井下采區(qū)水泵房選型設(shè)計(jì)

1、井下采區(qū)水泵房排水設(shè)備選型設(shè)計(jì)一、采區(qū)水泵房與四鄰關(guān)系該采區(qū)水倉，布置在3號煤層（ 802水平）一采區(qū)內(nèi)，地面相對位置為, 前和村北，地表為山地，無建筑物。井下位置東面為南回風(fēng)巷，西面為原南運(yùn) 輸巷，南面為總回風(fēng)巷，北面為膠帶運(yùn)輸大巷。二、采區(qū)水倉及井上下及四鄰關(guān)系采區(qū)水倉位置及井上下關(guān)系見表水平名稱+802水平采區(qū)名稱一采區(qū)地面標(biāo)高/m10251081井下標(biāo)高/m750-760地面相對位置地面相對位置為，前和村北，地表為山地，無建筑物。井下位置及與四鄰關(guān)系井下位于802水平一采區(qū)，東為原南回風(fēng)巷，西為原南運(yùn) 輸巷，南面為總回風(fēng)大巷，北面為膠帶運(yùn)輸大巷。三、水泵的選型根據(jù)采區(qū)水泵房的設(shè)計(jì)，采區(qū)

2、水泵房的排水路線為采區(qū)水泵房-中央水泵房-地面。根據(jù)一采區(qū)水文地質(zhì)情況，正常排水量100n3/h ,最大排水量125n3/h （生產(chǎn)科提供）；煤礦安全規(guī)程中對水泵的要求為：第 278條規(guī)定必須有工作、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（包 括充填水及其他用水）。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。檢修水泵 的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的 25%q，=空 = 24 100 =120（m3/h）2020式中Q一正常涌水期排水設(shè)備所必須的總排水能力(m3/h)Qh正常涌水量(m 3/h)

3、(1)按排水高度估算排水設(shè)備所需要的揚(yáng)程H =k (H+H) =0.9 x (50+5)=74(m)式中H一排水設(shè)備所需要的揚(yáng)程 mK一管路揚(yáng)程損失系數(shù)，對于傾鋪設(shè)的管路，K = 1.3-1.35 本式中取1.35H一吸水高度，一般 H = 4-5m 本式中取5 mH一排水高度，取水泵房到排水口垂高 m本式中為50m(2)預(yù)選水泵類型、型號及級數(shù)考慮到水泵維護(hù)情況，且查水泵選型手冊，采區(qū)水泵房采用 MD155-30型 作為水泵房排水泵。具額定流量為155n3/h ,其單級楊程為30m(3)水泵級數(shù)的確定i= HHji= 74=2.47 取 3 級30式中H所選水泵的單級平均揚(yáng)程，m在流量及級數(shù)

4、的確定后，可以確定水泵選型為MD155-30*3型耐磨多級離心泵作為采區(qū)水泵房的排水設(shè)備。(4)泵房內(nèi)水泵臺數(shù)的確定按煤礦安全規(guī)程第278條規(guī)定，要求礦井排水必須要有工作、備用和檢修的水泵。1)工作水泵臺數(shù)_ QzhQe100 = 0,65 選取1臺ng155式中Qzh 正常涌水量 （m 3/h）Qe- 水泵的額定流量（m 3/h）查表取155（m/h）2）備用水泵臺數(shù)和檢修水泵臺數(shù)按煤礦安全規(guī)程第278條規(guī)定，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；檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%nb0,7ng=0.45nJ =

5、Qzi_ng=125-0.45=0.35 Qe155取最大值，備用水泵選用1臺。檢修水泵 nj0.25ng=0.25X 0.45=0.11所以檢修水泵選取1臺。綜上所述，水泵房內(nèi)水泵臺數(shù)確定為3臺（一用一備一檢修），型號為MD155-30*2,參數(shù)為Ce=155nn/h H=30*3m電機(jī)功率 P=55kw n=1480r/min四、主排水管道選型（1）主排水設(shè)備排水管路趟數(shù)的確定按煤礦安全規(guī)程第278條和煤礦井下排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定第2 138條規(guī)定，礦井主排水管路必須要有工作和備用水管，其中一條出現(xiàn)故障時，其余管路就能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量，所以確定排水管路趟數(shù)為2趟。(2)排水

6、管材料的選擇根據(jù)煤礦井下排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定第 205條規(guī)定，當(dāng)水壓超過1.6MPa TOC o 1-5 h z 時，一般選用熱軋無縫鋼管或焊接鋼管。所以我礦主排水管路確定選材為20號熱軋無縫鋼管。(3)排水管內(nèi)徑計(jì)算d = PnQZ(m)d p 3600 V pj式中d p一排水管的最佳計(jì)算內(nèi)徑mn 一向排水管內(nèi)同時輸水的水泵臺數(shù)Qe臺水泵的額定流量 m 3/hV pj 一排水管中的經(jīng)濟(jì)流速，根據(jù)煤礦井下排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定，一般取 1.52.2 m/s取 1.8 m/s1)主排水管內(nèi)徑_4 1 155d p3600冗 1.8=0.17 (m)根據(jù)計(jì)算，增大等級考慮，預(yù)選主排水管標(biāo)準(zhǔn)外徑為219 m

7、m壁厚為8 mm.(4)管壁的厚度計(jì)算根據(jù)煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范第2-141條的規(guī)定，管壁厚度就分2-3段選擇:式中8 = 0.5 d_x_0.4p .1) n x 1.3p)dn一管子內(nèi)徑mm ,由預(yù)選外徑和壁厚而得x一材料許用應(yīng)力，無縫鋼管取80MPap 管內(nèi)液體壓力，估算值p=0.011Hp MPa, H為排水揚(yáng)程一附加厚度，無縫鋼管取1-2mm本式中取2mm1)主排水管壁厚5 =0.5 X20380 0.4 0.5580 1.3 0.55-1 ) +2= 0.5 X203X ( 1.006-1 ) +2=2.62 (mm)(5)排水管材料外徑的確定由計(jì)算內(nèi)徑dP和壁厚S查表，最終確定主排水管

8、標(biāo)準(zhǔn)外徑為219mm壁厚為8 mm(6)排水管中實(shí)際水流速度V =4V P 3600 d p TOC o 1-5 h z 式中VP一排水管中的實(shí)際水流速度m/sn 一向排水管內(nèi)同時輸水的水泵臺數(shù)Qe臺水泵的額定流量m 3/hdp一排水管的內(nèi)徑m1)主排水管實(shí)際水流速度Vp4nQe _4 1 1552 一23600 dP 3600 3.14 0.203=1.37m/s 1.8 m/s符合要求五、吸水管選擇(1)吸水管計(jì)算內(nèi)徑的確定d = I 4Q (m)dx - 3600 Vxj式中dx吸水管的最佳計(jì)算內(nèi)徑mn 一向排水管內(nèi)同時輸水的水泵臺數(shù)Qe臺水泵的額定流量m 3/hVxj吸水管中的經(jīng)濟(jì)流速，根據(jù)煤礦井下排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定第2.0.6條所述原則確定，一般取0.81.5 m/s 取1.5水泵房吸水管內(nèi)徑:4 155dx =4-55=0.191(m)3600 3.14 1.5由計(jì)算與查表選出水泵房吸水管外徑為219 mm壁厚為8 mm（2）吸水管中的實(shí)際水流速度=4QeVx 3600 dx2m/s TOC o 1-5 h z 式中Vx吸水管中的實(shí)際水流速度m/sQe臺水泵的額定流量m3/hdp吸水管的內(nèi)徑m_4QeVx 3600 dx2水泵房吸水管實(shí)際水流速度：符合要求=4-552 = 1.37 m/s 1.5 m/s3600 3.14 0