掘进工作面排水系统设计).doc

9804溜子道排水系统设计根据防治水会议以及现场会要求，在9804切眼掘进期间决定安装两处排水基地，一处在切眼下口安装（排水基地1），一处在离外口380余米处安装（排水基地2）。根据地质科提供水文资料知，排水基地1正常涌水量约为30m3/h ，最大涌水量约为45 m3/h。排水基地二正常涌水量约为40m3/h，最大涌水量约为100 m3/h。现将排水系统验算如下：排水路线：排水基地1溜子道西四轨道438车场排水沟西四轨道排水沟西四-500水平排水沟西四-500水仓排水基地2-溜子道西四轨道438车场排水沟西四轨道排水沟西四-500水平排水沟西四-500水仓一、排水基地1计算：根据煤矿安全规程相关规定，现对排水基地1选择如下：1、预选水泵的型号和台数水泵必须具备的总排水能力正常涌水期 QB1.2qz=1.23036m3/h；最大涌水期 QBmax1.2qmax=1.245=54m3/h2、由于排水高度不高，故水泵的扬程估算不予计算。3、初选水泵 根据QB和HB选择BQW30-100型砂泵，额定流量Qe=30m3/h，额定扬程He=100米；配套电机功率22KW 660V确定水泵台数：工作泵台数 n1=1.2 取n12备用泵台数 n20.7 n10.71.20.84 取n21检修泵台数 n30.25 n10.2520.5 取n31所以排水基地1选择4台BQW30-100型砂泵，额定流量Qe=30m3/h，额定扬程He=100米；配套电机功率22KW 660V，满足规程要求。根据实际情况和防治水会议要求，安装3台泵，同时保证排水基地处有1台备用泵。同时，为保证排水安全，要有专人负责维护和保养，确保水泵时时完好，并持证上岗。4、管路设计根据排水基地水泵台数和实际情况，选用两台泵接在4吋管路上，材料选用1594.5mm无缝钢管，另外两台泵作为备用。排水管路验算：4吋排水管路排水能力计算经济流速按1.5-2.2m/s计算, 根据理论计算流量公式Q=VP.A其中VP 经济流速1.52.2m/s，按2.2m/s计算A 管路断面 A=3.140.12/4=0.008m2Q=VP.A=2.20.0083600=63m3/h，考虑到管路锈蚀管径缩小等原因，取Q=60m3/h正常排水时：2060m3/h=1200m3/h2430=720m3/h,满足要求。最大涌水时：2060m3/h=1200m3/h2445=1080m3/h,满足要求。故能够满足规程需要故排水基地1至排水基地2的排水管路安装一趟4吋管路即可满足排水要求。5、设备选型如下：水泵：共选择4台BQW30-100型砂泵，额定流量Qe=30m3/h，额定扬程He=100米；配套电机功率22KW 660V。正常情况下二台泵运行，将水排至排水基地2。最大涌水时，三台泵运行，将水排至排水基地2。二、排水基地2计算：根据煤矿安全规程相关规定，现对排水基地2选择如下：1、预选水泵的型号和台数水泵必须具备的总排水能力正常涌水期 QB1.2qz=1.24048m3/h；最大涌水期 QBmax1.2qmax=1.2100=120m3/h2、由于排水高度不高，故水泵的扬程不予计算。3、初选水泵 根据QB和HB选择D85-453型水泵，额定流量Qe=85m3/h，额定扬程He=135米；配套电机功率55KW 660V确定水泵台数：工作泵台数 n1=0.56 取n11备用泵台数 n20.7 n10.70.560.4 取n21检修泵台数 n30.25 n10.250.560.14 取n3=1所以排水基地选择3台D85-453泵，一用一备一检修，满足规程要求。为保证排水安全。并确保水泵时时完好，有专人负责维护和保养，并持证上岗。4、管路设计根据排水基地水泵台数和实际情况，选用三台D85-453泵接在6吋管路上，材料选用1594.5mm无缝钢管， 6吋排水管路排水能力计算：经济流速按1.5-2.2m/s计算, 根据理论计算流量公式Q=VP.A其中VP 经济流速1.52.2m/s，按2.2m/s计算A 管路断面 A=3.140.152/4=0.0177m2Q=VP.A=2.20.01773600=140m3/h，考虑到管路锈蚀管径缩小等原因，取Q= =130m3/h设置排水管路：设置1趟6吋排水管路和一趟4吋防尘管路备用。正常涌水时期： 13020=2600m34024=960m3 ,满足要求。最大涌水时期： 13020=2600m310024=2400m3，满足要求。故满足规程需要。故排水基地2至438车场水沟安装一趟6吋管路即可满足排水要求。5、设备选型如下：水泵：共选择3台D85-453型泵，额定流量Qe=85m3/h，额定扬程He=135米；配套电机功率55KW 660V。正常情况下一台运行，一台备用，一台检修，将水排至438车场排水沟。三、9804排水系统设备选型如下：排水基地1：选择4台BQW30-100型砂泵，额定流量Qe=30m3/h，额定扬程He=100米；配套电机功率22KW 660V，二用一备一检修。正常情况下，二台泵运行，将水通过4吋排水管路排至排水基地2。排水基地2：共选择3台D85-453水泵，一用一备一检修。正常情况下，一台泵运行，水量大时，用2台泵排水，将水通过6吋排水管路排至438车场水沟。西四9804溜子道排水供电设计根据水文组提供资料，9804切眼工作面在运输机道离外口约380米处低洼处配备两台D85-45*3泵，一用一备，每台D85泵上各配备两台QSK-30*35潜水泵，在切眼下口低洼处配备四台BQW30-100型砂泵，一用一备两检修。采用双回路供电，一回路电源由西四438车场处一台630KVA的移动变电站提供，另一回路电源由西四变电所内2#干式变压器提供。详细的供电方式见9804切眼排水供电设计图、9804切眼备用排水供电设计图。详细的供电方式见下图：一、移动变电站容量选择计算：1、一回路供电移动变电站：Sb1=KxPe /COS=0.6556.2/0.7=476(KVA) 2、二回路供电移动变电站：Sb2=KxPe /COS=0.6449.4/0.7=385.2(KVA)根据计算结果，两台移动变电站的容量满足要求。二、电缆网路计算1、按载流量选择电缆一回路供电系统I =200A二回路供电系统I =158A式中:Kx需用系数取0.7 COS加权平均功率因数取0.85 主干线的电缆选用MY-0.38/0.69-370+125，载流量为217A,满足要求。 2、按正常情况下允许压降来选择电缆660V电源系统允许电压损失为63V，计算时选择距离最远，功率最大的9804运输机道里的22kw排沙泵计算。 支线电缆电压损失： UzKfPeL1000/UepjS=122101000/69042.50.825 =0.37(v)式中：Pe电动机的功率 L支线电缆的实际长度, m pj 加权平均效率，取0.8 支线电缆芯线导体的电导率，m/(.mm2) S支线电缆的芯线面积，mm2移动变电站电压损失:UB（Ur%cospjUx%sinpj） 1.21（0.730.85.450.6） 4.6 UBU2eUB/100 6904.6/100 =31.7(V)式中 ：变压器的负荷系数,计算得1.21Ur%：变压器额定负荷时电阻压降百分数取Ux%：变压器额定负荷时电抗压降百分数取cospj：变压器所带负荷的加权平均功率因数取0.8U2e：变压器二次侧额定电压干线电缆电压损失：干线允许最大电压损失为UG=UY-(UZ+UB) =63-(0.37+31.7) =31(V) 干线截面为：S=KPeL/UUG=0.7228201000/6933142.5 =18mm2主干线电缆选用MY-0.38/0.69-370+125，大于计算截面，满足要求。3、按允许起动条件校验电缆截面：校验起动条件按供电距离最远的9804运输机道里的22kw排沙泵计算。电机起动电压不能低于UQmin=Ue= 693478V。 水泵起动时变压器内部电压损失：UBQIBQ/IBe（Ur%cospjUx%sinpj） 1.27（0.730.85.450.6） 4.8 UBU2eUB/100 6934.8/100 =33(V)水泵起动时干线电缆电压损失：UGQLgIgq103/Ag 0.8