孫村煤礦礦井潛水泵排水系統(tǒng)設計13621

孫村煤礦礦井潛水泵排水系統(tǒng)設計13621孫村煤礦孫村煤礦礦井潛水泵排水系統(tǒng)設計匯報材料尊敬各位領導：首先，對各位領導蒞臨孫村煤礦檢查指導工作表示熱烈歡迎和衷心感謝！現(xiàn)將《礦井潛水泵排水系統(tǒng)設計方案》向各位領導匯報如下，不當之處，敬請批評指正。一、礦井概況山東能源新礦集團有限責任公司孫村煤礦于1948年建礦投產(chǎn)，礦井原設計能力60萬噸/年，后經(jīng)多次生產(chǎn)技術改造，礦井生產(chǎn)能力逐年提高，97年核定礦井生產(chǎn)能力90萬噸/年、2002年核定礦井生產(chǎn)能力120萬噸/年。2006年核定礦井生產(chǎn)能力140萬噸/年。孫村煤礦采用副立井、主斜井多水平中央石門開拓方式，全井田內(nèi)有6個由地面直接開鑿井筒進入井下，分布在井田南北兩區(qū)，南區(qū)有主斜井、東斜井、西斜井（已停用）和400風井，北區(qū)有副立井和回風立井；共有-75m、-210m、-400m、-600m、-800m和-1100m六個開采水平。目前-800m水平及以上各開采水平已基本結束開采，-1100m水平為主要生產(chǎn)水平。礦井通風方式為混合式，通風方法為抽出式。進風井4個，即東斜井、西斜井、主斜井、副立井；回風井2個，即北區(qū)回風立井、-400風井。-400風井服務后一采區(qū)、后四采區(qū)、前四W采區(qū)。北區(qū)回風立井服務前三、擴大區(qū)、后三采區(qū)。二、礦井排水系統(tǒng)現(xiàn)狀孫村煤礦井下目前有四個水平均設中央泵房及水倉。礦井排水由立排和斜排組成，分四個水平排水，現(xiàn)建有-210水平、-400水平、-800水平和-1100水平四個中央泵房及配電所。一210泵房、-400泵房、-800泵房和-1100泵房均已實現(xiàn)排水自動化，由地面集控室集中控制排水。-210泵房現(xiàn)安裝PJ150X7型5臺，其中3臺工作，1臺備用，1臺檢修。水泵排水量為300m3/h，揚程450.7m。電動機YBJC4503-4，710KW，敷設兩趟管路：管徑（t325mm管路一趟，管徑^273mm管路一趟。-210水平水倉：主倉1200m3、副倉1200m3。-400泵房現(xiàn)安裝MD450-6X11型3臺，其中1臺工作，1臺備用，1臺檢修。流量為450m3/h，揚程660m。配備YKK5601-4型電機3臺，功率為1250KW，敷設管徑（t325mm管路兩趟，直接排至地面。-400水平水倉：主倉1800m3、副倉1500m3。-800現(xiàn)安裝HDM420X12水泵五臺，其中2臺工作，2臺備用，1臺檢修。水泵流量為420m3/h，揚程1127.9m。配備YB800-4型電機，功率為2240KW，敷設（t377mm管路2趟。-1100水平涌水排至此處，由-800泵房采用立排排至地面。-800水平水倉：主倉1010m3、副倉724m3。-1100水平中央泵房安裝三臺MDA500-57X6水泵，其中1臺工作，1臺備用，1臺檢修，水泵流量為500m3/h，揚程342m，配備YB2450-4型電機，功率為710KW，敷設1325mm管路2趟。該水平涌水通過-1100前三四層回風巷排至-800東大巷水溝，經(jīng)大巷水溝進水倉。-1100水平水倉:主倉2400m3、副倉1600m3。三、礦井涌水量（根據(jù)《孫村煤礦水文地質類型劃分報告》）礦井各水平涌水量表m3/h涌水量水平正常最大-210m31.984-400m156.3447-600m4392.4-800m105.8153.5-1100m120.9184.1四、各個水平中央泵房排水時間校驗：1、 -1100水平中央泵房排水時間校驗：正常涌水時Tm=24'120.9=5.8hV20h滿足最大涌水時Tm=24x'84」=8.84hV20h滿足1x500利用（t325X10排水管路，通過-1100前三四層回風巷、-800東大巷疏水至-800水倉。2、 -800水平中央泵房排水時間校驗：-800m水平正常涌水量：269.7m3/h（-600m水平：43m3/h，-800m水平：105.8m3/h，-1100m水平：120.9m3/h。），最大涌水量:430m3/h；（-600m水平：92.4m3/h，-800m水平：153.5m3/h，-1100m水平：184.1m3/ho）-800m水平中央泵房實際是同時排了-600m、-800m和-1100m水平涌水量。正常涌水時t=24（43+105.8+120.9）=1541hV20h滿足m 1x420最大涌水時T=24x(92.4+153.5+184.D=]229hV20h滿足m 2x4203、 -400水平中央泵房排水時間校驗：正常涌水時Tm=24x156.3=8.34hV20h滿足最大涌水時T=24x447=11.92h<20h 滿足m2x4504、 -210水平中央泵房排水時間校驗：正常涌水時Tm=24x31.9=2.55h<20h滿足最大涌水時Tm=24x§4=6.72h<20h滿足五、礦井潛水泵排水3方案1、方案立項依據(jù)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第二百七十三條水文地質條件復雜或有突水淹井危險礦井，應當在井底車場周圍設置防水閘門或在正常排水系統(tǒng)基礎上另外安設具有獨立供電系統(tǒng)且排水能力不小于最大涌水量潛水泵。根據(jù)《孫村煤礦水文地質類型劃分報告》分析孫村煤礦屬于水文地質條件復雜礦井，應當在井底車場周圍設置防水閘門或在正常排水系統(tǒng)基礎上另外安設具有獨立供電系統(tǒng)且排水能力不小于最大涌水量潛水泵。因孫村煤礦深部水壓大于5MPa,巷道布置錯綜復雜，在井底車場附近設置防水閘門不具備條件，因此采取增設潛水泵排水系統(tǒng)方案。2、排水現(xiàn)狀礦井排水采用立排排水和斜排排水兩種方式，井下共設4個中央泵房，分別設在-210、-400、-800、-1100水平。-210水平中央泵房通過-210管子井直排至地面，該水平所有工作面均開采完畢，在今后生產(chǎn)過程中，無正常采掘活動，該涌水量主要受地表降水影響，雨季涌水量呈增大趨勢。由于-210水平開采結束，今后已不再進行采掘活動，進而不存在由于采掘活動造成突水可能。-400水平中央泵房通過-600老副井、-210大巷、西斜井直排至地面，該水平僅剩-400風井、老皮帶井保護煤柱(包含2、4、11、13、15煤層)尚未開采，其他工作面均開采結束。該涌水量主要受地表降水影響，雨季涌水量呈增大趨勢。⑶-800水平中央泵房通過2趟排水管通過-800東大巷和-800風井直接排至地表北立井工業(yè)廣場，主要有-800、-1100后一采區(qū)（11、13、15層），-800前組中區(qū)（2、4層），-800后四采區(qū)（11、13、15層煤）等采掘工作面。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第二百八十條規(guī)定：新建、改擴建礦井或生產(chǎn)礦井新水平，正常涌水量在1000m3/h以下時，主要水倉有效容量應容納8h正常涌水量，計算得出水倉容積應為269.7m3/hX8h=2157.6m3，實際只有1734m3相差423.6m3，不符合規(guī)定，需進行擴修或新建水倉。（4）-1100水平中央泵房通過-1100前三管子道排至-800東大巷水溝，由-800東大巷水溝淌至-800水倉。目前-1100水平為主要開采水平，主要有-1100前組擴大二采區(qū)（2、4、11層）、-1100前組二采下山區(qū)（2、4層）、-1100前組三采下山區(qū)（2、4層）、-1100后組三采區(qū)（11層）、-1100前組三采區(qū)立井保護煤柱（2、4、11層），-1100水平有較為完善排水系統(tǒng)，由于-1100水平和-800水平為接力排水，-1100水平涌水量排至-800水平，再由-800水平排至地面。經(jīng)以上分析，在-800水平或-1100水平安設潛水泵排水系統(tǒng)。第一方案將-800泵房內(nèi)水泵撤除，。第一方案在-800水平現(xiàn)有水倉，安裝三臺潛水泵，一臺潛水泵與現(xiàn)有立排管路連接排至北立井地面水池，兩臺潛水泵經(jīng)新敷設管路排至-400防塵水池。因-800水倉設計容量724m3+1010m3，共計：1734m3。-800水平正常涌水量為269.7m3/h（其中：-600m水平：43m3/h，-800m水平：105.8m3/h，-1100m水平：120.9m3/h。），根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第二百八十條規(guī)定：新建、改擴建礦井或生產(chǎn)礦井新水平，正常涌水量在1000m3/h以下時，主要水倉有效容量應容納8h正常涌水量，計算得出：269.7m3/hX8h=2157.6m3>1734m3，不符合規(guī)定。需對水倉進行擴容。在-800水倉內(nèi)安裝潛水泵，設計利用-800立排管路（（t377X22）備用管路，在立排備用管路上安設閘閥、逆止閥，使?jié)撍门潘到y(tǒng)和-800泵房排水系統(tǒng)相互獨立，礦井突水時，-800泵房水泵停止工作，潛水泵投入工作。再由水倉敷設兩趟管路經(jīng)-800東大巷、-800后一大巷、-800副井、-600副井至-400防塵水池，再由-400泵房水泵將涌水排至礦內(nèi)地面水池內(nèi)。在雨季可以作為搶險系統(tǒng)，枯水季節(jié)還可以補充-400防塵水池內(nèi)防塵水和洗選廠用水，解決-400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題，還可以減少對北立井地面環(huán)境污染。

房、水倉-位置I:i-800水平泵方案z水系統(tǒng)圖［二第二方案：在-800水平新建水'?管。路連接排至北立井地6?！銃|米愎，設計利用-800立排管路加或竿房、水倉-位置I:i-800水平泵方案z水系統(tǒng)圖［二第二方案：在-800水平新建水'?管。路連接排至北立井地6。°||米愎，設計利用-800立排管路加或竿22）備用|路上安＞閘閥、逆止閥，，使?jié)撍门潘到y(tǒng)和-800泵Z,，礦弗突水加防塵水0回泵房石泵停止工作，潛水泵投入偵_備和備用水管路進行排水。再緒水倉敷設*趟//-大巷"00副井、-600副井至湍防塵綠池，再由-4道0泵房’三至礦內(nèi)地面水池內(nèi)。在雨季可以作為搶險系-1050皮帶巷水季節(jié)水泵與現(xiàn)有立排管排至-地面房排工作后-水排水￥水排備用IkB￥m原;統(tǒng)11.在新管路，鼐連它n一.苔地面水池L,*和備用400短缺問外水＜沉淀池，安裝三臺潛水，兩臺潛冰泵經(jīng)新敷設管路176米經(jīng)-80，0水泵將涌r\內(nèi)。在雨季可以作為搶險系締0皮帶巷水季節(jié)還可以補章，解決-4誠水平防塵水和洗選廠用水-800新水倉＞對北立井地面環(huán)境污染。-750第二方案泵房位置小-800水平_排水系統(tǒng)圖第二方案排水系統(tǒng)圖第三方案在-800前三軌道巷內(nèi)新建水倉、沉淀池和泵房，安裝三臺臥泵，敷設排水管路至-400水平，作為礦井正常排水系統(tǒng)，在新建水倉內(nèi)安裝潛水泵排水系統(tǒng)，作為礦井搶險排水系統(tǒng)。在-800前三軌道巷內(nèi)開門順煤層施工主、副水倉，主水倉設計容量3400m3,副水倉設計容量2500m3,利用-800前三配電所、疏水巷分別布置1個沉淀池，將-800貫穿石門與砰石井貫通，在此巷道內(nèi)順煤層施工管子道與-1050皮帶巷貫通。將現(xiàn)有-800泵房報廢，在新建泵房安裝三臺臥泵，敷設管路（巾325X12）經(jīng)-800貫穿石門、-800副井、-600副井至-400防塵水池，再由-400泵房水泵將涌水排至礦內(nèi)地面，做為礦井正常排水系統(tǒng)，來補充-400防塵

沉（W77X22），上突水時，潛水泵1e-749泵房沉（W77X22），上突水時，潛水泵1e-749泵房90米選廠用水短缺問題，27°-ioz.|?>X__XFkf 撞K/I-A-800水平fl案新泵房臥泵排水系統(tǒng)圖-800-800水平fl案新泵房臥泵排水系統(tǒng)圖-800水第三方第三方案 潛水泵排水系統(tǒng)圖第四方案 在-1100泵房內(nèi)安裝一臺潛水泵，沿-1100前三四層回風巷再敷設一趟排水管路至-800水平k池在-800前三與-800泵房立排管路合茬，直接 在-1100泵房4#小井子（小井子需進行擴建）內(nèi)安裝一臺潛水泵，敷設一路排水管路排緇1T00前三四層回風巷至-800水平，在-800前三與原-800在-1100將現(xiàn)有-800泵房報廢，在新建泵房內(nèi)安裝五臺臥泵，三臺泵由新敷設兩趟管路經(jīng)-8。0貫穿石門、-800副井、-600副井至-400防塵水池（或經(jīng)-800貫穿石門、-800后一^三層運煤上山、-600副井至400防塵水池），再\———-11007水平由-400泵房水泵將涌水排至礦內(nèi)地面，兩臺使用原-800泵房水泵，利用一趟立排管路排至北立井地面，做為礦井正常排水系統(tǒng)，補充-400防塵水池內(nèi)防塵水和洗選廠用水，解決-400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題，還可以減少對北立井地面環(huán)境污染-11007水平第四方案 潛水泵排水系統(tǒng)圖第五方案 在-1100泵房安裝一臺潛水泵，沿-1100前三四層回風巷再敷設一趟排水管路至-800水平，將-1100水平涌水排至-800水平，在-800新建泵房內(nèi)安裝三臺潛水泵，排水管路與現(xiàn)有立排管路相連接，排至北立井地面。在-1100泵房4#小井子（小井子需進行擴建）內(nèi)安裝一臺潛水泵，敷設一趟排水管路經(jīng)-1100前三四層回風巷至-800水平，將-1100水平涌水排至-800新水倉，在-800新泵房內(nèi)安裝三臺潛水泵，排水管路與現(xiàn)有立排管路相連接，排至北立井地面。3、安裝潛排系統(tǒng)方案可行性分析經(jīng)研究制定了以上五種方案安設潛排系統(tǒng)，根據(jù)安設潛排系統(tǒng)經(jīng)濟、技術、安全可靠性方面進行對比。經(jīng)濟、技術、安全可靠性比較表優(yōu)點 缺點

第一方案1、 可以充分利用原有工程及設施。2、 解決-400水平防塵水池和洗選廠枯水季節(jié)缺水問題。3、 既可以直排地面又可以排至-400水平。4、 礦建工程量小，只需要對現(xiàn)有水倉進行修復。1、 供電線路較長。2、 需要敷設排水管路至-400水平。3、 存在重復折返排水現(xiàn)象。4、 由泵房排至礦內(nèi)地面，排水管路較長，排水經(jīng)濟性差。5、 管路維修維護工作量大。第方案1、 解決-400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題。2、 解決因-800東大巷采動影響巷道變形導致排水系統(tǒng)斷管安全隱患。3、 減少管路維修維護工作量。4、 解決-800水平存在重復折返排水，經(jīng)濟運行不合理現(xiàn)象。5、 實現(xiàn)雙向排水，提高-800水平排水安全性。6、 從北立井降壓站供電時，供電距離短，安全可靠性高。7、 可以充分利用原有工程及設施。1、 需新建水倉、沉淀池。2、 礦建工程量大，施工時間長。3、 需新敷設排水管路。第方案1、 解決-400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題。2、 解決因-800東大巷采動影響巷道變形導致排水系統(tǒng)斷管安全隱患。3、 解決-800水平存在重復折返排水，經(jīng)濟運行不合理現(xiàn)象。4、 可以充分利用原有管路作為正常排水管路，減少管路投入。1、 需新建水倉、沉淀池和泵房。2、 礦建工程量大，施工時間長。3、 需新敷設排水管路較多，管路安裝工程量較大。第四方案1、 解決因-800東大巷米動影響巷道變形導致排水系統(tǒng)斷管安全隱患。2、 解決-400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題。3、 從北立井降壓站供電時，供電距離短，安全可靠性高。4、 實現(xiàn)雙向排水，提高-800水平排水安全性?？梢猿浞掷迷泄こ碳霸O施。1、 需使用揚程較大潛水泵。2、 需對-1100泵房小井子進行擴建。3、 需要敷設排水管路。4、 從北立井降壓站供電時，供電距離長。第五方案1、 解決-400水平防塵水和洗選廠用水短缺問題。2、 解決因-800東大巷采動影響巷道變形導致排水系統(tǒng)斷管安全隱患。3、 減少管路維修維護工作量。4、 解決-800水平存在重復折返排水，經(jīng)濟運行不合理現(xiàn)象。1、 設備投入較多。2、 需對-1100泵房小井子進行擴建。3、 需新敷設排水管路。4、 從北立井降壓站供電時，供電距離長。5、 需新建水倉、沉淀池和泵房。經(jīng)以上五種方案相比較，優(yōu)先采用第一方案。六、潛水泵選型（一）、利用-800原立排管路排至北立井地面，潛水泵設計選型:1、設計依據(jù)地面水池標高：+198m潛水泵吸水點標高：-800m垂直排水高度為：998m-800最大涌水量：430m3/h立排管路：巾377X22排水管長度：1638m2、設計計算潛水泵必須排水能力計算-800m水平正常涌水量：269.7m3/h，最大涌水量：430m3/h；正常涌水期QB=20q=1.2q=1.2x269.7=323.64m3/h最大涌水期Q=§q=1.2q=1.2x430=516m3/h式中 Qb——工作潛水泵具備總排水能力，m3/h；Q.——工作和備用潛水泵具備總排水能力，m3/h；q幌一一礦井正常涌水量，m3/h；q 礦井最大涌水量，m3/h。②②潛水泵所需揚程估算H=件=——=1108.89mb門0.9式中'%——估算潛水泵所需揚程，m；H——側地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間高度差，一般可取H=井底與地面標高差，m；:——管路效率。當管路在立井中鋪設時，門=0.9?0.89；當管路在斜井中鋪設，且傾角a>30o時，門=0.83?0.8；a=30。?20。時，門=0.8?0.77；aV20。時，門=0.77?0.74。 '③潛水泵型號及臺數(shù)選擇根據(jù)計算工作潛水泵排水能力，初選潛水泵。選擇與-800泵房排水能力相當BQS400-1200/30-2400型潛水泵，流量400m3/h，額定揚程1200m。選用典型三泵兩趟管路系統(tǒng)，一條管路工作一條管路備用。正常涌水時，一臺泵向一趟管路供水；最大涌水時，兩臺泵同時工作就能達到20h內(nèi)排出24h最大涌水量。管路校核dp=0.018^.:Qe/Vp=0.266m=26.6cm Vp取2m/s5=0.5dp(偵(句+0.4尸)/(可一1.3A)-1)+C(cm)=0.5X26.6(寸(800+0.4x109.78)/(800-1.3x109.78)一1)+0.15=1.92cm=19.2mm式中dp一標準管內(nèi)徑。5n一需用應力，鑄鐵管5n=200kg/cm2,焊接鋼管5n=600kg/cm2,無縫鋼管5n=800kg/cm2；p—管內(nèi)液體壓強，可用下式求出：p=0.11Hgkg/cm2=109.78kg/cm2Hg—管出口到水井水面標高差，m。此處為998m經(jīng)計算現(xiàn)有^377X22，壁厚為22mm，內(nèi)孔為333mm符合要求。管路阻力及管網(wǎng)特性方程管路總阻力系數(shù)6.17倉010-7?驏.02921638 29 + 1±- p2g ?桫―0.3335 0.3334+0.3334±=0.8972X10-4管網(wǎng)特性方程運行初期H1=Hg+RQ2=998+0.8972X10-4Q2考慮管路淤積H2=Hg+1.7RQ2=998+1.7X0.8972X10-4Q2③排水時間最大涌水時兩臺泵工作亍24Q0 24'最大涌水時兩臺泵工作亍24Q0 24'430I==nQ 2'400排水時間為12.9小時④電動機選擇電動機功率n 1.1rQHN=12.9h滿足排水要求。1000創(chuàng)3600h暗1.1創(chuàng)10500400?1200 =2132KW1000創(chuàng)36000.737?0.98選BQS400-1200/30-2400型潛水泵，流量400m3/h，額定揚程1200m,潛水泵配電動機功率2400KW電壓6KV，采用現(xiàn)有^377X22管路，即可滿足要求。（二）、-800新水倉排至-400水平，潛水泵設計選型：1、 設計依據(jù)-400防塵水池標高：-400潛水泵吸水點標高：-800m垂直排水高度為：400m-800最大涌水量：430m3/h至-400排水管路長度：3015m2、 設計計算潛水泵必須排水能力計算-800m水平正常涌水量：269.7m3/h，最大涌水量：430m3/h；正常涌水期QB=20q=1.2q=1.2x269.7=323.64m3/h最大涌水期Q=§q=1.2q=1.2x430=516m3/h式中 Qb——工作潛水泵具備總排水能力，m3/h；Q.——工作和備用潛水泵具備總排水能力，m3/h；q幌一一礦井正常涌水量，m3/h；q 礦井最大涌水量，m3/h。潛水泵所需揚程估算 400HB=片=瓦8-=500mg式中 Hb——估算潛水泵所需揚程，m；H——側地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間高度差，一般可取H=井底與地面標高差，m；:——管路效率。當管路在立井中鋪設時，門=0.9?0.89；當管路在斜井中鋪設，且傾角a>30o時，門=0.83?0.8；a=30。?20。時，門=0.8?0.77；aV20o時，門=0.77?0.74。 '

潛水泵型號及臺數(shù)選擇根據(jù)計算工作潛水泵排水能力，初選潛水泵。選擇與-800泵房排水能力相當BQS400型潛水泵，流量400m3/h，額定揚程600m，排至-400防塵水池。選用典型三泵兩趟管路系統(tǒng)，一條管路工作一條管路備用。正常涌水時，一臺泵向一趟管路供水；最大涌水時，兩臺泵同時工作就能達到20h內(nèi)排出24h最大涌水量。管路校核dp=0.018^.Qe/Vp=0.266m=26.6cm Vp取2m/s5=0.5dp(偵(句+0.4尸)/(可一1.3尸)-1)+C(cm)=0.5X26.6(*(800+0.4x44)/(800—1.3x44)一1)+0.15=0.79cm=7.9mm預選水管外徑：266+7.8X2=281.6mm,查標準，選用①325X12無縫鋼管。管路阻力及管網(wǎng)特性方程管路總阻力系數(shù)1- H0.34干TOC\o"1-5"\h\zn 6.17創(chuàng)10-7 1- H0.34干R= ?S- +p2g 桫 0.35 0.34=2.5474X10-4管網(wǎng)特性方程運行初期 H1=Hg+RQ2=400+2.5474X10-4Q2考慮管路淤積H2=Hg+1.7RQ2=400+1.7X2.5474X10-4Q2排水時間最大涌水時兩臺泵工作亍24Q0 24'43012.9h滿足排水要求。I==12.9h滿足排水要求。nQ 2'400排水時間為12.9小時電動機選擇1.1創(chuàng)10500400?6001.1創(chuàng)10500400?600 =1066.1KW1000創(chuàng)36000.737?0.98選BQS400型潛水泵，流量400m3/h,額定揚程600m，潛水泵配電動機功率1200KW電壓6KV，采用①325X12管路，即可滿足排水要求。1000創(chuàng)36001000創(chuàng)3600h暗（三）、-800新泵房排至-400水平，水泵設計選型：1、 設計依據(jù)-400防塵水池標高：-400潛水泵吸水點標高：-800m垂直排水高度為：400m-800最大涌水量：430m3/h至-400排水管路長度：3015m2、 設計計算潛水泵必須排水能力計算-800m水平正常涌水量：269.7m3/h，最大涌水量：430m3/h；正常涌水期QB=20q=1.2q=1.2x269.7=323.64m3/h最大涌水期Q=§q=1.2q=1.2x430=516m3/h式中 Qb——工作潛水泵具備總排水能力，m3/h；Q.——工作和備用潛水泵具備總排水能力，m3/h；q幌一一礦井正常涌水量，m3/h；q 礦井最大涌水量，m3/h。潛水泵所需揚程宙算400Hb二件=-0~8-=500mg式中 Hb——估算潛水泵所需揚程，m；H——側地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間高度差，一般可取H=井底與地面標高差，m；:——管路效率。當管路在立井中鋪設時，門=0.9?0.89；當管路在斜井中鋪設，且傾角a>30o時，門=0.83?0.8；a=30。?20。時，門=0.8?0.77；aV20。時，門=0.77?0.74。 '潛水泵型號及臺數(shù)選擇

根據(jù)計算工作潛水泵排水能力，初選潛水泵。選擇與原-800泵房排水能力相當MD450型潛水泵，流量450m3/h，額定揚程550m，排至-400防塵水池。選用三泵兩趟管路系統(tǒng)，一條管路工作一條管路備用。正常涌水時，最大涌水時，兩臺泵同時工作就能達到20h內(nèi)排出24h最大涌水量。管路校核dp=0.018^.Qe/Vp=0.266m=26.6cm Vp取2m/s5=0.5dp(偵(句+0.4尸)/(可一1.3尸)-1)+C(cm)=0.5X26.6(*(800+0.4x44)/(800—1.3x44)一1)+0.15=0.8cm=8mm預選水管外徑：266+8X2=282mm，查標準，選用現(xiàn)有①325X12無縫鋼管。管路阻力及管網(wǎng)特性方程管路總阻力系數(shù)1- H0.34干TOC\o"1-5"\h\zn 6.17創(chuàng)10-71- H0.34干R= ?S- +p2g 桫0.35 0.34=1.5057X10-4管網(wǎng)特性方程運行初期 H1=Hg+RQ2=400+1.5057X10-4Q2考慮管路淤積H2=Hg+1.7RQ2=400+1.7X1.5057X10-4Q2排水時間最大涌水時：亍 24Q0 24'43022.9h滿足排水要求。I==22.9h滿足排水要求。nQ450排水時間為22.9小時電動機選擇1.1創(chuàng)10500450?5501.1創(chuàng)10500450?550 =1099KW1000創(chuàng)36000.737?0.98選MD450型水泵，流量450m3/h，額定揚程550m，水泵配電動機功率1200KW電壓6KV，采用①325X12管路，即可滿足排水要求。（四）、在-1100泵房安裝潛水泵排至北立井地面，潛水泵設計選型：1、設計依據(jù)1000創(chuàng)36001000創(chuàng)3600h暗地面水池標高：+198m潛水泵吸水點標高：-1100m垂直排水高度為：1298m-1100最大涌水量：184.1m3/h立排管路：巾377X22排水管長度：1050+1638=2688m2、設計計算潛水泵必須排水能力計算-1100m水平正常涌水量：120.9m3/h，最大涌水量:184.1m3/h；正常涌水期QB=20q=1.2q=1.2x120.9=145.08"h最大涌水期Q=—q=1.2q=1.2x184.1=220.92游/h式中 Qb——工作潛水泵具備總排水能力，m3/h；Q.——工作和備用潛水泵具備總排水能力，m3/h；q幌一一礦井正常涌水量，m3/h；q 礦井最大涌水量，m3/h。②②潛水泵所需揚程估算H=件= =1442.22mb門0.9式中'%——估算潛水泵所需揚程，m；H——側地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間高度差，一般可取H=井底與地面標高差，m；:——管路效率。當管路在立井中鋪設時，門=0.9?0.89；當管路在斜井中鋪設，且傾角a>30o時，門=0.83?0.8；a=30。?20。時，門=0.8?0.77；aV20o時，門=0.77?0.74。 '③潛水泵型號及臺數(shù)選擇根據(jù)計算工作潛水泵排水能力，初選潛水泵。選擇與-800泵房排水能力相當BQS400型潛水泵，流量300m3/h，額定揚程1500m。最大涌水時，一臺泵工作就能達到20h內(nèi)排出24h最大涌水量。

①管路校核dp=0.0188%Q7Vp=0.231m=23.1cm Vp取2m/s6=0.5dp(偵(句+0.4尸)/(可一1.3A)-1)+C(cm)=0.5X23.1(*(800+0.4x142.78)/(800—1.3X142.78)一1)+0.15=2.23cm=22.3mm式中dp一標準管內(nèi)徑。6n一需用應力，鑄鐵管6n=200kg/cm2,焊接鋼管6n=600kg/cm2,無縫鋼管6n=800kg/cm2；p—管內(nèi)液體壓強，可用下式求出：p=0.11Hgkg/cm2=142.78kg/cm2Hg—管出口到水井水面標高差，m。此處為1298m預選水管外徑：231+22.3X2=275.6mm,查標準，選用①325X24無縫鋼管。配合現(xiàn)有（t377X22，壁厚為22mm，內(nèi)孔為333mm符合要求。管路阻力及管網(wǎng)特性方程管路總阻力系數(shù)1- H0.3334干29 +0.3334r_6.17倉1- H0.3334干29 +0.3334p2g ,桫0.3335=1.4636X10-4管網(wǎng)特性方程1298+1.4636X10-4Q2運行初期H1=1298+1.4636X10-4Q2考慮管路淤積H2=Hg+1.7RQ2=1298+1.7X1.4636X10-4Q2排水時間最大涌水時亍 24Q0 24'184.1=14.7h滿足排水要求。I===14.7h滿足排水要求。nQ300排水時間為14.7小時電動機選擇電動機功率1.1創(chuàng)10500300?1500 =19991.1創(chuàng)10500300?1500 =1999KW1000創(chuàng)36000.737?0.981000創(chuàng)36001000創(chuàng)3600h暗選BQS400型潛水泵，流量為300m3/h，額定揚程1500m，潛水泵配電動機功率2400KW電壓6KV,-1100水平至-800水平敷設一趟^325X24管路和現(xiàn)有^377X22管路連接排至地面，即可滿足要求。（五）、在-1100泵房安裝潛水泵排至-800水平，潛水泵設計選型：1、 設計依據(jù)-800水平標高：-800m潛水泵吸水點標高：-1100m垂直排水高度為：300m-1100最大涌水量：184.1m3/h排水管長度：1050m2、 設計計算①潛水泵必須排水能力計算-1100m水平正常涌水量：120.9m3/h，最大涌水量:184.1m3/h；正常涌水期QB=20q=1.2q=1.2x120.9=145.08"h最大涌水期Q=—q=1.2q=1.2x184.1=220.92游/h式中 Qb——工作潛水泵具備總排水能力，m3/h；Q.——工作和備用潛水泵具備總排水能力，m3/h；q幌一一礦井正常涌水量，m3/h；q 礦井最大涌水量，m3/h。②②潛水泵所需0揚程估算H——= =375mb門0.8式中'%——估算潛水泵所需揚程，m；H——側地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間高度差，一般可取H=井底與地面標高差，m；:——管路效率。當管路在立井中鋪設時，門=0.9?0.89；當管路在斜井中鋪設，且傾角a>30o時，門=0.83?0.8；a=30。?20。時，門=0.8?0.77；aV20o時，門=0.77?0.74。 '③潛水泵型號及臺數(shù)選擇根據(jù)計算工作潛水泵排水能力，初選潛水泵。選擇BQS400型潛水泵，流量300m3/h，額定揚程400m。最大涌水時，一臺泵工作就能達到20h內(nèi)排出24h最大涌水量。①管路校核dp=0.018^：QeV=0.231m=23.1cm Vp取2m/s5=0.5dp(偵(句+0.4尸)/(可一1.3A)-1)+C(cm)=0.5X23.1^/(800+0.4x33)/(800-1.3x33)一1)+0.15=0.585cm=5.85mm式中dp一標準管內(nèi)徑。5n一需用應力，鑄鐵管5n=200kg/cm2,焊接鋼管5n=600kg/cm2，無縫鋼管5n=800kg/cm2；p一管內(nèi)液體壓強，可用下式求出：p=0.11Hgkg/cm2=33kg/cm2Hg—管出口到水井水面標高差，m。此處為300m預選水管外徑：231+10.1X2=251.2mm,查標準，選用①273X10無縫鋼管。符合要求。管路阻力及管網(wǎng)特性方程管路總阻力系數(shù)1- H0.3334干29 +0.3334r_6.171- H0.3334干29 +0.3334p2g ,桫0.3335=0.6308X10-4管網(wǎng)特性方程運行初期H1=Hg+RQ2=300+0.6308X10-4Q2考慮管路淤積H2=Hg+1.7RQ2=300+1.7X0.6308X10-4Q2排水時間最大涌水時T=址=24'184門=14.7hnQ300排水時間為14.7小時，滿足排水要求。電動機選擇電動機功率

1.1創(chuàng)10500300?4001.1創(chuàng)10500300?400 _ =533KW1000創(chuàng)36000.737?0.98m，潛水泵配電動采用現(xiàn)有(t273X10管路，即可滿足要求。1000創(chuàng)3600h暗選BQS400型潛水泵C流量300m3/h，額定揚程400機功率600KW電壓6KV七、排水供電1、 供電現(xiàn)狀：孫村礦現(xiàn)有四座35KV降壓站，分別是北立井降壓站、礦內(nèi)降壓站、中心區(qū)降壓站和新申降壓站。其中為礦井生產(chǎn)服務降壓站是北立井降壓站、礦內(nèi)降壓站。礦內(nèi)降壓站正常運行線路來自東都變電所，35KV孫礦線線路全長3183米，導線為LGJ—120鋼芯鋁絞線，是該站主回路，備用回路來自中心區(qū)配電站35KV中孫線。站內(nèi)目前安裝兩臺SF9—12500/35/6變壓器，一臺運行，一臺備用。站內(nèi)35KV設備采用KYN—35型隔離小車式高壓開關柜，共有9面，6KV安裝GG—6A(F)型高壓開關柜30面。該站采用河南許繼XWJK-3100變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)，保護類型齊全，靈敏可靠。主要負荷為：地面副井絞車、主運皮帶井、洗選廠、砰石山、鍋爐房以及井下-600水平以上負荷。北立井降壓站兩路35KV電源均來自陳家莊變電站，電源線路全長1920米，其中YJV22-26-3X150/35交聯(lián)電纜長1370米，LGJ-150鋼芯鋁絞線長550米。目前站內(nèi)安裝一臺SF7-16000KVA變壓器、一臺SF11-16000KVA主變壓器，兩臺變壓器一備一用；35KV電源電壓經(jīng)變壓器變成6KV向高壓負荷供電。該站35KV設備采用JYN1—35型隔離小車式高壓開關柜，共有9面，6KV安裝KYN28型高壓真空開關柜28面。該站采用河南許繼CBZ-8000變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)，保護類型齊全，靈敏可靠。安裝一套SVG高壓無功補償裝置補償?shù)V井功率因數(shù)。該站主要負荷有北立井絞車、北立井提風機、北風井提風機、井口空調(diào)、制冷機，以及井下800水平及以下全部負荷。2、 供電方案確定根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第二百七十三條，水文地質條件復雜或有突水淹井危險礦井，應當在井底車場周圍設置防水閘門或在正常排水系統(tǒng)基礎上另外安設具有獨立供電系統(tǒng)且排水能力不小于最大涌水量潛水泵。潛水泵電源由北立井降壓站直供，在北立井降壓站安裝2臺進線柜、1臺聯(lián)絡柜，3臺啟動柜和3臺電抗器柜。沿立井井筒敷設三條MYJV22交聯(lián)電纜直供3臺潛水泵，形成獨立供電系統(tǒng)。3、潛水電泵供配電及控制潛水電泵控制方式為一控一，起動柜選用6kV級無錫軍工電力設備有限公司KYGC型永磁式高壓真空配電裝置2臺，起動柜安裝在北立井35kV變電站6kV配電室內(nèi)，潛水泵配電電纜自起動柜引出后經(jīng)副立井井筒引至井下潛水電泵，電纜選用MYJV42-6kV型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜3條。潛水泵起動柜配置配南瑞繼保微機保護裝置（帶通訊接口）電動機綜合保護裝置用于保護潛水泵，具有以下保護功能：啟動時間過長保護，定時限過流保護，過負荷保護，過熱保護，零序電流保護，負序電流保護，過電壓、低電壓保護和漏電保護，控制回路異常告警，PT斷線告警等。潛水泵設自動控制系統(tǒng)一套，可顯示電氣和排水系統(tǒng)各有關參數(shù)、運行畫面以及儲存相關信息?？刂葡到y(tǒng)由電泵智能保護器、控制屏、自動控制系統(tǒng)后臺、井下遠程監(jiān)控箱、傳感器及聯(lián)系電纜組成。電泵智能保護器具有繞組溫度超限報警、繞組溫度超限跳閘，電機缺水保護，水倉上水位、下水位報警。控制器帶輸出接口，與控制系統(tǒng)后臺進行連接（通訊）實時監(jiān)控保護器運行狀況。潛水泵控制均可實現(xiàn)地面值班室內(nèi)及泵房就地兩地控制，具有電流、電壓、壓力等基本參數(shù)顯示；搶險等特殊工況時能從地面將井下電氣部分隔離，由地面進行起停操作。（一）選用功率為1200KW潛水泵供電設施選型、校驗1、供電電纜驗算（1）按最大計算電流選擇電纜：供電負荷額定功率為1200KW，2臺潛水泵，總負荷2400KW。供電距離L=1.5Km

長時工作g流0.85長時工作g流0.85x1x1000 =102.24A.3xUexcos中 J3x6x0.8礦井高壓供電年利用小時數(shù)一般為3000-5000小時，選用銅芯電纜，查《煤礦電工手冊》第五冊表10-3-2，經(jīng)濟電流密度Jj=2.25Sj=Ig/Jj=102.24/2.25=45.44mm2選擇6KVYJV22-3X70電纜。按長時允許電流校驗電纜截面查《煤礦電工手冊》表12-2-26,YJV22-3X120電纜允許載流量218A,大于長時工作電流109.1A，能夠滿足要求。按電纜短路時熱穩(wěn)定校驗電纜截面Smin=I*(3)d3XJt/c=9160Xj0.25/93.4=49mm2I*(3)d3—最大三相短路電流t-假想動作時間C-熱穩(wěn)定系數(shù)查《煤礦電工手冊》表10-3-335mm2V70mm2，按熱穩(wěn)定校驗電纜截面滿足要求。按允許電壓損失校驗查《煤礦電工手冊》公式10-3-10AU%=PL(R0+X0Tge)/10UN2=1000X2X1X(0.1+0.08X0.62)/10X6.32=1.8%V5%按電壓損失校驗電纜截面,現(xiàn)有電纜符合要求。R0、X0—電纜線路單位長度電阻及電抗，歐/千米。查《煤礦電工手冊》表2-2-13和2-2-142、母線選擇校驗，⑴按最大長時工作電流選擇母券x1000_21448Aj .J3xUexcos中 J3x6x0.8查《煤礦電工手冊》表3-2-4，60X6矩形銅母線允許載流量1069A。故選用60X6矩形銅母線。校驗母線熱穩(wěn)定性

ANl*(3)d3VKSKtf/C=9160X^0.25/87=52mm2,滿足要求A一所選母線截面，mm2C一材料熱穩(wěn)定系數(shù)，查《煤礦電工手冊》表3-1-7KSK—集膚效應系數(shù)，母線截面小于600mm2時取1tf-短路電流動作時間，一般取0.25s60X6矩形銅母線熱穩(wěn)定性能滿足要求3、 高壓開關柜選用無錫軍工電力設備有限公司KYGC型永磁式高壓真空配電裝置(配南瑞繼保微機保護裝置)4、 進線柜電流互感器選擇校驗，最大涌水*最大長時工作電流X2X1000=21448Aj J'3xUexcos中 J3x6x0.8電流互感器額定電流應滿足：Ie1N(1.2?1.5)Ig=(1.2?1.5)214.48=257.4A?322A選擇電流互感器變比為300/5結論：進線柜電流互感器變比選擇300/5。5、 潛水泵啟動柜電流互感器選擇最大計算電流：Ig=P/XUeXcos①=1000/J3X6=96.2A電流互感器額定電流應滿足：Ie1N(1.2?1.5)Ig=(1.2?1.5)96.2=115.44A?144.3A選擇電流互感器變比為150/5結論：潛水泵啟動柜電流互感器變比為150/5。、選用功率為2400KW潛水泵供電設施選型、校驗1、供電電纜驗算按最大計算電流選擇電纜：供電負荷額定功率為2400KW，2臺潛水泵，總負荷4800KW。供電距離L=1.5Km竺X竺X1x2400=245.38A點x6x0.8I= X j .J3xUexcos中礦井高壓供電年利用小時數(shù)一般為3000-5000小時，選用銅芯電纜，查《煤礦電工手冊》第五冊表10-3-2，經(jīng)濟電流密度Jj=2.25Sj=Ig/Jj=245.38/2.25=109.1mm2選擇6KVYJV22-3X120電纜。按長時允許電流校驗電纜截面查《煤礦電工手冊》表12-2-26,YJV22-3X120電纜允許載流量410A,大于長時工作電流245.38A,能夠滿足要求。按電纜短路時熱穩(wěn)定校驗電纜截面Smin=I*(3)d3X3t/c=9160Xj0.25/93.4=49mm2I*(3)d3—最大三相短路電流t-假想動作時間C-熱穩(wěn)定系數(shù)查《煤礦電工手冊》表10-3-335mm2V120mm2，按熱穩(wěn)定校驗電纜截面滿足要求。按允許電壓損失校驗查《煤礦電工手冊》公式10-3-10AU%=PL(R0+X0Tge)/10UN2=2