煤矿排水设备选型

第三节 排水设备

（一）设计依据

井口标高： +1819.00m 井底标高： +1623.00m 排水高度 196m 井筒斜长 490m 井筒倾角 23.6º 正常涌水量： q=1335.2m 3/d 最大涌水量： q max =2764.6m 3/d

水质： PH=6，密度为1000kg/m 3。

矿井现有MD280-43×6型排水泵3台，配用电机功率315kW ，排水管用选用D245×7.0的无缝钢管，沿副斜井敷设，下面对矿井排水设备进行校验。

（二）排水设备的校验

1、矿井排水设备的排水能力，应保证在20h 内排出矿井一昼夜的正常和最大涌水量。

（1）水泵排矿井正常涌水时的能力 （2）水泵排矿井最大涌水时的能力

矿井现有水泵额定流量为Q e =280m 3/h>66.76 m 3/h ，流量满足要求。 2、排水管路的选择 （1）排水管直径 （2）管壁厚度

[])(()115.04.63.2c +'++-⨯⨯⨯=

+'=δϕσδδp

D p w

=0.45cm

矿井排水管路利用D245×7的无缝钢管。 （3）排水管路实际流速 （4）吸水管直径

吸水管利用直径为D273×7的无缝钢管。 （5）吸水管实际流速

水泵房水泵排水管路沿副斜井设置两趟，排至地面水沟。管路直径利用D245×7无缝钢管，一趟使用，一趟备用，总长2×550m 。

3、管路扬程总损失

（1）排水管中扬程损失

1）排水管路淤积前扬程损失2）排水管路淤积后扬程损失

H

排后=1.7×H

排前

=1.7×13.9=23.6m

（2）吸水管中吸程损失（3）管路扬程总损失

1）管路淤积前扬程总损失

H

管总前= H

排前

＋H

吸

=13.9+0.5=14.4m

2）管路淤积后扬程总损失

H

管总后= H

排后

＋H

吸

=23.6+0.5=24.1m

（4）水泵总扬程

1）水泵吸水高度

式中：H smax——水泵允许最大吸水高度，m；

p

a

′——水泵安装地点大气压，8.4×104Pa；

p

v

′——水泵安装地点实际水温的饱和蒸汽压力，0.24×104Pa；

——矿井水重度，10000N/m3；

〔Δh〕——水泵样本必需汽蚀余量，4.7m；

Δh

s

——吸水管阻力损失，0.5m。

2）管路淤积前水泵总扬程

H

水总前= H

h

+H

s

+ H

管总前

=196+5+14.4=215.4m

3）管路淤积后水泵总扬程

H

水总后= H

h

+H

s

+ H

管总后

=196+5+24.1=225.1m

（5）水泵级数

n= H

水总后/H

e

=225.1/43≈5.2 取6级（利用现有水泵）

（6）设备选型

根据上述计算，矿井水泵房利用现有的3台MD280-43×6型水泵能够满足要求，水泵技术参数见表6-3-1。

表6-3-1 MD280-43×6型水泵技术参数

4、水泵工况点

（1）排水管路淤积前

管道阻力系数：

按H前=201＋0.0002Q2在水泵特性曲线图6-3-1上绘出管道特性曲线，得排水管路淤积前工况点：

Q 1=347.5m3/h H

1

=234.2m η1=75.5％

（2）排水管路淤积后

管道阻力系数：

按H

后

=201＋0.0003Q2在水泵特性曲线图6-3-2上绘出管道特性曲线，得排水管路淤积后工况点：

Q 2=315.4m3/h H

2

=245.3m η

2

=76％

图6-3-1 管路淤积前水泵特性曲线图

图6-3-2 管路淤积后水泵特性曲线图

5、每天排水时间：

（1）排矿井正常涌水，一台水泵工作时

1）排水管路淤积前每天排水时间

2）排水管路淤积后每天排水时间

（2）排矿井最大涌水，一台水泵工作时

1）排水管路淤积前每天排水时间

2）排水管路淤积后每天排水时间

矿井正常及最大涌水时，水泵的排水时间均小于20h，符合《煤矿安全规程》要求。

6、电机功率

（1）排水管路淤积前（2）排水管路淤积后

水泵配置隔爆型电动机（YBK

2-355L

2

-4型，315kW，10kV，1480r/min），能

满足排水要求。

根据以上计算，水泵房利用MD280-43×6型水泵3台，正常涌水时，一台工作，一台备用，一台检修，最大涌水时，一台工作，一台备用，一台检修。配用

电动机：YBK

2-355L

2

-4型，315kW，10kV，1480r/min。

7、水泵排水管路系统示意图见图6-3-3。

图6-3-3 排水管路系统