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文檔簡介

1、龍巖學院資源工程學院課程設(shè)計題 目:礦井排水設(shè)備選型設(shè)計姓 名:xxx學 號:xxxxx班 級:采礦工程年 級 : 2010級指導(dǎo)老師 :xxxxx老師2013-7礦井排水選型設(shè)計1、設(shè)計題目某礦正常涌水量為210m3/h,最大涌水量為290m3/h,礦水為中性、密度為1050kg/m3,豎井排水,井深200m,試選擇水泵型式,確定臺數(shù),確定排水系統(tǒng),選擇管徑、管材,驗算排水時間,判別工作穩(wěn)定性。2、礦井排水系統(tǒng)確定礦井主要根據(jù)第一水平情況進行設(shè)計,采用集中排水系統(tǒng),對其它水平只作適當?shù)財?shù)目。礦井排水系統(tǒng)見圖31。圖31 礦井排水系統(tǒng)簡圖排水系統(tǒng):主排水設(shè)備設(shè)置在第一水平,第二水平的涌水量由輔

2、助排水設(shè)備排至上一水平的水倉中。然后由主排水設(shè)備排至地面。3、排水設(shè)備選型計算1水泵型號及臺數(shù)水泵最小排水量的確定正常涌水量時: QB1.2Q m3/h式中:QB水泵最小排水量,m3/h;Q礦井正常涌水量,m3/h;由此:QB1.2×210 252 m3/h最大涌水量時:QBr 1.2 QBr m3/h式中: Qr礦井最大涌水量,m3/h;由此:QBr1.2×290 348 m3/h水泵揚程的計算式中:排水高度,取井筒垂深,m;吸水高度,取5m;管道效果,豎井取0.890.9;所以: 450m水泵形式及臺數(shù)的確定根據(jù)水泵揚程和礦井正常涌水量,從產(chǎn)品樣本中選擇額定值接近所需值

3、的水泵,水泵型號選250D60×7型,額定流量330 m3/h,揚程420m,轉(zhuǎn)速1480rpm,吸程6.2m,效率73,配帶電動機型號JKZ1250型,容量850KW,外形2620×1200×1210,自重3500kg。水泵臺數(shù)的選擇:根據(jù)安全規(guī)程規(guī)定:必須由工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力,應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70。工作和備用水泵的總能力,應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。正常涌水量工作水泵的臺數(shù):式中:所選水泵的額定流量,420 m3/h; 0.76取1臺。備用水泵臺數(shù):700.7取1臺

4、。最大涌水量時水泵工作臺數(shù): 1.05取1臺。并且1<+2,滿足要求。檢修水泵臺數(shù)25×0.25取1臺。水泵總臺數(shù)為:+ 1+1+1 3 臺2管路的確定管路趟數(shù)的確定安全規(guī)程規(guī)定必須由工作和備用的水管,其中工作水管的能力應(yīng)配合工作水泵在20小時內(nèi)排出礦井24小時的正常涌水量,工作和備用水管的總能力,且能配合工作和備用水泵在20小時內(nèi)排出礦井24小時的最大涌水量,因此,設(shè)計中主排水管敷設(shè)兩趟,一趟工作,一趟備用。管徑計算排水道管徑:dp= ,m式中:v 排水管流速,v1.2.2m/s取v2m/s;所以:dp= 0.241m查表,選用外徑為276mm的標準無縫鋼管,壁厚16mm,內(nèi)

5、徑241mm。吸水管直徑:,m;由此:0.266m查表,選用外徑為299mm的標準無縫鋼管,壁厚17mm,內(nèi)徑266mm。由于垂高小于400m時,可選用壁厚度最薄的一種,且不必驗算。3管道特性曲線,確定工況點最大吸水高度的計算 ,m式中:產(chǎn)品樣本上給出的允許吸上真空度,m(取額定工況時的)吸水管中流速,m/s; ,m/s所選標準吸水管的內(nèi)徑,m;吸水管的阻力損失,m; ,m查表可知,因266mm,故19.3,0.0270,取10m由此: 2.82m最大吸水高度: 3.24m求管道特性方程,繪制管道特性曲線式中:排水管阻力損失,m;排水管沿程阻力系數(shù);排水管中流速; ,m/s;所選標準排水管內(nèi)徑

6、,m;排水管上各管件局部阻力系數(shù)之和;排水管長度,m;泵房里最遠一臺泵排水管長,取20m;斜巷內(nèi)排水管長,取20m;井管內(nèi)管長,取井筒深;地面上排水管長,取20m;所以: 20+20+400+20 460m查表,因241mm,故0.0276。0.08×4+3.5+8×3+3×1.5+1.14+1×3+540.51又因為: 2.01m/s所以: 166mH405+1.7×(2.82+166+1) 438.1m管道阻力系數(shù):式中:所選泵的額定流量,m3/h;所以: 3.039×則管道特性方程為:取不同的Q值,求得相應(yīng)的值列表如下:Q m3/h0100200300400500H m405408.039417.1432.3453.6480.9確定水泵級數(shù)及工況點水泵級數(shù):iH/Hk438.1/607.3式中:Hk所選水泵一級額定揚程,m;由上計算結(jié)果決定選七級水泵。工況點參數(shù):412 m3/h,0.73,93Kw,=435m。所選的水泵管道特性曲線見圖33。圖32 水泵管道特性曲線.4校驗計算驗算排水時間及排水管中的流速正常涌水時: 12.92<20h最大涌水時:17.846<20h排水管中的實際流速: 2.38m/s校驗水泵經(jīng)濟性和穩(wěn)定性經(jīng)濟性: 式中:水泵額定工況

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