九井十路新增排水计算.doc

九采区矿井排水设备选型设计一、 概述九采区开拓方式为斜井，地面排水点标高为+291m，第一水平井底标高为-106m。正常涌水量为130m3/h；最大涌水量为230m3/h；因九采区十路现由于原西采区涌水量增大，增加涌水量大约110 m3/h，最大涌水量150 m3/h，从排水沟涌入十路水仓，增加了主排水系统的负担，使路主排水系统能力不能保证采区的正常排水工作；二、设计的原始资料1、九采区，至十路主排泵标高-106,至十五路井底标高为-386m。2、九采区十路正常涌水量为130m3/h, 最大涌水量为230m3/h。3、主排泵型号为200D-658,四台4、十路水仓容积：甲仓2100 m3 乙仓1500 m3 ；5、西采正常涌水量110 m3/h，最大涌水量150 m3/h；三、排水方案的确定从以上给定条件可知，为了能够满足排水要求，跟据实际现有条件，计划在十路增加一套排水系统及新增一个水仓。计划在原西采主运巷道内向下拉底深3m，长200m,作为新增水仓，水仓容积1800 m3，将水源由排水沟引入新增水仓，新增水泵硐室内安设两台MD280-8水泵，排水管路采区2198无缝钢管。通过此方式以缓解十路主排水系统的负担。四、预选水泵的型号与台数1、水泵必须具备的总排水能力正常涌水期 QB1.2gZ=1.2110=132 m3/h最大涌水期 Qmax1.2gmax1.2150180 m3/h式中 工作水泵具备的总排水能力，；工作和备用水泵具备的总排水能力，； 矿井正常涌水量，； 矿井最大涌水量，。2、水泵所需扬程的估算 HBHC/g=2911064/0.8=501m式中 估算水泵所需扬程，； 侧地高度，即吸水井最低水位至排水管出口间的高度差，一般可取=井底与地面标高差+4（井底车场与吸水井最低水位距离），； 管路效率。当管路在立井中铺设时，=0.90.89；当管路在斜井中铺设，且倾角时, =0.830.8；时，0.80.77；时，0.770.74。3、初选水泵 从泵产品目录中选取水泵型号：MD2808水泵排水能力：280m3/h扬程：520m功率：710KW4、水泵的型号及台数的确定工作泵台数 n1QB/Qe=132/280=0.47 取n11 备用泵台数 n20.7 n1=0.71=0.7 取n21因此共选两台泵五、选择管路系统1、管路趟数 根据泵的总台数。选用二泵一趟管路系统，正常涌水时，单台泵向一趟管路供水，从而可知管内流量QY 等于泵的流量。2、管路材料：由于井深远大于200m确定用无缝钢管。3、排水管内径 dp=0.0188Qg/Vp=0.0188280/1.52.2=0.2570.212mmdp排水管内径，； Qg排水管中的流量，； Vp排水管内的流速，通常取经济流速1.5到2.2（s）来计算。因为考虑到综合运转费用与初期投资费用两方面的因素对比后选择管路，预选管路为2198无缝钢管。则排水管内径dp=219-28=2034、验算排水管壁厚度 0.5dp（z+0.4P）/（z-1.34P） -1+ C=0.520.3（80+0.40.011501）/（80-1.30.011501 ） -1+0.15 =0.79 8式中 dp所选标准内径，cm； z管材许用应力。焊接钢管=60MPa，无缝钢管=80MPa； 管内水压，考虑流动损失，作为估算；C附加厚度。焊接钢管，无缝钢管。因为考虑到综合运转费用与初期投资费用两方面的因素对比后选择管路，预选管路为2198无缝钢管。5、选择吸水管径，根据选择的排水管径吸水管径选用2198无缝钢管所选标准壁厚应等于或略大于按上式计算所得的值。吸水管壁厚不需要验算。6、验算流速Vx =Q/3600/4 dx2 =280/（3600/40.2032 ）=2.31m/sdx吸水管内径六、管路系统管路布置参照图（a）所示的方案。排水管路系统图如图（b）所示。七、矿井排水能力计算按煤矿安全规程要求：工作泵和备用泵总能力应能在20小时内排出矿井24小时最大涌水量。1、工作水泵的总能力应能在20小时排出矿井24小时的正常涌水量： Bn20/正常涌水量241 28020/11024=2.12排水时间：t=110m3/h24h /280=9.4小时2、工作水泵和备用水泵的总能力应在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量： Bm20/最大涌水量241 56020/15024=3.1 排水时间：t=150m3/h24h / 2802=6.4小时 满足要求3、水仓容积应符合以下要求： V8Qs V水仓容积：1800m3 Qs矿井最大涌水量；150m3/h 1508=12001800 满足要求九采区矿井排水设备选型设计九采区主排水系统改造设计九采区十路主排水系统改造设计一、概述九采区地面排水点标高为+291m，第一水平井底标高为-106m。正常涌水量为130m3/h；最大涌水量为230m3/h；因九采区十路现由于原西采区涌水量增大，现正常涌水量大约230m3/h，最大涌水量500 m3/h，二、设计的原始资料1、九采区地面标高+291,十路主排泵标高-106, 2、九采区十路正常涌水量为230m3/h, 最大涌水量为500m3/h。3、十路水仓容积：甲仓2100 m3 乙仓1500 m3 ；三、排水方案的确定九采区十路主排水系统现使用4台型号为200D-658水泵,该水泵排水流量为280 m3/h，扬程520m，功率710KW，为了增加排水能力，现计划更换大流量排水泵，以增加强排能力,另在现有两条排水管路的基础上再增加一条2198排水管路；四、水泵型号的选型1、水泵必须具备的总排水能力正常涌水期 QB1.2gZ=1.2230=276 m3/h最大涌水期 Qmax1.2gmax1.2500600 m3/h式中 工作水泵具备的总排水能力，；工作和备用水泵具备的总排水能力，； 矿井正常涌水量，； 矿井最大涌水量，。2、水泵所需扬程的验算 HBHC/g=2911064/0.8=501m 式中 估算水泵所需扬程，； 侧地高度， ； 管路效率。=0.90.89；3、水泵的型号及台数的确定1）、水泵的级数确定 HB/ Hi=501/65=7.7取=8级式中 水泵的级数； 单级水泵的额定扬程，。2)、水泵型号的选择根据计算的工作水泵排水能力，初选水泵。从水泵产品目录中选取MD3008型号泵，额定流量为300m3/h，额定扬程为520m。则：工作泵工作泵台数 n1QB/Qe=276/300=0.92 取n11 备用泵台数 n20.7n1=0.71=0.7和n2Qmax/Qen1=600/3001=2工作水泵取1台数不能满足要求，故工作水泵取n12n20.7n1=0.72=1.4 n2Qmax/Qen1=600/3002=0取n2=2检修泵数n30.25 n1=0.252=0.5，取n3=1 共需5台泵，十路主排水硐室现有4台，计划在西采主运巷增加一台水泵；五、管路系统 管路系统在现有管网内增加一条排水管路，由水泵硐室延付井绞车道排至地面；管路布置参照图（a）所示的方案。 六、矿井排水能力计算按煤矿安全规程要求：工作泵和备用泵总能力应能在20小时内排出矿井24小时最大涌水量。1、工作水泵的总能力应能在20小时排出矿井24小时的正常涌水量： Bn20/正常涌水量241 30020/23024=1.08排水时间：t=230m3/h24h /300=18.4小时2、工作水泵和备用水泵的总能力应在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量： Bm20/最大涌水量241 300220/50024=1 排水时间：t=500m3/h24h / 3002=20小时 满足要求3、水仓容积应符合以下要求： V8Qs