矿井排水设备选型设计课程设计

龙岩学院资源工程学院课程设计题目矿井排水设备选型设计姓名XXX学号XXXXX班级采矿工程指导老师XXXXX老师矿井排水选型设计1、设计题目某矿正常涌水量为210M3/H，最大涌水量为290M3/H，矿水为中性、密度为1050KG/M3，竖井排水，井深200M，试选择水泵型式，确定台数，确定排水系统，选择管径、管材，验算排水时间，判别工作稳定性。2、矿井排水系统确定矿井主要根据第一水平情况进行设计，采用集中排水系统，对其它水平只作适当地数目。矿井排水系统见图31。图31矿井排水系统简图排水系统主排水设备设置在第一水平，第二水平的涌水量由辅助排水设备排至上一水平的水仓中。然后由主排水设备排至地面。3、排水设备选型计算1水泵型号及台数水泵最小排水量的确定正常涌水量时QB12QM3/H240式中QB水泵最小排水量，M3/H；Q矿井正常涌水量，M3/H；由此QB12210252M3/H最大涌水量时QBR12QBRM3/H240R式中QR矿井最大涌水量，M3/H；由此QBR12290348M3/H水泵扬程的计算PXBGH式中排水高度，取井筒垂深，M；P吸水高度，取5M；X管道效果，竖井取08909；G所以4059BH450M水泵形式及台数的确定根据水泵扬程和矿井正常涌水量，从产品样本中选择额定值接近所需值的水泵，水泵型号选250D607型，额定流量330M3/H，扬程420M，转速1480RPM，吸程62M，效率73，配带电动机型号JKZ1250型，容量850KW，外形262012001210，自重3500KG。水泵台数的选择根据安全规程规定必须由工作、备用和检修的水泵。工作水泵的能力，应能在20H内排出矿井24H的正常涌水量。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70。工作和备用水泵的总能力，应能在20H内排出矿井24H的最大涌水量。正常涌水量工作水泵的台数1BNQ式中所选水泵的额定流量，420M3/H；N12530076取1台。备用水泵台数70072N1取1台。最大涌水量时水泵工作台数1BRNQ3480105取1台。N并且12，满足要求。1N检修水泵台数2502531取1台。N水泵总台数为123N1113台2管路的确定管路趟数的确定安全规程规定必须由工作和备用的水管，其中工作水管的能力应配合工作水泵在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量，工作和备用水管的总能力，且能配合工作和备用水泵在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量，因此，设计中主排水管敷设两趟，一趟工作，一趟备用。管径计算排水道管径DP，M4360NQV式中V排水管流速，V122M/S取V2M/S；所以DP4306120241M查表，选用外径为276MM的标准无缝钢管，壁厚16MM，内径241MM。吸水管直径，M；025PXD由此0266M41X查表，选用外径为299MM的标准无缝钢管，壁厚17MM，内径266MM。由于垂高小于400M时，可选用壁厚度最薄的一种，且不必验算。3管道特性曲线，确定工况点最大吸水高度的计算，M2XWXSGVH允允式中产品样本上给出的允许吸上真空度，M（取额定工况时的）S允XH允吸水管中流速，M/S；XV，M/S290NXXQD所选标准吸水管的内径，M；X吸水管的阻力损失，M；WH，M2XXXLVDG查表可知，因266MM，故193，00270，取10MXXXL由此2230165/9014NXXQVMSD2XXWXLVHDG210165793268282M最大吸水高度2XWXSGVH允允2165689324M求管道特性方程，绘制管道特性曲线GWXP171HH（）式中GPX5M40；排水管阻力损失，M；W2PPPDGLVH（），排水管沿程阻力系数；排水管中流速；PV，M/S；2P90NQD所选标准排水管内径，M；P排水管上各管件局部阻力系数之和；排水管长度，M；PL1234L泵房里最远一台泵排水管长，取20M；斜巷内排水管长，取20M；2井管内管长，取井筒深；3L地面上排水管长，取20M；4所以P1234LL202040020460M查表，因241MM，故00276。PDP008435833151141354051又因为P2P90NQVD2314201M/S所以2PPWPDGLVH（）230102764598（）166MH40517（2821661）4381M管道阻力系数G2NRQ式中所选泵的额定流量，M3/H；N所以2438105R30394则管道特性方程为2GHQ437501取不同的Q值，求得相应的值列表如下QM3/H0100200300400500HM4054080394171432345364809确定水泵级数及工况点水泵级数IH/HK4381/6073式中HK所选水泵一级额定扬程，M；由上计算结果决定选七级水泵。工况点参数412M3/H，073，93KW，435M。MQMMNMH所选的水泵管道特性曲线见图33。图32水泵管道特性曲线4校验计算验算排水时间及排水管中的流速正常涌水时124NMQT039129220H最大涌水时124RMQTN9031784620H排水管中的实际流速290MPPQVD341238M/S校验水泵经济性和稳定性经济性NM90式中水泵额定工况时的效率；N079406稳定性IHG式中