水泵房设计

井巷工程课程设计

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目录

1坑内排水设施 (3)

1.1矿山排水方案设计及计算 (3)

1.1.1矿山各中段涌水量 (3)

1.1.2矿山排水方案 (3)

1.1.3深部排水能力 (3)

1.1.4排水设备选择 (4)

1.1.5排水管径 (4)

1.1.6吸水管直径 (5)

1.1.7吸水管的实际流速 (5)

1.1.8排水管与吸水管的选择 (5)

1.2变电硐室设计 (5)

2水泵房尺寸设计..................................... .. (5)

2.1水泵房的长度 (5)

2.2水泵房的宽度................................... . (6)

2.3水泵房基础的近似计算 (6)

2.4水泵房的高度 (7)

2.5水泵房相关硐室 (7)

2.5.1吸水井，配水巷和配水井 (7)

2.5.2管子道 (7)

2.5.3泵房通路 (7)

2.6水仓设计 (7)

3.水泵房的支护设计........................... . (9)

3.1水泵房支护设计 (9)

3.2配水巷，吸水井及配水井支护设计 (9)

3.3管子道与泵房通道支护设计 (9)

3.4水仓支护设计 (9)

4.水泵房的掘进工程量.......................................... .. (9)

5参考文献..................................................... (10)

水泵房设计说明书

1坑内排水设施

1.1矿山排水方案及计算 1.1. 1矿山各中段涌水量

该矿各水平地下总涌水量如表1。

表1-1 各中段矿坑涌水量表

要设计的水泵房为-165水平 1.1. 2矿山排水方案 采用集中排水。 1.1.3深部排水能力

1）设备必须的排水能力

45.15520

3109

20

1==

=

正常Q Q (1-1)

( 5.5) 1.1(200 5.5)226.05h H K H =+=⨯+= (1-2) 根据Q 1和H 初选水泵型号，确定其流量1Q ( m 3/h)和扬程H(m)。 式中 Q 正常———矿井正常涌水量，m 3/h ； K ———扬程损失系数。对于竖井，K=1.1； H h ———井筒深度，m 。

根据Q 和H 查表的，选择型号为 200D —43⨯6的水泵，流量Q 为280 m 3/h ，扬程为256m 。

2）正常涌水量期间所需水泵的工作台数

1155.450.56280

Q n Q =

== 取n=1 (1-3) 式中 Q ———一台水泵的排水能力，m 3/h 。 3）最大涌水量期间所需水泵的工作台数

'

10700

1.92020280

Q n Q

=

=

=⨯最大 取'n =2 (1-4)

当最大涌水量大于2倍正常涌水量时，水泵的台数除至少有一台备用外，其余水泵能在20小时内将矿山一昼夜的最大涌水量全部排完，因此'n =4

所以，选择四台此种型号的水泵，在正常涌水量情况下，一台工作，一台维修，两台备用，其中任意一台的排水能力能在20h 内排出一昼夜的正常涌水量，在最大涌水量期间，两台泵同时工作，两台备用。 4）正常涌水量期间一昼夜内水泵工作实际时间

3109

11.1()280

Q T h nQ

=

=

=正常 (1-5) 1.1.4排水设备选择

根据矿山固定手册选择水泵的型号、台数见下表

表1-2 排水设备选择

1.1.5排水管径

1）管径计算：

0.213()213()g D m mm =

=== (1-6)

式中 V d ———排水管中的水流速度，m/s 。根据有利的排水管流速度取： V d =1.5～2.2m/s ，这里取 V d =2.2 m/s

g D ———排水管标准管内径

2）排水管管壁厚度 计算

δ=0.5g

D 1)+a=0.5×213×

=9.76(mm) (1-7)

查《矿山固定机械手册》，取壁厚δ=10mm 。

式中[]σ—许用应力，对于铸铁管取25Mpa,焊接钢管取80Mpa ，无缝钢管取100Mpa ；

g P —管路最低点的压力，kg/2

cm ，有伯努利方程22

g

1221222P v P v z z g g

++=++γγ可知；

a —考虑管路受腐蚀及管路制造有误差时的附加厚度，对无缝钢管管取2~9mm ；钢管取2~3mm 。

1.1.6吸水管直径

d s = D g +25 (mm)=213+32=245(mm) (1-8)

吸水管直径一般比排水管直径大一级，选取标准管径d s 。排水管外径为213mm,吸水管为245mm 。 1.1.7吸水管的实际流速 22

44280

1.65(/)36003600 3.140.245

s s Q V m s d π⨯=

==⨯⨯ (1-9) 1.1.8排水管与吸水管的选择

排水管选用YB-231-64型Ф213无缝钢管，壁厚为10 mm,理论重量57.95kg/m 。2趟排水管，1趟工作，1趟备用。排水管总长为400m 。

吸水管选用YB-231-64型Ф245无缝钢管，壁厚为10mm 。吸水管总长为40m 。

1.2变电硐室设计

井下变电硐室设在-165m 水平水泵硐室一侧，6KV 电源从地面变电所取得，井下变电硐室中安装6/0.4KV 变压器（560KV ）两台，向-165m 水平的水泵和其