矿井排水设备选型设计

- 23 -矿井排水设备选型设计说明书姓 名： X X学 号： X X课程名称： X X指导老师： X X时 间：X年X月矿井排水设备选型设计一、述概此井开拓方式为立井，地面标高为+20m，第一水平井底标高为-500m。正常涌水量为470m3/h；最大涌水量为750m3/h；持续时间70d。矿水PH值为中性，重度为10006N/m3，水温为15。该矿井属于低沼气矿井，年产量为80万吨。二、设计的原始资料正常排水量为470m3/h，排水高度为520m。三、排水方案的确定在我国煤矿中，目前通常采用集中排水法。集中排水开拓量小，管路敷设简单，管理费用低，但由于上水平需要流到下水平后再排出，则增加了电耗。当矿井较深时可采用分段排水。涌水量大和水文地质条件复杂的矿井，若发生突然涌水有可能淹没矿井。因此，当主水泵房设在最终水平时，应设防水门。在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水；两个水平同时开采时，应根据矿井的具体情况进行具体分析，综合基建投资、施工、操作和维护管理等因素，经过技术和经济比较后。确定最合理的排水系统。从给定的条件可知，该矿井只有一个开采水平，故可选用单水平开采方案的直接排水系统，只需要在2343车场附近设立中央泵房，就可将井底所有矿水集中排至地面。四、水泵的选型与设计根据煤矿安全规程的要求，主要排水设备必须有工作水泵、备用水泵和检修水泵。工作水泵的能力应能在20h内排除矿井24h的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大泳水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况在主水泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另增设水泵。排水管路必须有工作和备用水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排完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。1、水泵必须排水能力计算正常涌水期 最大涌水期 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、水泵所需扬程计算由于水泵和管路均未确定，无法确切知道所需的扬程，所以需进行估算，即 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、水泵的型号及台数的确定1）、水泵的级数确定 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D450-60010型号泵，额定流量为450m3/h，额定扬程为600m。则：工作泵台数 取n1=2备用水泵台数n20.7n1=0.72=1.4和n2Qmax/Qe-n1=900/450-2=0取n2=2检修泵数n30.25 n1=0.252=0.5，取n3=1因此，共选5台泵。五、管路的选择1、管路趟数及泵房内管路布置形式根据泵的总台数，选用典型五泵三趟管路系统，二条管路工作，一条管路备用。正常涌水时，二台泵向二趟管路供水；最大涌水时，只需要三台泵同时工作就能达到20h内排出24h的最大涌水量，故从减少能耗的角可采用三台泵向三趟管路供水，从而可知每趟管路内流量Qe等于泵的流量。2、管材的选择由于井深远大于200m ，确定采用无缝钢管。3、排水管内径式中排水管内径，；排水管中的流量，；排水管内的流速，通常取经济流速1.5到2.2（s）来计算。从表1预选32513无缝钢管，则排水内径=（325-213）mm =299mm表1-1热轧无缝钢管（YB231-70）外径/mm壁厚/mm外径/mm壁厚/mm外径/mm壁厚/mm893.524.01464.536.0273 7.050.0953.524.01524.536.02998.075.01023.528.01594.536.03258.075.01083.528.01685.045.03518.075.01144.028.01805.045.03779.075.01214.032.01945.045.04029.075.01274.032.02036.050.04269.075.01334.032.02196.050.04599.075.01404.536.02457.050.04809.075.0常用壁厚尺寸系列2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 25 28 30 32 36 40 50 56 60 63 70 754、壁厚验算式中 所选标准内径，cm； 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。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。因此所选壁厚合适。5、吸水管管径据根选择的排水管径，吸水管选用351无缝钢管。6、验算流速六、工况点点的确定及校验1、管路系统管路布置参照图（a）所示的方案。这种管路布置方式任何一台水泵都可以经过三趟管路中任意一趟排水，排水管路系统图如图（b）所示。 (a)五台泵三趟管路(b)管路布置图2、估算管路长度排水管长度可估算为： Lp=Hc+（4050）m=+（4050）m=（564574）取Lp=570m ，吸水管长度可估算为Lx=7m 。3、阻力系数Rt的计算沿程阻力系数吸水管 x = = = 排水管 p = = 局部阻力系数 吸、排水管及其阻力系数分别列于表1-3、表1-4中表1-3吸水管附件及局部阻力系数附件名称数量局部阻力系数底阀13.790。弯头10.294收缩管10.1表1-4排水管附件及局部阻力系数附件名称数量局部阻力系数闸阀2止回阀11.7四通11.5X2=390。弯头4扩大管10.5直流三通430。弯头2 式中 R管路阻力系数，；、吸、排水管的长度，m； 、吸、排水管的内径，m； 、吸、排水管的沿程阻力系数，对于流速v1.2m/s，其值可按舍维列夫公式计算，即 、吸、排水管附件局部阻力系数之和，根据排水管路系统中局部件的组成，见表1-3、1-4。4、管路特性方程新管 旧管 式中 K考虑水管内径由于污泥淤积后减小而引起阻力损失增大的系数，对于新管K=1，对挂污管径缩小10%，取K=1.7，一般要同时考虑K=1和K=1.7两种情况，俗称新管和旧管。5、绘制管路特性曲线，确定工况点根据求得新、旧管特性方程，取八个流量值求得相应的损失，列入表1-5中。表1-5管路特性参数表Q/（m3h-1）200250300350400450500550H1/m524.8526.1527.6529.5531.6534.1536.8539.8H2/m526.4528.6531.3534.4538.1542.2546.8551.2利用表1-5中各点数据绘制出管路特性曲线如图（c）所示，新、旧管路特性曲线与扬程特性曲线的交点分别为M1和M2，即为新、旧管路水泵的工况点。由图中可知：新管的工况点参数为QM1=522m3/h,HM1=538m,M1=0.79,HsM1=5.4m,NM1=980KW；旧管的工况点参数为QM2=500 m3/h，HM2=547m,M2=0.8,HsM2=5.85m,NM2=960KW，因M1、M2均大于0.7，允许吸上真空度HsM1=5.5m，符合规范要求。（c）管路特性曲线与泵特性曲线6、校验计算1）由旧管工况点验算排水时间管路挂污后，水泵的流量减小，因此应按管路挂污后工况点流量校核。正常涌水时，工作水泵台同时工作时每天的排水小时数 最大涌水期，工作水泵、台同时工作时每天的排水小时数 即实际工作时，只需3台水泵同时工作即能完成在20h内排出24h的最大涌水量。2）经济性校核工况点效率应满足=0.790.850.850.8=0.68，=0.80.68。3）稳定性校核H=5240.9iH0=0.9700=630m4）吸水管中流速排水管中流速吸、排水管中的流速在经济流速之内，故满足要求。注：吸、排水管的经济流速通常取1.52.2m/s7、计算允许吸水高度 则允许的吸水高度为： 8、电机功率计算= 式中电动机容量富余系数，一般当水泵轴功率大于100KW时，取=1.1；当水泵轴功率为10100KW时，取=1.11.2。水泵配套电机功率为，大于计算值，满足要求。9、电耗计算1）、全年排水电耗式中 年排水电耗， ； 水的重度，； 、年正常和最大涌水期泵工作台数； 、 正常和最大涌水期泵工作昼夜数； 、正常和最大涌水期泵每昼夜工作小时数；传动效率，对直联接取1，联轴器联接取0.950.98；电动机效率，对于大电动机取0.90.94，小电动机取0.820.9；电网效率，取0.95；2)吨水百米电耗校验七、参考文献【1】、张景松，陈更林编，流体力学与流体机械，中国矿业大学出版社，2010；【2】、国家机械工业局编，中国机电产品目录，2000；【3】、杨胜强，马麟主编，工程制图学及计算机绘图，国防工业出版社，2008；【4】、煤矿设计研究院主编，煤矿井下中央泵房系列及基本参数，1985；【5】、国家安全生产监督管理总局，国家煤炭安全生产监督局编，煤炭安全规程，煤炭工业出版社，2010；【6】、煤矿设计研究院主编，煤矿井下排水设计技术规定，1985。下面红色字体为赠送的个人总结模板，不需要的朋友下载后可以编辑删除！xx年电气工程师个人年终总结模板根据防止人身事故和电气误操作事故专项整治工作要求，我班针对现阶段安全生产工作的特点和重点，为进一步加强落实安全工作，特制定了防止人身事故和防电气误操作事故的(两防)实施细则。把预防人身、电网、设备事故作为重点安全工作来抓，检查贯彻落实南方电网安全生产“三大规定”情况，检查(两防)执行情况，及时发现和解决存在的问题，提高防人身事故和防电气误操作事故的处理能力，从源头上预防和阻止事故的发生，使安全管理工作关口前移，从而实现“保人身、保电网、保设备”安全生产目标收到一定的效果。通过前段的检查和整改工作，现将我班到现时为止在此方面的情况总结如下一、在防止人身事故方面(重点防范高处坠落事故)在运行维护、施工作业过程中的防触电、防高空坠落事故。我班通过对每周的安全会议和工作负责人对现场高处作业管理的检查，使得安全防范思想、工作、监督到位;使安全工作责任、措施及整改落实，从而安全工作得到保证。1、作业前的准备工作和控制措施工作。包括高空作业现场查勘，使工作人员对该任务的危险点(安全措施卡)有清晰、准确、全面的认识，采取相应的控制和安全措施，并正确派选合适胜任的工作负责人和工作班成员。2、在开工前，工作负责人向作业人员交待工作内容、安全注意事项及该作业的危险点。作业过程中明确监护人员，监护人实时监控高处作业人员动向，及时提醒和纠正作业中的不安全行为，使安全措施不折不扣地落实和执行到位。3、认真落实高处作业人员的安全保护措施。配备可靠的(按规定期限内检验合格的)安全工器具，如安全带(绳)、升降板、脚扣、竹(木)梯等，并能够正确使用此类工器具。 4、在高空作业的工作全过程中，强调工作人员自始至终确保自身安全行为：定期对登高工具和安全工器具(安全带、安全绳、脚扣、升降板、竹木梯子等)进行试验，试验或外观检查不及格的立即报废，严禁留作备用。必须系好安全带(绳)，安全带(绳)必须栓在上方牢固的构件上，不得低挂高用，工作过程中要随时检查安全带(绳)是否栓牢。上杆前先检查杆塔及拉线情况和登杆工具，确保该设施安全性和可靠性，使用脚扣时，安全带必须系圈在杆上;上下杆时，必须使用防堕落装置或有具体防止堕落的安全措施，以防失去保护。安全带必须栓在的构件上，不得随意解除。高处作业在转移作业位置时，手扶的构件必须牢固，不得失去保护。需要沿着水平梁、斜柱、水平管或暂无防护栏杆、没可靠的扶持物帮助保持平衡时，必须使用水平安全绳。在无任何保护的情况下，绝对禁止沿单梁或管道上行走的行为。高处作业人员的施工工具必须使用工具袋装备，禁止使用容易造成工具掉落的简易皮套;上下传递物件时，必须用绳索吊送，严禁抛掷。严禁利用绳索或拉绳上下杆塔或顺杆下滑和在间隔大的构架转移作业位置时，不得沿单根构件上爬或下滑。5、认真执行“两票”制度，防止误触电、感应电伤人的高空堕落事故。二、在防电气误操作方面在培训方面，组织了二次工作人员在配变站现场作防误操作演练，并使用录音记录。使全体工作人员对防误操作的认识，意识到预防人身、电网、设备安全事故的重要性。(1)认真组织查找在安全生产管理上存在的薄弱环节，特别是施工、维护班组和人员在严格遵守规章制度、严格执行“两票三制”和防电气误操作事故等方面存在的问题，制定和落实有效的整改和防范措施。(2)加强安全管理，在执行规程、规定和制度上决不含糊。严格执行“两票三制”，严格按照安全操作规程办事。(3)通过每周的安全活动日，认真学习事故通报、快报和相关规程、规定，结合本班实际开展讨论，吸取事故教训，使“防误”工作深入人心。(4)作业前的准备工作和控制措施工作。认真正确填写操作项目和程序，不漏项。(5)操作时认真履行唱票、复诵制，确认无误后再进行操作，并由监护人监护操作，同时录音操作过程。(6)拉、合刀闸(跌落式熔断器)时，应先将线路转为空载状态，防止带负荷拉、合线路刀闸。(7)开关检修时，应切断柜内二次控制电源的柜内照明电源以防止误合开关和触电;操作低压开关(刀闸)前，应检查开关是否正常并做相关防护措施，操作时不要面对开关，防止电弧烧伤工作人员。1.杂志中上色遇到的疑问：为什么我们的美编在绘制杂志中一些插图时选用灰暗的色调，而不是用艳丽的色彩?很多家长主观的认为孩子喜欢颜色艳丽的颜色，但是在生活中没有一个孩子会主动去选择艳丽到夸张的衣服，插图也一样。中国的传统的水墨画就是一个很好的例子，国画中用色很少，用的最多的就是“墨色”，国画中“墨”与“色”是相通，而墨分五色(其实不止)，表现中即有墨的浓淡层次，又有色的联想感受，从而达到无色似有色的境界使整幅画看起来一点都不单调灰暗。当然杂志的插图也不能像马路一样一直是一个色调，明快的色彩也是必不可少的。总之，对于插图来说，不一定就非得用丰富的色彩，只要能充分表达文字的内容就可以。即使是单纯的黑色、褐色也能出色地描绘出文字的内在世界。孩子同样能丛这些画面中充分了解故事，想象他自己理解出的色彩世界。这也是插图要给人留一些想象空间的原因。美学大师朱光潜说过：“美术作品之所以美，不是只是在表现的一部分，尤其是美在未表现而含蓄无穷的一大部分，这就是所谓的无言之美。”什么样的故事应该配什么样的色彩呢?抒情类的文字配合传统的中国画或梦幻的画面或颜色明度对比属于弱对比的就能产生很好的