排水泵选型计算.docx

一、井下排水根据矿井开拓方式，本矿设计排水系统为一级排水，投产时在+2375m水平标高井底车场设1套井底主、副水仓及排水设施，矿井涌水由井底主、副水仓直接排至+2500m地面消防水池。（一）、矿井不同时期井下正常、最大涌水量根据陇南市武都区龙沟补充勘查地质报告预测计算，矿井最大涌水量4.5m3/h ，正常值涌水量3m3/h。 涌水 PH5，管路敷设斜架倾角约 25，排水垂高129m（地面消防水池+2500m，水泵标高+2375m，再加上井底车场至水仓最低水位距离 4m）。（二）、设计依据（1）矿井正常涌水量：QB=3m3/h；（2）矿井最大涌水量：Qmax=4.5m3/h；（3）排高：129m。（三）、选型计算 1、所需水泵最小流量Q1 = 24QB/20 = 243/20 =3.6（m3/h） 2、所需水泵最大流量Q2 = 24Qmax/20 = 244.5/20 =5.4（m3/h） 3、排水总高度h= 排水高度+吸水高度=125+4=129（m）4、 水泵所需扬程的估算。 HB=Hc/ g(取 0. 770. 74) =129 /0.770.74 =168175m5、管路阻力计算管路阻力按下式计算：（m）式中：Hat排水管路扬程损失m；Hst吸水管路扬程损失m；水与管壁摩擦的阻力系数，查表D=108mm钢管0.038：Li管路计算长度，等于实际长度加上底阀、异形管、逆止阀、闸阀及其它部分补充损失的等值长度m，计算长度取值500m；Dg管道公称直径m;取0.1m；Vd水流速度，按经济流速取2.0m。将各参数代入公式，经计算=38m。管路淤积后增加的阻力系数取1.7，增加的阻力为65m。6、水泵扬程淤积前：H=129+38=167m;淤积后：H=129+65=194m;（四）、排水泵选择选择MD12-505型矿用多级离心泵，其流量为12m3/h，扬程为250m；配用防爆电机功率30kW、进出口50mm、效率46.5%。（五）、排水泵的工作、备用、检修台数选择MD12-505型矿用多级离心泵3台，其中1台工作、1台备用、1台检修。（六）、排水能力、电机功率和吸上真空高度校验按管路淤积后工况参数校验排水能力，按管路淤积前工况参数校验电机功率。 1、排水能力（1）1台工作水泵20小时排水能力=1220=240m3；24小时最大涌水量=4.524=108m3；20小时排水能力24小时正常涌水量.，符合要求。2、电机功率（1）水泵的轴功率 式中：QI水泵工况点对应的流量，m3/h；HI水泵工况点对应的扬程，m；I水泵工况点对应的效率；0矿井水的比重，一般取1050kg/m3。采用淤积前的工况点参数计算电机功率，将淤积前各参数代入公式，经计算水泵轴功率为18.66KW。（2）电动机容量式中：c传动效率，联轴器连结，取0.98；K富裕系数。取1.2；经计算，Nc=22.8kw。所选水泵配套电机30kw，满足要求。（七）、管路的选择 1、管路趟数的确定。 根据煤矿安全规程 的规定， 排水系统必须有工作和备用的水管。 工作水泵的能力应能配合工作水泵在20h 内排水矿井 24h 的正常涌水量。 工作和备用水管的总能力， 应能配合工作和备用水泵在 20h 内排出矿井 24h 的最大涌水量。 排水管也不得少于 2 趟。 因此， +2375水泵房选用典型的 3 泵 2 趟管路系统， 一趟管路工作， 一趟管路备用。2、排水管选择：主要依据是管材所承受的压力。 依据井深不超过 200m， 采用热轧 /108*4无缝钢管。（1）排水能力计算：Q=d23600Vc/4 Q=10036003.142.3/4 Q=65m3/h符合流量要求3、吸水管径选择。 为了提高吸水性能， 防止汽蚀发生， 吸水管直径要求一般比排水管直径大一级， 流速在 0. 81. 5m/s 范围内。 因此，吸水管1254mm无缝钢管。（八）排水管选择及敷设根据以上计算，吸水管选择1254mm钢管，排水管选择两趟1084mm钢管。主排水管设两趟，即工作水管和备用水管。正常涌水时期1趟工作，最大涌水时期2趟同时工作，全部水管的能力能在20h内排出矿井24h最大涌水量。（九）、泵与管路的运行组合排出矿井正常涌水时，1台水泵工作，使用1趟管路。3台水泵与2趟管路轮换使用。排出矿井最大涌水时，2台水泵同时工作，各自使用1趟管路，互不影响。3台水泵可使用其中任意2台。（十）、水泵与水仓的运行组合主、副水仓之间设有配水巷，3台水泵的吸水管均安设于配水巷。配水巷与主、副水仓间设有闸门，可任意开启或关闭进入配水巷的闸门，从而实现水泵与主、副水仓的组合运行。（十一）、泵房附属设施为便于水泵的运输和安装，将轨道直接铺设至水泵房，在每台水泵安装位置上方设置检修梁1根。每台水泵单独设置配水井1个。为减少阻力，采用无底阀抽水，每个配水井设置金属安全护栏1套，栏高1.2m。每台水泵联轴器设置金属护罩1只。在水仓出口处设蓖子，防止杂质进入吸水井内；选用矿用防爆真空电磁起动器对水泵电机进行控制，该设备具有失压、过载、短路、断相、漏电闭锁等保护功能；泵房内所有电气设备均为防爆型（包括照明灯）；所有带电设备的外壳进行可靠接地。（一） 安全性1台水泵工作时，20小时排水能力大于矿井24小时最大涌水量；排水能力安全。排水设备、设施选型过程中，确定的流量、扬程、吸水高度、管径、壁厚等参数，经计算或校验，均有一定的富裕系数，设备或设施能力保障程度可靠，安全性较高。（二） 稳定性设计选用3台水泵，1台工作，1台备用，1台检修；2趟管路，1趟使用，1趟备用；2回路电源，1回使用，1回备用。确定了排水系统运行的稳定性。二、 水泵房位置及通道主排水泵房主要由主排水泵硐室、管子道和泵房通道组成，设计布置在一采区井底车场的一侧，底板标高高出井底车场0.5m。主排水泵房设有三个安全出口，其中1个出口与一采区轨道下山相连，连接处高出水泵房地坪面7m以上，并设置平台，平台尺寸应能满足发生事故时运送和安装排水设备。另2个与井底车场相连，与井底车场相连的通道中设置有既能防火又能防水的密闭门。三、 水仓布置及容量（一） 水仓容积根据设计规范，主水仓容积不低于8小时的正常涌水量：V=8Qmin=865=520m3（二） 水仓断面及支护型式水仓采用半园拱形断面，净断面6.6m2,掘进断面8.2m2，砼碹支护。水仓与吸水井及配水巷连接处采用混凝土支护，如有渗水，须在支护材料中加入一定的数量的防水剂，底板采用强度等级30的混凝土铺底。水仓进口处设置蓖子，并对其中的淤泥及时清理