采矿课程设计水汞房.doc

井 巷 工 程 课 程 设 计学 院： 资源与环境工程学院班 级: 采矿工程0701 学 号: 姓 名： 指导老师： 设计日期： 2012-1-4 _ 目录1坑内排水设施.31.1矿山排水方案设计及计算.31.1.1矿山各中段涌水量.31.1.2矿山排水方案.31.1.3深部排水能力.31.1.4排水设备选择.41.1.5排水管径.41.1.6吸水管直径.51.1.7吸水管的实际流速.51.1.8排水管与吸水管的选择.51.2变电硐室设计.52水泵房尺寸设计. .52.1水泵房的长度.52.2水泵房的宽度. .62.3水泵房基础的近似计算.62.4水泵房的高度.72.5水泵房相关硐室.72.5.1吸水井，配水巷和配水井.72.5.2管子道.72.5.3泵房通路.72.6水仓设计.73.水泵房的支护设计. .93.1水泵房支护设计.93.2配水巷，吸水井及配水井支护设计.93.3管子道与泵房通道支护设计.93.4水仓支护设计.94.水泵房的掘进工程量. .95参考文献. .10水泵房设计说明书1坑内排水设施1.1矿山排水方案及计算1.1. 1矿山各中段涌水量该矿各水平地下总涌水量如表1。表1-1 各中段矿坑涌水量表矿山名称地表标高(m)水泵房水平(m)地下总涌水量Q（m3/d）正 常最 大湖北某铜矿+38-245358012464 要设计的水泵房为-245水平1.1. 2矿山排水方案 采用集中排水。1.1.3深部排水能力1）设备必须的排水能力 (1-1) (1-2)根据1和H初选水泵型号，确定其流量( m3/h)和扬程H(m)。式中 矿井正常涌水量，m3/h； K扬程损失系数。对于竖井，K=1.1； Hh井筒深度，m。根据和H查表的，选择型号为200D-438的水泵，流量为288 m3/h，扬程为326.4 m。2）正常涌水量期间所需水泵的工作台数 取n=1 (1-3) 式中 一台水泵的排水能力，m3/h。3）最大涌水量期间所需水泵的工作台数 取n=3 (1-4)因此，选择四台此种型号的水泵，在正常涌水量情况下，一台工作，一台维修，两台备用，其中一台的排水能力能在20h内排出一昼夜的正常涌水量，在最大涌水量期间，四台泵同时工作。4）正常涌水量期间一昼夜内水泵工作实际时间 (1-5)1.1.4排水设备选择 根据矿山固定手册选择水泵的型号、台数见下表表1-2 排水设备选择型号流量(m/h)扬程(m)转速(rpm)吸程(m)效率()200D-438288326.414805.780配带电动机口径(mm)外形尺寸长宽高(mm)重量(kg)型号容量(kw)吸入吸出JR138-441020020039381350128558051.1.5排水管径1）管径计算： mm (1-6)式中 Vd 排水管中的水流速度，m/s。根据有利的排水管流速度取： Vd =1.52.2m/s，这里取 Vd =1.85 m/s 排水管标准管内径2）排水管管壁厚度计算mm (1-7) 查矿山固定机械手册，取壁厚=8mm a考虑管道受腐蚀及管路制造有误差时的附加厚度，对无缝钢管取29mm 1.1.6吸水管直径ds = Dg +2550=235+35=270 (mm) (1-8)吸水管直径一般比排水管直径大一级，选取标准管径ds1.1.7吸水管的实际流速 m/s (1-9) 1.1.8排水管与吸水管的选择排水管采用YB-231-64型273无缝钢管，壁厚为 8mm,理论重量52.58 kg/m。2趟排水管，1趟工作，1趟备用。排水管总长为377.05m。吸水管选用YB-231-64型273无缝钢管，壁厚为8mm。吸水管总长为30m。 1.2变电硐室设计井下变电硐室设在-245m水平水泵硐室一侧，6KV电源从地面变电所取得，井下变电硐室中安装6/0.4KV变压器（560KV）两台，向-245m水平的水泵和其他用电设备供电。经过计算，变电硐室选用直墙三心拱断面形式，硐室宽 4.4m，4.5高 m，长 16m。井筒电缆选用YJV32-390电缆2路，一路工作，一路备用。2水泵房尺寸设计中央水泵房由泵房主体硐室、配水巷、管子道及通道组成。中央水泵房和水仓构成了中央排水系统，此次设计的中央水泵房按照吸入式水泵房设计。2.1水泵房的长度 （2-1）式中 水泵台数，台； Li水泵机组（包括电动机）的总长度，m; A水泵机组的净空距离，m,一般为1.52.0m,取2.0m 、泵房两端所需办公、运输、检修及安全间隙等、取2.53m,取3m水泵房的长度取28.4m；2.2水泵房的宽度 （2-2） 式中 b1水泵基础宽度，m； b2水泵基础边到轨道一侧墙壁的距离，以通过泵房内最大设备为原则，一般为1.52.0m，这里取1.6m；b3水泵基础边到吸水井一侧墙壁的距离，一般为0.81.5m,这里取1.0m。水泵房的宽度取4.4m；2.3水泵房基础的近似计算基础的容积：式中 -垂直往上的作用力 -垂直往下的作用力 -水平力 G-水泵与电动机的重量，kg r-基础的容积比重， r=2000 基础的深度: 式中： B-基础的宽度，m L-基础的长度，m2.4水泵房的高度水泵房高度应满足检修时起重的要求，选4.5 m。因此，水泵房尺寸为：长28.4m、宽4.4m、高4.5m2.5水泵房相关硐室2.5.1吸水井，配水巷和配水井根据配水井上部硐室安设配水闸阀的要求，一般配水井的尺寸是平行配水巷方向长2.53.0m，取3m，垂直配水巷方向宽为2.02.5m，取2.5m，深度56m，考虑吸程，取5.5m；配水井上方壁高为1.82.2m，取1.8m,采用拱形或顶部配钢梁的矩形断面。配水井井底底板标高应低于水仓底板标高1.5m。四个吸水井公用一个配水井。配水巷位于吸水井外侧，通过溢水管与配水井和吸水井相连。为了便于施工和清理，配水巷断面为宽1.01.2m,取宽为1.1m，高1.8m的半圆拱形，其底板标高高于配水井1.5m，取净宽1.1m，净高1.8m。吸水井位于主体硐室靠近水仓一侧，净径为1.01.2m，深56m，取净径1.2m，深6m。吸水井上方壁高为1.82.2m，取1.8m,采用拱形或顶部配钢梁的矩形断面。吸水井井底底板标高应比配水井底板标高低1.5m。2.5.2管子道管子道出口处，比井底车场轨面高710m,左右，管子道与井筒连接处设两米长的平台，平台坡度为35，坡向竖井。选举轨面高7m,平台高度5排水管子道的坡度一般为30左右，选30。管子道内，应设有行人台阶并考虑铺设轨道。管子道的断面，应满足通过水泵、电动机等设备的要求 。巷道断面选圆弧拱，电动机宽度为1.35m，考虑人行通道和排水，净宽B取2.8m,净高H取2.6m.2.5.3泵房通路断面采取三心拱，净断面宽度为2.6m,高度为2.6m,长度为9m。2.6水仓设计2.6.1水仓容量、长度和断面尺寸的确定。水仓容量根据矿山安全规程有关规定按以下情况分别确定：当矿井正常涌水量小于或等于1000m/h时，主要水仓有效容量按下式计算=8149.2=1193.6m/h （2-5）式中 Q主要水仓的有效容量，m； Q矿井正常涌水量，m/h，小于1000m/h； 8指8小时，h。水仓的断面选择矩形，水仓的净断面积式中 -泵房正常排水能力，m/h -矿井的正常涌水量，m/h v-水仓内的流速；为了有利于水仓中得杂质沉淀，水仓内的流速控制在0.0030.007m/s.取v=0.005m/s水仓长度： 设置两条水仓。3.水泵房的支护设计 3.1水泵房支护设该矿山的围岩系数为46，因此硐室可选用混凝土支护，支护厚度为300mm的喷射混泥土。3.2配水巷，吸水井及配水井支护设计配水巷，吸水井及配水井支护可选用混凝土支护，支护厚度为200mm的喷射混泥土。3.3管子道与泵房通道支护设计管子道与泵房通道可选用混凝土支护，支护厚度为200mm的喷射混泥土3.4水仓支护设计水仓可选用混凝土支护，支护厚度为200mm的喷射混泥土。4.水泵房的掘进工程量 4.1水泵房参数计算水泵房断面形式为三心拱，在净断面上其断面参数为：管子道的断面为圆弧拱，其工程量为：水仓的断面为矩形，其工程量为：表4-1 水泵房的掘进工程量表工程名称长度(m)掘进断面(m2)净断面(m2)掘进工程量(m3)支护工程量(m3)水泵房28.426.9722.68765.95121.84管子道166.168.18130.8832.32水仓1977.5486.061486.96293.14合计2383.79447.35参考文献1东兆星、吴士良.井巷工程.徐州:中国矿业大学出版社