矿山排水设备概述

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B、必要时,为防止酸性水污染环境,应在井下水仓 投入石灰(CaO)、熟石灰[Ca(OH)2]或石灰石 (CaCO3)等进行中和处理。
二、矿井排水系统
主排水设备:设在井底车场(最低处)附近。
矿井自采掘工作面涌出的水,沿着巷道排水沟,自行流 至井底车场附近的水仓中,然后经主排水泵将水排至地 面。
斜井可通过钻孔下排水管,钻孔垂直深度一般不超过 300m,管材采用钢管。
特点:不但节约管材,而且降低了生产运行费用,还可 提高斜井井筒利用率,增加提升能力。
方法:管子与钻孔间用水泥砂浆封死,防止孔壁塌落及 水沙等流入井下。
(二) 分段排水系统
将全矿涌水集中到几个水平,然后分别将水排至地面。
追求至善凭技术开拓市场,凭管理增 创效益 ,凭服 务树立 形象。2 020年1 0月19 日星期 一上午2 时37分 32秒02 :37:322 0.10.19
严格把控质量关,让生产更加有保障 。2020 年10月 上午2时 37分20 .10.190 2:37Oc tober 19, 2020
QH
Ne 1000
4、效率(η) 泵有益功率与轴功率之比。
Ne QH
N 1000N
5、转速(n—r/min) 泵轴每分钟的转数。
6、允许吸上真空度([Hs] —mH2O) 保证离心式水泵不产生汽蚀现象的允许吸上真空高度。
四、离心式水泵分类
1、按叶轮个数分: 单级泵、多级泵
2、按吸入方式分: 单吸式、双吸式
(2)使叶轮出口与导水圈入口中心偏离,恶化了流动 状况,降低水泵效率。
三、轴向推力的平衡方法:
(1)平衡孔:单级泵用 (2)双吸入口:大流量泵
(3)对称排列:偶数叶轮用
(4)平衡鼓:多级泵
(5)平衡盘:多级泵
平衡盘特点:
A、自动平衡轴向推力,总是处于动态的平衡状态; B、结构紧凑,平衡效Βιβλιοθήκη Baidu好; C、由于轴的窜动,使平衡盘和平衡板经常磨损以及
100m,最高级数可达10级,流量也较大。
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.1920 .10.19 Monday , October 19, 2020
人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。0 2:37:32 02:37:3 202:37 10/19/2 020 2:37:32 AM
安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20. 10.1902 :37:320 2:37Oc t-2019- Oct-20
四、水泵房:
(一)水泵房位置:在井底车场附近。其原因:
(1)运输巷道的坡度都向井底车场倾斜,便于矿水沿排水沟 流向水仓;
(2)排水设备运输方便; (3)由于靠近井筒,缩短了管路长度,不仅节约管材,而且
减少了管路水头损失,同时增加了排水工作的可靠性;
(4)在井底车场附近,通风条件好,改善了泵与电机的工作 环境;
加强交通建设管理,确保工程建设质 量。02:37:3202 :37:320 2:37M onday , October 19, 2020
安全在于心细,事故出在麻痹。20.10. 1920.1 0.1902:37:3202 :37:32 October 19, 2020
踏实肯干,努力奋斗。2020年10月19 日上午2 时37分 20.10.1 920.10. 19
其它型式:喷射式、水锤式等。
我国煤矿采用最多:离心式
少数采用:活塞式、喷射式水泵
二、矿用水泵工作原理
(一)离心式水泵
1、主要组成:叶轮、轴、螺旋形泵壳、吸入口、压 出口。
2、工作原理: 压出原理:
叶轮中流体产生离心力
吸入原理:
入口处形成真空
(二) 往复式水泵:
1、主要组成: 活塞、泵缸、 吸水阀和压水 阀。
三、水仓:用来专门储存矿水的巷道
水仓主要作用:
(1)储存调节、集中矿水:当涌水量产生波动或排水设备发生 故障停泵时,贮存矿井涌水;
(2)沉淀矿水泥沙:防止进入水泵,以免加快水泵的磨损。
水在水仓中流动的速度要求:
小于0.005m/s,且流动时间要大于6h(水仓巷道长不得小
于100m)。
水仓数量:
(三)水泵房结构尺寸
1.水泵房长度
L= n L0 +l1 (n +1) m
n——水泵台数;
L0——水泵机组(泵和电动机)的总长度,m,可查样本; l1——水泵机组的净空距离,一般为1.5~2m。
2.水泵房的宽度
B= b0 + b1 + b2 m
b0——水泵基础宽度,m;
b1——水泵基础边到轨道一侧墙壁的距离,一般为1.5~2m;
至少有两个:主、副水仓,以便清理时轮换使用。
水仓总容量:
《煤矿安全规程》规定为:
(1)正常涌水量在1000m3/h及其以下时,主要水仓的有效容量应能容纳8h 的正常涌水量。
(2)正常涌水量大于1000m3/h的矿井,主要水仓的有效容量可按下式计算: V = 2( Q+3000) m3
但主要水仓的总有效容量不得小于4h的矿井正常涌水量。
2、压出段:
收集末级叶轮流出的高速水流引向出口,同时将部 分动能转换为压力能。
结构:螺旋形、环形。
3、中段:导流、增压。
结构:由导水圈、返水圈(带有叶片的静止圆环)与 泵壳固定在一起组成。
三、密封部分 1、密封环:叶轮与泵壳之间的密封。 结构: 分大口环、小口环。
2、填料函: 泵轴与泵壳之间的
密封。其松紧度对水 泵 的性能有影响。
结构: 由填料箱、填料、压 盖组成。
第二节 轴向推力平衡装置
一、轴向推力产生的原因:
离心式叶轮前、后盘受流体作用的面积不等,产生的压力不等, 从而产生了一个指向吸水侧的轴向推力。
二、危害:
(1)轴推力会推动叶轮及装在轴上的整个转子沿轴线 向吸水侧移动,使之与固定部分摩擦而损坏;
而移动。
(一)集中排水系统
集中排水系统:将全矿涌水集中到最低水平,然后由主 排水设备一次排到地面。
特点:集中排水系统较简单,开拓量小,基建费用低, 管道敷设简单,管理费用低。
1、竖井 单水平开采: 多水平开采:
缺点:上水平的水引到下水平后,再排上去,浪费了势 能,增加了电耗。
2、斜井:
(1)矿水的容重:一般为9954~10052 N/m3。 要设置水仓或沉淀池,使水中泥砂沉淀后,再经水泵排至地面。
(2)矿水的酸碱性: 矿水按氢离子指数分为:酸性(pH<7) 中性(pH=7) 碱性(pH>7)
防止酸性水腐蚀排水设备的措施(当pH<5时):
A、采用耐腐蚀性材料制成的耐酸泵,排水管道可在 管内加防酸衬(衬胶,衬聚氯乙烯,衬搪瓷)等防护 措施;
转动部分:数个叶轮和一个平衡盘。整个转子部分支 承在轴两端的单列向心滚柱轴承上。
水泵的轴向推力采用平衡盘平衡。
水泵的吸水口为水平方向,排水口为垂直向上。
2、型号:
50D、65D、80D、100D、125D、150D、200D、250D等 八种,前5种转速为2950r/min,后三种为1480r/min。
3、按泵壳形式分: 涡壳式(中开式) 导叶式(分段式)
4、按轴的位置分: 卧式、立式
第十三章 离心式水泵构造
第一节 离心式水泵的主要部件
一、转动部分 1、叶轮:给水增加能量。
结构:前盘、后盘、叶片组成。(分闭式、半开式 、全开式)
二、固定部分
1、吸入段:将吸水管中的水均匀地引向叶轮。 结构:圆环形、锥形管
3、型号意义:
旧编制:吸水口直径、D、单级额定扬程×级数 新编制:D、额定流量、——、单级额定扬程×级数
煤矿排水使用的多级泵,除D型外,还有DA型、GD型、TSW型等 老产品。
近年来 生产的大流量、高扬程水泵: DS450-100 型、100DM-100型、DQ280-100型泵、其单级扬程都是
三、离心式水泵的工作参数
1、流量 单位时间内水泵排出的水量。 体积流量用Q表示,单位为m3/h、m3/s或L/s等; 质量流量用QM表示,单位为kg/h或kg/s等。 2、扬程(H— mH2O) 单位重量的水通过水泵所获得的能量或压头。 3、功率 轴功率(输入功率)( N —kW) : 原动机传给泵轴上的功率。 有益功率(输出功率)( Ne— kW ) : 单位时间内流过水泵的流体所获得的功率。
第二节 矿山排水设备
一、矿山排水设备的组成
水泵、电动机、起动设备、管路、
管路附件等和仪表等 。
管路附件: (1)带过滤网的底阀; (2)调节闸阀 ; (3)逆止阀 (4)灌水漏斗、放气栓、旁通管、
真空表、压力表等。
水泵按作用原理分类:
叶片式水泵:离心式、轴流式及混流式等;
容积式水泵:往复式、回转式(齿轮泵、螺杆泵)等;
2、工作原理: 当曲柄不断旋 转时,活塞就 不断往复运动, 泵的吸水和压 水过程就连续 不断地进行。
(三) 喷射式水泵
1、主要组成: 高压供水管、喷嘴、混合室、喉管、扩散器、吸水管、 排水管。
2、工作原理: 高压水经供水管以很 大的速度从喷嘴射出, 使喷嘴出口处的压力 低于大气压力,于是 吸水井中的水在大气 压力作用下经吸水管 进入混合室,进行能 量传递,成为射流流 出。
辅助排水设备:
A、局部排水设备:设在箕斗井底、有水窝的罐笼井底、 胶带输送机斜井底及集中下山等处。
水泵通过排水管将水排到井底车场水沟中。
B、采区排水设备:设在采区。
在水沙充填矿井,由于水中含有大量泥沙,需在采区设沉淀池, 经第一次沉淀后,由采区排水设备将水排至运输巷道水沟中。
C、移动排水设备:设在掘进工作面,随掘进工作面的推进
b2——水泵基础另一边到吸水井一侧墙壁的距离,一般为0.8~ lm。
3.水泵房的高度
1)水泵房的高度应满足检修时起重的要求,一般为3~4.5m;
2)根据水泵叶轮直径确定:在D≥350mm时,取4.5m,并应设有 能承受起重质量为3~5t的工字梁,在D<350mm时,取3m,可不设 起重梁。
水泵基础的长和宽应比水泵底座最大外形尺寸每边约大200~ 300mm。大型水泵基础应高于泵房地板200mm。
1、单水平开采:
先将涌水排至井筒中间水仓,然后再由中间水泵房的水 泵将水排至地面。
2、多水平开采: (1)当各水平涌水量都较大时,则分别设置排水设备,
将各水平涌水分别排至地面。
(2)当下水平的涌水较小时,可将下水平涌水,用辅助 水泵排至上水平水仓中,然后由上水平主排水泵将水一 起排至地面。
第三篇 矿山排水设备
辽宁工程技术大学机械工程学院
第十一章 概 述
矿井开采方式:竖井、斜井、平硐或露天煤矿。
矿山排水设备的作用:
为保证矿井安全生产,不致使涌水淹没矿井,将采掘过 程中,不断涌出的矿水及时地排到地面。
第一节 矿山排水系统
一、矿水
矿井自然涌水:地下水、地表水。
矿井人为涌水:水砂充填矿井和黄泥灌浆矿井的充填废 水及灌浆水。
(5)水泵房以中央变电所为邻,供电线路短,减少了供电损 耗。
(6)一旦井底车场被水淹没,关闭水平通道的防水门后,继 续抢险排水,在万不得已的情况下,人员和设备还可由此撤出。
水 泵 房 在 井 底 车 场 的 位 置 :
(二)水泵房的设备布置
三台水泵的水泵房布置如图所示。
水仓的水——水仓篦子——水仓闸门——配水井(水仓闸门共两 个,分别与主、副水仓相通,轮换使用,在配水井上部操纵)— —配水闸门——吸水井或两侧的配水沟(两侧的配水沟再进两侧 的吸水井)(配水井及吸水井内均有供人员上、下的梯子,以便 于安装检修和清理水井,井上覆盖着带纹的钢板)
增加漏损。
第三节 矿山常用离心式水泵
主要排水设备:多级泵,主要是D型离心式水泵; 辅助排水设备:单级泵,主要以B型离心泵为主。 一、 D型水泵 1、D型泵的构造
D型泵属于单吸、多级、分段离心式水泵。它可输送清水或物 理化学性质类似于水的液体,输送液体的温度不得超过40℃。
固定部分:前段、中段、后段、导水圈、尾盖及轴承 架等零部件,用螺栓联结。
1、矿井涌水量:单位时间涌入矿井的总水量
(m3/h或t/h)
最大涌水期: 雨季和融雪季节,相的涌水量称之为最大涌水量; 正常涌水期: 其它季节,相的涌水量称之为正常涌水量。 含水系数:每采一吨煤的涌水量(比较各矿涌水的大小)
含水系数K s
全年总涌水量q 矿井年产量An
m3/t
2、矿水的性质:
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