可 在水泵 、电机 设备 的外 .
边缘 ,且再增加一根横钢梁 ,使起 吊范 围更大 ,在起
4 排 水管 路的安 装和 变形 问题 。到地面 的排水 . 管路一般有两种安装形式 :一是在井筒内安装 ;二是
另作管 路钻孔 。在井 筒内安 装投资少 ,维 护量较小 , 但钢梁 、管路 易锈蚀 ,水 与井 筒的 温差 大易 伸缩变
水 ,这种情况下管路伸缩 问题不 明显 。 5 随 着技 术的发 展 ,聚 乙烯 涂层 复合钢 管和特 .
塑钢编 复合管也大量地应用 到井下 ,聚 乙烯涂 层复合 钢管是钢管 内外壁涂上聚乙烯制成 的 ,有耐腐蚀 、阻 力小 、不 易在管壁结垢等优 点。特 塑钢编 复合管是合 成 塑料 包钢 丝 网制 成 的 ,其 优 点不仅 耐腐蚀 、阻力 小 ,而且重量轻 ,价格合理 。有条件的矿井在设计或
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。
井下采区水泵房选型设计
井下采区水泵房排水设备选型设计一、采区水泵房与四邻关系该采区水仓,布置在3号煤层(802水平)一采区内,地面相对位置为,前和村北,地表为山地,无建筑物。
井下位置东面为南回风巷,西面为原南运输巷,南面为总回风巷,北面为胶带运输大巷。
二、采区水仓及井上下及四邻关系 采区水仓位置及井上下关系见表三、 水泵的选型根据采区水泵房的设计,采区水泵房的排水路线为采区水泵房-中央水泵房-地面。
根据一采区水文地质情况,正常排水量100m 3/h ,最大排水量125m 3/h (生产科提供);《煤矿安全规程》中对水泵的要求为:第278条规定必须有工作、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%。
Q ′=2024zh Q =2010024 =120 (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)(1)按排水高度估算排水设备所需要的扬程 H ′=k (H X +H P )=0.9×(50+5)=74(m) 式中 H ′—排水设备所需要的扬程 mK —管路扬程损失系数,对于倾铺设的管路, K =1.3-1.35 本式中取1.35H X —吸水高度,一般H x =4-5m 本式中取5 mH P —排水高度,取水泵房到排水口垂高m 本式中为50m(2)预选水泵类型、型号及级数考虑到水泵维护情况,且查水泵选型手册,采区水泵房采用MD155-30型作为水泵房排水泵。
其额定流量为155m 3/h ,其单级杨程为30m 。
(3)水泵级数的确定 i=HH ji=3074=2.47 取3级 式中H j ——所选水泵的单级平均扬程,m在流量及级数的确定后,可以确定水泵选型为MD155-30*3型耐磨多级离心泵作为采区水泵房的排水设备。
煤矿采区水泵选型
采区排水泵房排水设备选型采区排水泵房设在9+10号煤层轨道下山中部最低处,采区涌水经9+10号煤层南轨道大巷敷设的排水管路排至9+10号煤层甩车场,自流至二水平主水仓。
(一)设计依据矿井正常涌水量 81m3/h矿井最大涌水量 107m3/h采区水泵至副斜井9+10#煤口水沟排水垂高 70m排水距离 850m(二)水泵选型井下工作水泵的排水能力应当能在20h内排出24h正常涌水量,井下备用水泵排水能力不小于工作水泵排水能力的70%。
根据设计计算所需工作水泵流量、垂高和排水距离、现状等条件,设备选用三台MD280-43×4型耐磨多级离心泵(额定参数流量=280m3/h,扬程=172m)。
工作水泵选择=280×20=5600>81×24=1944m3/h备用水泵选择=280>280×0.75所以得出工作泵、备用水泵选280m3/h均符合要求。
水泵房至副斜井9+10号煤口水沟处实际垂高70m(为满足要求按实际标高110%计算为77m)泵的实际扬程为43×4=172m管路阻力损失的计算排水管阻力损失的计算阻力损失:)2m (7.562p2850)aj dp p 850(O H PV L L HP = 吸水管的阻力损失阻力损失:)2m (48.0g2x 24)aj dx x 4(O H V L L HP = 管路总阻力41.2()w p x h h h mH O ¢=+=57.18(mH 2O)考虑管路使用日久后,在管子内壁积有沉淀物而使阻力增加:1.770()w w h h mH O ¢=?97.21(mH 2O) 4、水泵工况点的确定(1)单级管网阻力系数 初期:20.019w e h R nQ ¢¢==0.0000928 后期:20.032w eh R nQ ===0.0001566 水泵静扬程H O =H P +H X =156.52(m)<172m 符合我矿选用要求三、管路选择水泵房按三台水泵两趟φ200mm 管路布置,矿井正常涌水量时为一趟管路工作,一趟备用,矿井最大涌水量时为一趟管路工作,一趟备用。
一采区设计 第六章采区排水系统及设备选型
第六章采区排水系统及设备选型第一节排水系统采区各巷道水沟内的矿井涌水经+2550运输石门或+2600回风石门、+2550中部车场或+2600中部车场汇集到主斜井,经过主斜井内水沟流入一水平(+2450m)井底车场内的水仓,经主排水泵经主斜井排水管排至地面。
详见采区排水系统图。
第二节排水设备选型本矿井投产时水泵房设在一水平(+2450m水平),矿井主排水设备按照一水平选取。
(一)、设计依据:1、矿井涌水量:正常52.6m3/h最大79.4m3/h2、主斜井井井口标高:+2700m3、泵房标高:+2650m(二)、水泵的选择;1、水泵所需排水能力的计算正常涌水量时:Q b=1.2×52.6=63.12m3/h最大涌水量时:Q bmax=1.2×79.4=95.28m3/h1、水泵的扬程计算H b=1.25×(1684-1450+5.5)=299.4m选用MD85-45×7型矿用离心水泵3台。
离心水泵主要技术规格如下:Q=54~97m3/h,H=280~350m,Hs=3.2~5.2m,η=62~70%,N=132kW3、管路的选择排水管选用Φ159×7无缝钢管,排水管路设置两趟,沿主斜井敷设引出地面。
2、水泵工况点H k=300m,Q k=92m3/h, ηk=70%3、配套电机配套防爆电机132kW,2950r/min,660V5、工作情况本矿井主排水配置3台水泵,1台工作,1台备用,一台检修。
正常涌水量开启1台,最大涌水量时开启2台,正常涌水量时日工作时间13.7h,最大涌水量时日工作时间10.4h。
矿井排水系统选型计算
副斜井排水系统选型计算一、原始资料:(二十九处提供)1、临时水仓布置在副斜井第四联络巷下方,水仓标高+697米处, 排水高度+812米处,垂直高度115m ,斜长1270米。
坡度:平均5度。
2、正常涌水量为5m 3/h,3、矿水性质:中性。
4、矿水容重:1020kg/m 3。
5、矿井电源等级:660V 。
二、排水设备的选择与计算1、正常涌水量时水泵必须的排水能力:Q B =1.2Q H =1.2×5=6m 3/h2、水泵扬程的估算按管路等效概念计算H B =y P HxH η+式中H p —排水高度(取水泵房到地面的垂高20m )H x —吸水高度,取5米(潜水泵不需核算在内)ηy —管路效率(对于倾斜敷设的管路),取0.75H B =75.0115=153.3m3、排水设备初选根据矿井涌水量必须排水能力为6m 3/h,H B =153.3m ,考虑到排水经济性,初步选择2台流量30立方水泵,型号为:BQS30-170-45(矿用防爆型潜水电泵),扬程170m,功率45kw ,满足排水需求。
4、验算排水时间正常涌水期每天必须的排水时间:T =k Q n Q 124=301624⨯⨯=4.8<20小时,符合《煤矿安全规程》的规定。
5、排水管路直径d g v QD '='π36004式中:Q --单台水泵排量d v '--最有利的排水管流速取1.5m/s0.084m =)36000.1×30/(3.14×436004⨯='='d g v Q D π选用排水标准管径100mm6、计算管路实际所需扬程(1)排水管路扬程损失之和:21233445566(+)2d af V H n n n n g ϕϕϕϕϕϕ=++++式中:1ϕ--速度压头系数,1;2ϕ--直管阻力系数,86.4921.01297038.02===g d d L λϕ3ϕ--弯管阻力系数,0.76~1.0;取0.8计算4ϕ--闸阀阻力系数,0.25~0.5;取0.25计算5ϕ--逆止阀阻力系数,5~14;取5计算6ϕ--管子焊缝阻力系数,0.03;3n --弯管数量,个;取3个计算; 4n --闸阀数量,个;取2个计算; 5n --逆止阀数量,个;取1个计算; 6n --管子焊缝数量,个;0;λ--水与管壁的阻力系数;取0.038计算;dL --排水管路总长度,m ;经换算取1297米计算; d V --排水管流速,m/s ; 1.06m/s =)3600×0.12×30/3.14×4(360042g d d Q V π=m H af 1.298.9206.1)03.020055.04.21.01297038.01(2=÷÷⨯⨯++++÷⨯+=(2)吸水管路及局部水头损失之和sf H :因为是潜水泵所以sf H 忽略不计0=sf H(3)管路实际所需扬程为m H H H af a 1.1441.29115=+=+=根据计算扬程在选择水泵是应比计算值大5%~8%,即H=144.1×1.05=151.3m6、计算排水管管壁厚度a P R P R d g k gk p +--+=)13.14.0(5.0δ式中: δ--管壁厚度,cm ;pd --标准管内径,cm ; k R --许用应力,取管材抗拉强度的40%计算,当钢号不明时无缝钢管为80WPag P --管路最低点的压力,MPa ;a --考虑管路受腐蚀及管路制造有误差的附加厚度,无缝钢管取0.1~0.2cm ;cm a P R P R d g k gk p 6.01.0)12.13.1802.14.080(105.0)13.14.0(5.0=+-⨯-⨯+⨯=+--+=δ取壁厚为6mm 的无缝钢管,或按实际需要选用符合要求的PE 管7、电动机容量 KW g H Q N I I I 67.265.0100036001016030100036004=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=ηρφ水泵轴功率 KW N K N c c 93.2998.067.261.1===ηφ电动机容量固选用电动机符合要求8、计算耗电量每年的耗电量为:E Z =w d C k k k H Q gn ηηηηρ136********.1⋅⨯﹒r 2T 2 =98.09.095.073.085.164458.910203600100005.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯×360×4.8 =61100.28kw ﹒h附:技术参数 型号 扬程 流量 功率重量 尺寸 价格 BQS30-170-45170m 30 45kw 590kg 494×1447 约28000元。
矿山水泵选型设计
第6章 矿井排水6.1 矿井排水系统大坪矿井开拓方式为斜井多水平的矿井,第三级排水从-350水平到-150水平,正常涌水量为30h m /3;最大涌水量为70h m /3,持续时间70d 。
矿水为中性,重度为100063/m N ,水温为C o 15。
该矿井属低沼气矿井,年常量5万吨。
水泵房布置在副井井底车场附近,与中央变电所连接在一起。
水泵房与中央变电所之间设有防爆门分隔,两道防爆门能防水防火,而且关闭灵活。
水泵房通风良好,搬运设备方便。
主水泵房设两个出口:一个出口是斜巷与副井井筒相连,出口底板标高高于水泵房底板标高7m ;另一个出口通往副井井底车场。
泵房与水仓的连接通道内设有控制闸门,在闸门关闭后,泵房保证有回风风流。
水泵房的底板标高高于井底车场轨道面m 5.0。
泵房内架设工字钢梁,铺设轨道,轨道与副井井底车场相连。
因矿井第一水平的正常涌水量大于m 3100,所以设有单独的吸水井。
中央水仓分内、外水仓。
水仓的总容积,根据《煤矿安全规程》280条:正常涌水在h m 31000以下时,主要水仓的有效容量应容纳h 8的正常涌水量:39608120m V =⨯=水仓的总容积应大于3960m ,水仓的高度应大于m 2。
6.2 排水设备选型6.2.1 水泵选择根据《煤矿安全规程》278条规定:水泵必须有工作、备用和检修的水泵。
工作泵的能力应能在h 20内排出矿井h 24的正常涌水量,备用泵的排水能力应不小于工作泵排水能力的%70。
工作泵和备用泵的总排水能力应能在h 20内排出矿井h 24的最大涌水量,检修泵的排水能力应小于工作泵排水能力的%25。
6.2.2 选型计算① 排水系统的选择从给定的条件可知,只需要在井底车场副井附近设立中央泵房,将井底所有矿水集中直接排至地面。
② 水泵的选型a. 水泵的必须排水能力正常涌水期 h m h m q Q zB /36/302.12.133=⨯=≥最大涌水期 hm h m q Q /84/702.12.133maxmax =⨯=≥b. 水泵所需扬程的估算mm H H gsyB 7.2269.04150300=+-==ηc. 初选水泵。
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****矿井排水设备选型设计***2设计的原始资料开拓方式为立井,其井口标高为+1215m,开采水平标高为+1173m,正常涌水量为80m3/h;最大涌水量为650m3/h;持续时间60d。
矿水PH值为中性,重度为10003N/m3,水温为15℃。
该矿井属于高沼气矿井,年产量为5万吨。
3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。
4水泵的选型与计算根据《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。
4.1水泵必须排水能力计算正常涌水期h m q q Q z z B /3843202.12.120243=⨯===最大涌水期h m q q Q /7806502.12.120243max max max =⨯===式中 B Q ——工作水泵具备的总排水能力,3/m h ;max Q ——工作和备用水泵具备的总排水能力,3/m h ; z q ——矿井正常涌水量,3/m h ; max q ———— 矿井最大涌水量,3/m h 。
4.2水泵所需扬程估算由于水泵和管路均未确定,无法确切知道所需的扬程,所以需进行估算,即2501242960.9syB gH H mη++=== 式中 B H ——估算水泵所需扬程,m ;sy H ——侧地高度,即吸水井最低水位至排水管出口间的高度差,一般可取sy H =井底与地面标高差+4(井底车场与吸水井最低水位距离),m ;g η——管路效率。
当管路在立井中铺设时,g η=0.9~0.89;当管路在斜井中铺设,且倾角α>30时,g η=0.83~0.8;α=30~20时,g η=0.8~0.77;α<20时,g η=0.77~0.74。
4.3水泵的型号及台数选择 4.3.1水泵型号的选择根据计算的工作水泵排水能力,初选水泵。
从水泵产品目录中选取D280-100×4型号泵,流量300~250 m 3/h 额定扬程392~420m 。
则:4.3.2水泵级数的确定2964.9360B i H i H ===取i =5级式中 i ——水泵的级数;i H ——单级水泵的额定扬程,m 。
4.3.3水泵台数确定工作泵台数13840.85450B e Q n Q =≥= 取n 1=1备用水泵台数n 2≥0.7n 1=0.7×1=0.7和n 2≥Q max /Q e -n 1=780/450-1=0.73 取n 2=1 检修泵数n 3≥0.25 n 1=0.25×1=0.25,取n 3=1 因此,共选3台泵。
5管路的选择5.1管路趟数及泵房内管路布置形式根据泵的总台数,选用典型三泵两趟管路系统,一条管路工作一条管路备用。
正常涌水时,一台泵向一趟管路供水;最大涌水时,两台泵同时工作就能达到20h 内排出24h 的最大涌水量,故从减少能耗的角可采用两台泵向两趟管路供水,从而可知每趟管路内流量Q e 等于泵的流量。
5.2管材的选择由于井深远大于200m ,确定采用无缝钢管。
5.3排水内径'0.269~0.326p d m ====式中 p d ——排水管内径,m ; Q ——排水管中的流量,3/m h ;p v ——排水管内的流速,通常取经济流速p v =1.5~2.2(m/s )来计算。
从表1-1预选Φ325×8无缝钢管,则排水内径p d =(325-2×8)mm = 309mm表1-1热轧无缝钢管 (YB231-70)5.4壁厚验算p 0.5d 1C δ⎛⎫≥-+ ⎪ ⎪⎝⎭式中 p d ——所选标准内径,cm ;z σ——管材许用应力。
焊接钢管z σ=60MPa ,无缝钢管z σ=80MPa ;p ——管内水压,考虑流动损失,作为估算0.011p a B =H MP ;C ——附加厚度。
焊接钢管0.2C cm =,无缝钢管0.1~0.2C cm =。
所选标准壁厚应等于或略大于按上式计算所得的值。
吸水管壁厚不需要验算。
0.530.910.150.704cm 0.8cm⎫=⨯+⎪⎪⎭=≤ 因此所选壁厚合适。
5.5吸水管径据根选择的排水管径,吸水管选用Φ351×8无缝钢管。
6工况点的确定及校验 6.1管路系统管路布置参照图1-2所示的方案。
这种管路布置方式任何一台水泵都可以经过两趟管路中任意一趟排水,排水管路系统图如图1-2所示。
图1-2泵房管路布置图6.2估算管路长度 排水管长度可估算为:L p =H sy +(40~50)m=266+(40~50)m=(306~316)m 取L p =315m ,吸水管长度可估算为L x =7m 。
6.3管路阻力系数R 的计算 沿程阻力系数吸水管 λx = 0.3dx 021.0=0.0210.30.335= 0.0292 排水管 λp =0.3p d 021.0=0.0210.30.309= 0.0299 局部阻力系数 吸、排水管及其阻力系数分别列于表1-3、表1-4中表1-3吸水管附件及局部阻力系数 附件名称数量局部阻力系数表1-4排水管附件及局部阻力系数][454521)1(8p p p p p x x x x x d d l d d l g R ξλξλπ∑+++∑+= 254525487 4.094315{0.02920.02999.810.3350.3350.3091(120.412)]}/0.309[h m π=⨯++⨯+⨯+25225525501.69/1501.69()/36003.87110/s m h m h m -==⨯=⨯ 式中 R ——管路阻力系数,25/s m ;x l 、p l ——吸、排水管的长度,m ;x d 、p d ——吸、排水管的内径,m ;x λ、p λ——吸、排水管的沿程阻力系数,对于流速v ≥1.2m/s ,其值可按舍维列夫公式计算,即0.30.021d λ=x ζ∑、p ζ∑——吸、排水管附件局部阻力系数之和,根据排水管路系统中局部件的组成,见表1-3、1-4。
6.4管路特性方程 新管25212661 3.87110syKRQ Q -H =H +=+⨯⨯⨯ 旧管2522266 1.7 3.87110sy KRQ Q -H =H +=+⨯⨯⨯式中 K ——考虑水管内径由于污泥淤积后减小而引起阻力损失增大的系数,对于新管K=1,对挂污管径缩小10%,取K=1.7,一般要同时考虑K=1和K=1.7两种情况,俗称新管和旧管。
6.5绘制管路特性曲线并确定工况点根据求得的新、旧管路特性方程,取8个流量值求得相应的损失,列入表1-5中。
表1-5管路特性参数表Q/(m3·h-1)200 250 300 350 400 450 500 550H1/m 267.5 268.4269.5270.7272.2273.8275.7277.7H2/m 268.6270.1271.9274.1276.5279.3282.5285.9利用表1-5中各点数据绘制出管路特性曲线如图1-7所示,新、旧管路特性曲线与扬程特性曲线的交点分别为M1和M2,即为新、旧管路水泵的工况点。
由图中可知:新管的工况点参数为Q M1=532m3/h,H M1=277m,ηM1=0.8,Hs M1=5.1m,N M1=498KW;旧管的工况点参数为Q M2=516 m3/h,H M2=283m,ηM2=0.81,Hs M2=5.3m,N M2=492KW,因ηM1、ηM2均大于0.7,允许吸上真空度Hs M1=5.1m,符合《规范》要求。
6.6校验计算 6.6.1排水时间的验算管路挂污后,水泵的流量减小,因此应按管路挂污后工况点流量校核。
正常涌水时,工作水泵1n 台同时工作时每天的排水小时数12242432014.9201516z z M q h h h n Q ⨯T ===≤⨯最大涌水期,工作水泵1n 、2n 台同时工作时每天的排水小时数max max12)2242465015.120((11)516M q h h h n n Q +⨯T ===≤+⨯ 即实际工作时,只需2台水泵同时工作即能完成在20h 内排出24h 的最大涌水量。
6.6.2经济性校核工况点效率应满足η1M =0.8≥0.85ηmax ≥0.85×0.81=0.69, η2M =0.81≥0.69。
6.6.3稳定性校核H sy =266≤0.9iH 0=0.9×5×72=324m 式中 0H ——单级零流量扬程,m 。
由D450-60型水泵特性曲线图可知0H =72m6.6.4经济流速校核吸水管中流速122532/ 1.68/9009000.335M x x Q v m s m s d ππ===⨯⨯ 排水管中流速122532/ 1.97/9009000.309M p p Q v m s m s d ππ===⨯⨯ 吸、排水管中的流速在经济流速之内,故满足要求。
注:吸、排水管的经济流速通常取1.5~2.2m/s6.6.5吸水管高度校核[][]21125418x x SM x M x x l x Q g d d ζλπ⎛⎫∑+H =H -+ ⎪⎝⎭254287 4.09415325.470.02923.149.810.3350.33536005.470.824.65m⎛⎫+⎛⎫=-⨯⨯+⨯ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭=-= 式中 [H SM1] = H SM1-(10-h a )-(h n -0.24)=5.1-(10-10.3)-(0.17-0.24) =5.47m注: a h ——不同海拔高度z时大气压值见表[]m; n h ——不同水温t时的饱和蒸汽压力值[]m;实际吸水高度H x =4m <[H x ],吸水高度满足要求。