矿井主排水设备选型设计

选定的文档关于毕叶论文(设计)题目：矿井主要排水设备的选择与设计毕业院校：学生姓名：编号：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _专业化：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _内容一、矿山概况2二、矿井排水设备选型设计规定和要求.2三、水泵的选择计算.2四.管道的选择和计算4V.管道阻力损失计算6六、泵工作点的确定.7七.吸水高度的验算.8八.管道8中排水时间和流速的校核计算九.电机容量的计算9X.功耗计算10Xi。附图11矿井主要排水设备的选择与设计首先，矿井概况：矿井提升方法的设计年产量为90万吨，井深为200米，正常矿井涌水量为100m3/h，年涌水量为300天，最大矿井涌水量为150 m3/h，年涌水量为65天，矿井水的中性理化指标，比重为1.02103Kg/m3。二、矿井排水设备选型设计规定和要求根据煤矿安全规程选择的主要排水设备应满足以下要求：(1)水泵：必须有工作、备用和检修水泵。工作水泵的容量应能在20小时内排出矿井正常的24小时涌水量(包括充水和其他用水)。备用水泵的容量不得小于工作水泵容量的70%。工作泵和备用泵的总容量应能在20小时内排出矿井24小时最大涌水量。水泵的检修能力不得低于工作水泵能力的25%。对于水文地质条件复杂的矿井，主泵房可安装一定数量的水泵。(2)水管：必须有工作和备用水管。工作水管的容量应能与工作水泵配合，在20小时内排出矿井正常的24小时涌水量。工作和备用水管的总容量应能与工作和备用水泵配合，在20小时内排出矿井24小时最大涌水量。(3)配电设备：应适用于工作、备用和检修水泵，并能同时启动工作和备用水泵。对于有突发洪水危险的矿井，可增设一座抗灾排水能力强的泵房。三、水泵的选择计算(一)、正常进水泵必须按下式计算排水能力：m3/h；其中，当进水正常时，QB是泵的必要排水能力。单位：m3/h。QH矿井正常涌水量，单位：m3/h；那么，在本设计中，QH=100 m3/hQB=1.2100=120m3/h(2)、水泵最大进水必须排量计算，按下式：m3/h其中：矿井最大涌水量水泵所需排水能力单位：m3/h矿井最大涌水量，单位：m3/h在本设计中：=150 m3/h，则：=1.2150=180 m3/h(3)泵头估算应根据以下公式计算：汞=钾(HX惠普公司)米公式中，排水高度为泵房地面至井口的垂直高度，单位为米HX的吸水高度一般为4-5米K管道损失系数，对于立井，k=1.1 1.15对于斜井：当倾角 30时，k=1.20 1.25在本设计中：马力=200米，HX=5米，K=1.1:Hg=1.1(2005)=225.5米(4)水泵的选择和机组总数的确定：根据以上计算的流量QB和扬程Hg，在产品样品检查开始时，很容易选择150D308水泵。当额定流量Qh=155 m3/h时，电梯为232米，允许的吸入真空高度为6.5米。根据设计规范要求，矿井选用150D308水泵，一用一备一维护。考虑到未来矿井涌水量将随着煤矿开采水平的提高而增加，水泵房预留了两台水泵的基础位置。四、管道计算的选择(一)、根据设计规范的要求，设置工作和备用两根排水管。(2)管道：根据主井排水要求，确定选用钢轨无缝钢管。(3)、管径计算的选择：排水管的内径和吸入管的内径根据经济流量计算如下：；大米；大米其中：为所选水泵的额定流量，单位为m3/h；排水管的经济流量，一般=1.5 2.2m/s；吸入管的经济流量，一般=0.8 1.5m/s；吸入管的内径也可以根据以下公式计算：；大米在本设计中：=155 m3/h，=1.8 m/s:排水管内径：吸入管内径：(4)壁厚计算：按：；厘米其中：排水内径；单位：厘米；管道的许用应力，单位：mm/cm2。铸铁管：=200mm/cm2，焊管：=600mm/cm2，无缝管：=800mm/cm2。P管道中的水流，p=0.11hsymm/cm2。HSY大地测量高度，米；无缝钢管考虑管道腐蚀和制造误差的附加厚度=0.1 0.2厘米；在本设计中：=1.75厘米，=800毫米/平方厘米，P=0.11205，=0.1:根据上述计算数据，选择外径为194毫米、壁厚为5毫米、内径为184毫米的标准无缝钢管作为排水管，选择外径为219毫米、壁厚为5毫米、内径为209毫米的标准无缝钢管作为吸管。(5)排水管流量的计算：满足：=0.8 1.5m/s的要求五、管道阻力损失计算(1)排水管道阻力损失计算公式如下：；大米其中：-沿排水管的阻力损失系数，根据下表进行检查：管径50751001251501752002250.04550.04180.03800.03520.03320.03160.03140.0293管径2502753003253504004505000.02840.02760.02700.02630.02580.0250.02410.0234立井排水管道总长度LP=(ht-75l L2 L3)；高温井很深；L1流经泵房排水管的水的长度，一般L1=20 30m；L2管道长度，一般L2=15 20米；L3井口出水管长度，一般取L3=15 20米；排水管中水流的速度，单位米/秒；Dp排水管内径；大米；排水管道附件局部阻力系数之和；在本设计中，查表值=0.312，L1=30米，L2=20米，井深HT=200米，dp=0.184米，Vp=1.62米/秒。总局部阻力系数之和是三个水泵泵房内环形管道和管道附件的阻力系数之和。查找表值为：4个直角弯头40.294、2个闸阀20.07、1个止回阀11.7、1个单流三通10.13、2个30弯头20.29430/90和2个直流三通20.1，因此总局部阻力损失系数为：然后：(2)吸入管流阻损失的计算公式如下：；大米式中：沿吸水管道的阻力损失系数；吸入管的总长度；单位：米；吸入管内径；单位：米；吸入管的计算流量，单位：米/秒；吸入管道附件的局部阻力损失系数之和；在本设计中，查表值=0.0301，=7，=0.209，=1.25吸入管附件的局部阻力损失系数是：一个底阀15.2，一个90弯头10.294，所以：(3)输水管道总阻力损失计算：六、泵工作点的确定按h=hsyarq2其中：R管网常数Q泵流量，m3/h。输水管道总损失，m；已知：q=155m3/h，=12.1m然后：所以：H=2050.005 Q2根据上述公式绘制的管道特性曲线和所选150D308水泵的性能曲线是在相同的Q-H坐标上以相同的比例绘制的。交点是水泵的工作点。工作点给出的流量Qm=187 m3/h，提升Hm=222.5 m，效率yM=0.76。(图)七、吸水高度计算根据以下公式：其中：所选水泵规格中规定的允许真空抽吸高度已知：所以因此，采用5米的吸水高度是可行的。八、排水时间和管道中的流量计算(一)、正常进水泵每天工作时间，按下式计算。其中：正常进水时工作泵的数量为台；33，354矿井正常涌水量，m3/h；泵工作点的实际流量，m3/h；已知：=1，=100 m3/h，=187 m3/h，则小时根据设计规范要求通过验算：(3)、排水管的实际流量计算：；米每秒已知：QM=187 m3/h，则：满足1.5 2.2m/s的经济流量要求(4)吸入管实际流量的计算：满足0.8 1.5m/s的经济流量要求九.电机容量的计算根据以下公式：其中：1.1 1.5备用系数；泵工作点的扬程和效率；传输效率，耦合传输，=0.95 0.98，直接连接=1；在本设计中，备用系数为1.1，=187 m3/h，=255 m，=0.76，=0.95:根据计算的功率和水泵的转速，选择JR117-4电机，容量为180千瓦，转速为14