礦山排水設(shè)備及污水處理設(shè)計(jì)論文(DOC 17頁(yè)).doc

某職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要礦山進(jìn)入凹陷開(kāi)采后，必然面對(duì)如何解決排水的問(wèn)題。永平露天礦結(jié)合礦山采掘工作面的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出組合式浮船泵站，解決了雨季礦山凹陷排水問(wèn)題，使采區(qū)生產(chǎn)得以正常進(jìn)行。分析了煤炭給排水的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，從給水水源選擇、井下供水、礦井工業(yè)場(chǎng)地的循環(huán)冷卻用水及煤礦污水處理等方面探討了煤礦給排水設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及改進(jìn)方向，論述了合理利用礦井排水資源，合理配置給排水及循環(huán)水系統(tǒng)，提出煤礦污水處理必須聯(lián)系實(shí)際選擇可行性方案。煤礦給水設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是滿(mǎn)足礦井建設(shè)生產(chǎn)對(duì)水量、水壓和水質(zhì)的要求。主要包括礦井工業(yè)廣場(chǎng)的生產(chǎn)、生活及消防用水；各類(lèi)工業(yè)設(shè)備的冷卻循環(huán)用水；礦井住宅區(qū)的生活及消防用水；礦井井下給水。 煤礦排水設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是將礦井工業(yè)廣場(chǎng)及居住區(qū)產(chǎn)生的各類(lèi)生產(chǎn)廢水、生活污水及雨水有組織的、符合環(huán)境保護(hù)要求排入地面水體。 煤礦給排水設(shè)計(jì)與城市給排水設(shè)計(jì)相比較有許多相似之處但又有其特殊性。一方面生產(chǎn)生活需要大量用水，另一方面煤礦開(kāi)采又大大破壞地下水資源。在煤礦建設(shè)過(guò)程中，怎樣才能符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，進(jìn)行商業(yè)化、城市化給排水設(shè)計(jì)，怎樣合理利用水資源，保護(hù)地面水環(huán)境，是煤礦給排水設(shè)計(jì)工作者必須重視的問(wèn)題。本文結(jié)合多年從事煤礦設(shè)計(jì)的實(shí)踐，對(duì)煤礦建設(shè)給排水設(shè)計(jì)存在的若干問(wèn)題提出自己的看法。 關(guān)鍵詞：礦山設(shè)備 排水 污水處理 排水設(shè)計(jì) 目 錄摘要1緒論3第一章礦山排水設(shè)備4 1.1 礦山排水設(shè)備的組成4 1.2 礦山排水系統(tǒng)4 第二章排水設(shè)備的選型設(shè)計(jì)6 2.1設(shè)計(jì)題目 62.2設(shè)計(jì)資料 62.3設(shè)計(jì)要求 62.4選型的計(jì)算及步驟7第三章 煤礦排水存在的問(wèn)題13.3.1煤礦生活污水處理設(shè)施重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象普遍143.2污水處理設(shè)計(jì)參數(shù)選擇不合理15總結(jié)16參考文獻(xiàn)17緒 論在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，從各種渠道來(lái)的水源源不斷地涌入礦井，如果不及時(shí)排除，必將影響煤礦的安全生產(chǎn)。因此，必須設(shè)置水泵，把涌入礦井的水及時(shí)從井下排至地面。另外，由于煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，有可能遭到突然大量涌水而淹沒(méi)礦井，這時(shí)需要排水設(shè)備搶險(xiǎn)排水，以盡快恢復(fù)礦井生產(chǎn)?？傊?，礦井排水始終伴隨著煤礦建設(shè)好生產(chǎn)，直至礦井報(bào)廢，才能完成它的歷史使命。因此，礦井排水是煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中不可缺少的一部分，它對(duì)保證礦井正常生產(chǎn)起著非常重要的作用。在煤礦地下開(kāi)采過(guò)程中，由于地層含水的涌出，雨雪和江河水的滲透，水砂充填和水力采煤的井下供水，使得大量的水晝夜不停的匯集于井下。這些水給礦井的正常生產(chǎn)帶來(lái)了很大的危險(xiǎn)，為保證礦井的正常生產(chǎn)必須隨時(shí)將涌入礦井的水排出，這項(xiàng)任務(wù)是由礦井排水設(shè)備來(lái)完成的。第一章礦山排水設(shè)備1.1 礦山排水設(shè)備的組成 礦山排水設(shè)備一般由水泵、電動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)設(shè)備、管路、管路附件和儀表組成。1.2 礦山排水系統(tǒng)1.1.1礦水在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，隨時(shí)有礦水涌入礦井，礦井水來(lái)自大氣降水，地表水，地下水，這些水通過(guò)各種途徑涌入礦井。涌入礦井的水統(tǒng)稱(chēng)為礦水。單位時(shí)間涌入礦井水倉(cāng)的礦水總量稱(chēng)為礦井涌水量。由于涌水量受地質(zhì)構(gòu)造、地理特征氣候條件、地面積水和開(kāi)采方法等多種因素的影響，因此各礦涌水量極不相同。一個(gè)礦在不同季節(jié)涌水量也是變化的，通常在雨季和涌水期出現(xiàn)涌水高峰，此期間的涌水量稱(chēng)為最大涌水量，其他時(shí)間的涌水量變化不大，一年內(nèi)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，此期間的涌水量稱(chēng)為正常涌水量。為了比較各礦涌水量的大小，常用在同一時(shí)間內(nèi)，相對(duì)于單位煤炭產(chǎn)量的涌水量作為比較的參數(shù)，稱(chēng)為含水系數(shù)，用Ks表示，則Ks=24q/Ar式中：q-礦井涌水量，m3/h Ar-同一期內(nèi)煤炭日產(chǎn)量。 礦水在穿過(guò)巖層和沿坑道流動(dòng)過(guò)程中，溶入了各種物質(zhì)，因此礦水的密度比一般清水大，約為10151025kg/ m3。由于礦水中懸浮狀固體顆粒容易磨損水泵零件，因此必須經(jīng)過(guò)沉淀池和水倉(cāng)沉淀后再由水泵排出。 由于溶解在水中的物質(zhì)不同，礦水有酸性，中性和堿性之分，當(dāng)?shù)V水中氫離子濃度的PH值等于7時(shí)為中性水，PH7時(shí)為堿性水，酸性礦水對(duì)金屬有腐蝕作用，因此當(dāng)?shù)V水的PH5時(shí)應(yīng)根據(jù)情況加石灰中和或采用耐酸的排水設(shè)備。 根據(jù)統(tǒng)計(jì)，每開(kāi)采1t煤要排出27t礦水，甚至多達(dá)3040t。礦山排水設(shè)備的電動(dòng)機(jī)功率小的幾千瓦，大的幾百千瓦或上千瓦，因此保證礦山排水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性（安全性）與經(jīng)濟(jì)性（高效率低能耗）。具有重要的意義。1.1.2排水系統(tǒng)對(duì)于巷道低于地面的礦井，涌入礦井中的水需要排水設(shè)備將水排到地面。目前我國(guó)大多數(shù)礦井采用這種方法。根據(jù)開(kāi)采水平以及各水平涌水量大小的不同，礦井排水課采用不同的排水系統(tǒng)。豎井單水平開(kāi)采時(shí)，可采用直接排水系統(tǒng)將井下全部涌水集中于底車(chē)場(chǎng)的水倉(cāng)內(nèi)，并用排水設(shè)備將其排到地面。兩個(gè)或多個(gè)水平同時(shí)開(kāi)采時(shí)，可有多種方案供選用，就兩個(gè)水平而言有三種方案。（1） 直接排水系統(tǒng)，如個(gè)水平涌水量都很大，各水平分別設(shè)置水倉(cāng)，泵房和排水裝置，將個(gè)水平的水直接排到地面。此方案的優(yōu)點(diǎn)：上下水平互不干擾。缺點(diǎn)：井筒內(nèi)管路多。（2） 集中排水系統(tǒng)，當(dāng)水平的涌水量較小時(shí)，可將上水平的水下放到下水平而后由下水平的排水裝置直接拍到地面。此方案的優(yōu)點(diǎn)：只需一套排水設(shè)備。缺點(diǎn)：上水平的水下放后在上提損失了位能，增加了 電耗。（3） 分段排水系統(tǒng)。若下水平的水量較小或井過(guò)深，則可將下水平的水排至上水平的水倉(cāng)內(nèi)，然后集中一起排至地面。 采用哪一種方案，要經(jīng)過(guò)技術(shù)好經(jīng)濟(jì)的綜合比較后才能確定。1.13水倉(cāng)用來(lái)專(zhuān)門(mén)儲(chǔ)存礦水的巷道叫水倉(cāng)，水倉(cāng)有兩個(gè)主要作用，一是儲(chǔ)存集中礦水排水設(shè)備可以將水從水倉(cāng)排至地面。為了防止斷電或排水設(shè)備發(fā)生故障被迫停止運(yùn)行時(shí)淹沒(méi)巷道，主泵房的水倉(cāng)應(yīng)有足夠大的容積，必須能容納8h正常的涌水量。二是沉淀礦水，因在從采掘工作面到水倉(cāng)的流動(dòng)過(guò)程中，礦水夾帶有大量懸浮物和固體顆粒，為防止排水系統(tǒng)阻塞和減輕排水設(shè)備磨損，在水倉(cāng)中要進(jìn)行沉淀，根據(jù)顆粒沉降理論，為了達(dá)到能把大部分細(xì)微顆粒沉淀于倉(cāng)底水在水倉(cāng)中流動(dòng)的速度必須小于0.005m/s，而且流動(dòng)時(shí)間要大于6h，因此水倉(cāng)巷道長(zhǎng)不得小于100m。未了在清理水倉(cāng)沉淀物的同時(shí)，又能保證排水設(shè)備正常工作，水倉(cāng)至少要有一個(gè)主水倉(cāng)和一個(gè)副水倉(cāng)，以便清理時(shí)輪換使用，水倉(cāng)可以布置在水泵房的一側(cè)，也可以布置在水泵房的兩側(cè)，在水泵房一側(cè)的布置方式適用于單翼開(kāi)采，礦水從一側(cè)流入水倉(cāng)，在水泵房的兩側(cè)的布置方式適用于雙翼開(kāi)采，礦水從兩側(cè)流入水倉(cāng)。由于礦水中固體顆粒的沉淀，水倉(cāng)容量逐漸減少，為了保證水倉(cāng)的容水能力容納涌水高峰的全部礦水，每次雨季到來(lái)前，必須徹底清理一次主泵房的水倉(cāng)。為了便于清掃水倉(cāng)的淤泥，水倉(cāng)和分水井靠管路連接，管路上裝有閘閥，關(guān)閉時(shí)可以清掃水倉(cāng)。為了便于運(yùn)輸水倉(cāng)底板一般都敷設(shè)軌道。1.14水泵房水泵房是轉(zhuǎn)為安裝水泵，電機(jī)等設(shè)備而放置的硐室，大多數(shù)主水泵房布置在井底車(chē)場(chǎng)附近，其原因如下：（1） 運(yùn)輸巷道的坡度都向井底車(chē)場(chǎng)傾斜，便于礦水沿排水溝流向水倉(cāng)。（2） 排水設(shè)備運(yùn)輸方便。（3） 由于靠近井筒，縮短了管路長(zhǎng)度，不僅節(jié)約管材，而且減少了管路水頭損失，同時(shí)增加了排水工作的可靠性。（4） 在井底車(chē)場(chǎng)附近，通風(fēng)條件好，改善了泵與電機(jī)的工作環(huán)境。（5） 水泵房以中央變電所為鄰，供電線路短，減少了供電損耗，這對(duì)耗電量很多，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間又長(zhǎng)的排水設(shè)備而言，具有不容忽視的經(jīng)濟(jì)意義。水泵房排水設(shè)備的布置方式主要取決于泵和管路的多少，通常情況下，應(yīng)盡量減少泵房斷面，水泵在水泵房?jī)?nèi)順著水泵房長(zhǎng)度方向軸向排列，泵房輪廓尺寸應(yīng)根據(jù)安裝設(shè)備的最大外形，通道寬度和檢修條件等確定。一般泵房的長(zhǎng)、寬、高由下述公式確定。1：水泵房長(zhǎng)度L=nL0+L1(n+1)式中 n-水泵臺(tái)數(shù) L0-水泵機(jī)組（泵和電動(dòng)機(jī)）的基礎(chǔ)長(zhǎng)度m; L1-水泵機(jī)組的凈空距離，一般為1.52.m;在礦井的涌水量有增加的可能時(shí)，應(yīng)考慮泵房的長(zhǎng)度有增加的可能，井筒內(nèi)也應(yīng)考慮有相應(yīng)的管道安裝位置。2水泵房的寬度B=b0+b1+bz 式中 b0-水泵的基礎(chǔ)寬度m b1-水泵基礎(chǔ)邊到軌道一側(cè)墻壁的距離，以通過(guò)泵房?jī)?nèi)最大設(shè)備為原則，一般為1.52m. bz-水泵基礎(chǔ)另一邊到吸水井一側(cè)墻壁的距離，一般為0.81.0m. 3水泵房的高度 水泵房的高度應(yīng)滿(mǎn)足檢修時(shí)起重的要求，根據(jù)具體情況確定，一般為3.04.5m,或根據(jù)水泵葉輪直徑確定：在D350mm時(shí)取4.5m，并應(yīng)設(shè)有能承受起重質(zhì)量為3-5t的工字梁；在d350mm時(shí)取3m可不設(shè)起重梁。水泵基礎(chǔ)的長(zhǎng)和寬應(yīng)比水泵底座最大外形尺寸每約大200-300m，大型水泵基礎(chǔ)應(yīng)高于泵房地板200m.第二章排水設(shè)備的選型設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)題目排水設(shè)備的選型設(shè)計(jì)2.2 必備的資料1、 單水平開(kāi)采，井深625m；2、 正常涌水量qz760（m3/h），正常涌水期rz320（d）；3、 最水涌水量qmax1500（m3/h），最大涌水期rmax45（d）；4、 礦水中性，密度1020（kg/m3）；5、 礦井電壓（6000V）；6、 礦井主排水設(shè)備泵房設(shè)在井底車(chē)場(chǎng)附近；7、 屬低沼氣礦井；8、 礦井年產(chǎn)量4106（t）；2.3 設(shè)計(jì)要求：選擇排水設(shè)備1 擬定排水系統(tǒng)2 選泵的型式及臺(tái)數(shù)3 選泵管路并作管路布置4 計(jì)算管路特性5 確定排水裝置的排水工況，驗(yàn)算排水時(shí)間6 計(jì)算必須的電動(dòng)機(jī)容量及電能耗量7 經(jīng)濟(jì)核算頁(yè)8 繪制所需的圖形2.4 選型的計(jì)算及步驟2.4.1選擇排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)分為兩種：一是直接排水，二是分段排水。因考慮到礦井較深，可采用壁厚不等的管道分段安裝。所以采用分段排水姣好。2.4.2選泵的型式及臺(tái)數(shù)1 工作水泵必須的排水能力根據(jù)有關(guān)規(guī)定，要求投入工作的水泵的排水能力能在20小時(shí)內(nèi)排完24小時(shí)的正常涌水量。即 B24qz /20 則 Qb1.2 qz = 1.2 760 = 912 (m3 / h )又工作泵與備用泵的總能力，能在20小時(shí)內(nèi)排完24小時(shí)的最大涌水量。即 Qmax 24 qz / qmax則 Qmax 1.2 1500 =1800 (m3 / h )其中qz 為正常涌水量， qmax 為最大涌水量 Qb 為工作水泵必須排水能力 Qmax 為工作與備用水泵必須的排水總能力2. 水泵必須揚(yáng)程利用管路效率概念，用HB = Hc / g （ m ）則HB = Hc / g =630/（0.90.89） =700707.9 （ m ） 其中Hc =井深 + 井底車(chē)場(chǎng)與最低吸水面標(biāo)高差 + 排水管高出井口高度 = 625 + 4 + 1 = 630 （ m ） 式中 g 為管路效率，對(duì)于豎直敷設(shè)的管路 g = 0.9 0.89，對(duì)于傾斜敷設(shè)的管路，當(dāng)傾角 30時(shí) 取 g =0.830.8 ， = 30 20時(shí) ，取 g = 0.80.77 ， 20時(shí) 取 g =0.77 0.74 。因井為豎井，所以 取 g = 0.90.89.3. 預(yù)選水泵型式及臺(tái)數(shù)選能滿(mǎn)足Qb 和HB 的水泵，最好是一臺(tái)就能達(dá)到所需要求的排水能力，優(yōu)先選擇工作可靠、性能良好、體積小、重量輕而且便宜的產(chǎn)品， 當(dāng)?shù)V水的PH 5 時(shí)，應(yīng)采用防酸水泵.級(jí)額定揚(yáng)程 Hei =100 （ m ） ，單級(jí)平均特性如圖 （1）通過(guò)比較Qb、Qmax、和 Qe，在正常涌水時(shí)期需要水泵臺(tái)數(shù) n1 = Qb/Qe = 912/ 450 = 2 臺(tái)，在最大涌水期需要水泵臺(tái)數(shù)n1 + n2 = Qmax / Qe = 1800 / 450= 4 臺(tái).此之外需n3 =1臺(tái)檢修,所以必須的水泵臺(tái)數(shù)n = n1 + n2 + n3 =5臺(tái).由特性曲線可以查得Q =B/2 =456 (m3 / h ) = 126.6 (L / s)時(shí)的揚(yáng)程Hi =100.0 m. 所需泵的級(jí)數(shù) i =HB/Hi = （700-707.9）/100 = 77.08 =7級(jí)綜上所述，預(yù)選DS 4501007的水泵5臺(tái)。 H（m） 圖(1) （%） 130 120 110 100 90 80 700 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 Q（L/s）2.4.3 選擇管路并作管路布置根據(jù)規(guī)程及工作水泵臺(tái)數(shù)可選布置方式,可選三條管路,正常涌水期兩臺(tái)水泵各用一條管路排水.最大涌水期四臺(tái)泵工作啟用備用管路,共用三條管路并聯(lián)排水.1計(jì)算管路并取材. 取經(jīng)濟(jì)流速Vp =1.52.2 (m/s)則 排水管內(nèi)徑 dp =(4Q /3600Vp)1/2 代入數(shù)據(jù)得, dp =0.327-0.270 (m), 由標(biāo)準(zhǔn)YB 231-70 查得外徑 Dp =325 ()的無(wú)縫管壁厚中有 8 . 10.14()等.取壁厚= 14 () dp =325 214 = 297 ().所需壁厚 = 0.5 dp (z + 0.40.011HP)/( z 1.30.011 HP)1/2-1+ C =0.529.7 (z + 0.40.011625)/( z 1.30.011625 )1/2-1 + 0.2 =1.37 ( )與所取壁厚正好吻合,其中HP排水高度, C為附加厚度.所以分段采用YB231-70 32514 32510 3258的無(wú)縫管作排水管.采用3518的無(wú)縫管作吸水管.1. 管路系統(tǒng)由流體機(jī)械11-1方案宜采用e方案,其中吸水井為各泵一口井,這里只作其中一臺(tái)泵的管路布置,其他四臺(tái)布置如此圖.排水管路系統(tǒng)圖2管路長(zhǎng)度的計(jì)算LP = Hc + (4050) = 670680 ( m),取LP =680 ( m) 吸水長(zhǎng)度為L(zhǎng)X = 8( m)2.4.4 計(jì)算管路特性1.計(jì)算沿程阻力系數(shù)x =0.021 /dx0.3 =0.021 /（0.335）0.3 =0.0291p =0.021 /dp0.3 =0.021 /（0.297）0.3 =0.03022.局部阻力損失系數(shù)排水管局部損失的當(dāng)量管長(zhǎng):L dp =(p + 1) dp /p =( 5.628 + 1)0.297/0.0302 =65.2 ( m )吸水管局部損失的當(dāng)量管長(zhǎng):Ldx =x dx /x =3.306 0.335/0.0291 =38( m )3.管路阻力損失系數(shù)RT = 8 x(LX + Ldx)/ dx5 +p(LP + L d5p)/ dp/ 2g = 80.0291( 8 + 38)/(0.335)5 + 0.0302(680 +65.2)/(0.297)5/(3.14)29.8 = 8( 317.268 + 9738.623)/(3.14)29.8 =831.7 (s2/m5)4.管路特性方程式 由H =Hc + KRTQ2 可得H = 630 +831.710-6Q2 其中Q以(L/s)計(jì)參照水泵的流量范圍,選取九個(gè)流量值,再分別算出排水所需揚(yáng)程和七級(jí)泵相應(yīng)七分之一揚(yáng)程值,如下表：Q(L/s)20406080100120140160180H (m)H(m)630.3390.05 631.3390.19632.9990.42635.3290.76638.3291.18641.9891.71646.3092.32651.2993.04656.9593.84最大涌水時(shí)期,三條管路并聯(lián)的管路損失系數(shù):RT=RT /9 =831.710-6/9 =92.410-6 (m. s2/L2)則管路特性方程為 H =630 + 92.410-6 Q2仍取九個(gè)流量,但是取泵的流量范圍為單臺(tái)泵的四倍,可的如下表數(shù)據(jù):Q(L/s)80160240320400480560640720H (m)H/(m)630.5990.08632.3790.33635.3290.76639.4691.35644.7892.11651.2993.04658.9794.13667.8495.41677.996.84利用上表可繪制出管路特性曲線,如圖(2)H（m） （%） 0 80 160 240 320 400 480 560 640 720 0 Q（L/s）排水管局部阻力損失系數(shù)和,即p,其各管件的系數(shù)如下表:排水管：名稱(chēng)數(shù)量系數(shù)90彎頭45彎頭30彎頭三 通斜流三通閘 閥止 回 閥+） 擴(kuò) 大 管622111110.2066=0.8240.1032=0.2060.0692=0.1381.50.50.261.7 0.5p5.628 吸水管局部阻力損失系數(shù)之和,即x,其各部件的系數(shù)如下:吸水管名稱(chēng)數(shù) 量系數(shù)底 閥90彎頭+) 收 縮 管11130.2060.1x 3.3062.4.5 確定工況,驗(yàn)算排水時(shí)間 1.確定工況將管路特性曲線繪在泵特性曲線圖上,它與泵揚(yáng)程特性曲線的交點(diǎn)即為工況點(diǎn),以Q . H. N . 和 Hs分別表示其流量.揚(yáng)程.軸功率.效率和允許吸上真空度 (1).在正常涌水時(shí)期,工況點(diǎn)為單臺(tái)泵與一條管路特性交點(diǎn),如圖(1).圖中K即為所求.該點(diǎn)工況參數(shù)為QK =147 (L /s) =0.147 ( m3/s ) =529.2( m3/h)HK =92.57 =647.5 () .(2)在最大涌水時(shí)期,工況點(diǎn)為四臺(tái)泵與三條并聯(lián)管路特性的交點(diǎn), 如圖(2)K即為聯(lián)合工作中各泵的工況點(diǎn),K4為聯(lián)合工作的等效工況點(diǎn).Q4K=570 (L /s) = 0.57( m3/h)QK= Q4K/4 =142.5(L /s) =513( m3/h)H4K=HK=94.07 =658()4K =K =0.75(3).允許吸水高度Hx =Hs(10Pa/9.8103) + (0.24Pn/9.8103) 8 QKx LX/ dx5 +(x +1 )/ dx4/ 2g取Pa =0.98105 Pn=0.24104由泵的特性可得,Hs =5.2()則 Hx =5.280.02918/(0.335)5+(3.306+1)/(0.148)4/(3.14)29.8 =4.50()2.驗(yàn)算排水時(shí)間根據(jù)所提供及所求的數(shù)據(jù),可以求得正常涌水每天必須的排水時(shí)間:Tz =24qz/n1 QK =24760/(2529.2) =17.23 (h)最大涌水時(shí)期每天必須的排水時(shí)間：Tmax =24qmax/( n1 + n2) QK=241500/(4513)=17.54(h)由上得知,每晝夜的排水時(shí)間T20(h),符合規(guī)程規(guī)定。2.4.6驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)容量及耗電量1根據(jù)工況參數(shù)，求出電機(jī)必需的容量Nd = K g QK HK/（10003600K c） c為傳動(dòng)效率則Nd =1.110209.8529.2647.5/（100036000.750.98） =1294 （KW）所以，可配JKZ1600（KW）-2P的電動(dòng)機(jī).2.計(jì)算耗電量 （1）.全年耗電量根據(jù)各泵工作涌水期不同時(shí)，其年耗電量為：由E=1.05 g n QK HK ri Ti/（10003600K c d w）可求其中QK為工況流量，HK為工況揚(yáng)程，d 為電機(jī)效率， w為電網(wǎng)效率ri為工作日數(shù)，Ti為每晝夜工作小時(shí)數(shù)則正常涌水期Ez =1.0510209.82529.2647.517.23320/（100036000.750.980.90.95）=1.75107（KW/h）最大涌水期 Emax =1.0510209.8451365817.5445/（100036000.750.980.90.95）=4.95106（KW/h）全年耗電總量:E =Ez +Emax =2.25107（KW/h）余兩(2)排1 m3的電耗: e1 m3 =E /24(qz rz + qmax rmax ) =2.25107/24(760320+150045) =3.02（KW h/ m3）(3).產(chǎn)出1t煤的排水電耗:根據(jù)e =E/A 可以求得,其中A代表年產(chǎn)煤量,則e =E/A =2.25107/4106 =5.63（KW h/t）2.4.7 經(jīng)濟(jì)核算1.設(shè)備及安裝費(fèi)整個(gè)排水系統(tǒng)的設(shè)備及安裝費(fèi)用共分為三部分,一是機(jī)械設(shè)備部分,其余兩部分是電氣設(shè)備和管路系統(tǒng),根據(jù)流體機(jī)械書(shū)表29及電氣,管路的估算得大約需用1300000元2.建筑費(fèi)建筑主要是在泵房尺寸和管子道尺寸的估算,并根據(jù)井底車(chē)場(chǎng)的布置統(tǒng)計(jì)水倉(cāng)長(zhǎng)度和斷面,估算開(kāi)拓量14477m3,取開(kāi)拓費(fèi)即建筑費(fèi)1600(元/m3),建筑費(fèi)約為23163200元3.噸煤排水耗費(fèi) (1).年耗電費(fèi),取工業(yè)用電價(jià)0.1元,則年耗 S1 =Cd E =2.251070.1=2.25106(元) (2) .設(shè)備折舊費(fèi) S2 =1.31055=6.5104(元) (3) .建筑折舊費(fèi) S3 =231632005=1158160(元) (4) 工人工資: 取S4=8500(元) (5). 維修費(fèi): 取設(shè)備的6,則S5=7050006=42300(元)(6).其他費(fèi)用: 可取工人工資的15,則S6=850015=1275(元)由以上數(shù)據(jù)得噸煤排水耗費(fèi)為:S =( S1+ S2 + S3 + S4 + S5 + S6)/A =0.92(元/t)即開(kāi)采一噸煤排水費(fèi)用約在0.92元.備注：噸煤排水電耗在管子掛垢后，將增加電耗，所以當(dāng)管子使用一段時(shí)間后，就應(yīng)清理水管或采用管路并聯(lián)的方法以始終保持水泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。第三章 煤礦排水設(shè)計(jì)存在問(wèn)題煤礦排水設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是生活污水處理設(shè)計(jì)，煤炭系統(tǒng)新建礦井非常重視環(huán)保建設(shè)，并投入了大量的環(huán)保建設(shè)資金。煤炭設(shè)計(jì)部門(mén)也對(duì)生活污水處理進(jìn)行了多工藝、多方案比較與探索。如淮南地區(qū)，潘二礦的生物曝氣工藝、潘三礦的生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝、謝橋礦的表面曝氣工藝、新集礦的氧化溝工藝。但從投入使用的實(shí)際效果及資金利用率來(lái)看均不理想。下面對(duì)煤礦生活污水處理作一些分析與探討。 3.1煤礦生活污水處理設(shè)施重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象普遍 目前部分煤礦礦井工業(yè)場(chǎng)地和居住區(qū)各建一座污水處理廠，這樣兩處征地，重復(fù)建設(shè)，投資大大增加，運(yùn)行能耗高，管理費(fèi)用高，技術(shù)力量分散，噸水處理成本高。一般來(lái)說(shuō)，礦井工業(yè)場(chǎng)地和居住區(qū)相距不是很遠(yuǎn)，合建一座污水處理廠更合理，考慮從居住區(qū)向工業(yè)場(chǎng)地排水，管道埋設(shè)太深，可在中間設(shè)置污水提升泵站，或者在工業(yè)場(chǎng)地與居住區(qū)中間地段征地建設(shè)污水處理廠。采取合建方式，不但可節(jié)省投資，更主要可大大降低運(yùn)行成本。 3.2污水處理設(shè)計(jì)參數(shù)選擇不合理 進(jìn)行煤礦生活污水處理