矿山机电排水系统

1、中国矿业大学成人教育学院毕业设计（论文）任务书函授站（点） 专业年级 学生姓名 任务下达时期：2015年 7月11 日设计（论文）日期：2015年7月12日至2015年11月22日设计（论文）题目：设计（论文）专题题目：设计（论文）主要内容和要求：指导教师签字：中国矿业大学成人教育学院毕业设计(论文)指导教师评阅书指导教师评语(包含基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）；建议成绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计 姓 名： 学 号： 系 部： 专 业

2、： 矿山机电 班 级： 专 题： 指导教师： 排水系统 根据我矿生产技术科采矿、地质、测量等部门提供的数据，-350水平原始条件如下：一、条件1、矿井涌水量，根据地质部门提供Q=3561T/h，该涌水量季节性变化不明显，也不随开拓延伸形成规律性变化，且无正常涌水量及最大涌水量区别。2、矿水中性，密度1.050T/m33、属低沼气矿井4、矿井电压6000V5、排水井深：-228.39-（-350）=121.61m6、斜井倾角：a=25°二、预选水泵1、正常涌水时期，水泵必须的排水能力QB1.2qz=1.2×3561=4273.2（m3/h）2、水泵必须的扬程HB= HC（1+

3、）（m）=21.61（1+）（m） =127.61×(1241.28)=158.24163.84(m)其中HC=(井深)+(井底车场与最低吸水面标高差)+排水管出口高出井口的高度=121.61+5+1=127.61(m)3、初选水泵长沙水泵厂D45060水泵（250D60）QB=450m3/h Hei=60m 叶轮名义直径430正常涌水期需要水泵台数n1=QB/Ce=4273.2/450=9.49610（台），因无最大涌水期与正常涌水期的区别，备用水泵台数只能按不小于工作水泵能力的70%确定，即n2=10×0.7=7（台），检修水泵台数n3=n1×0.25=10&

4、#215;0.25=2.52（台）由泵特性曲线Q=QB/10=4273.2m3/h=118.7（L/S）时的扬程H4=61m，则所需水泵级数i=H3/H4=（158.24163.84）/62=2.5942.6893级依上述,预选D45060×3水泵19台4、校验泵稳定性自特性曲线查得Q=0时的扬程H0=70×3=210（m），又210×0.9=189（m），该值大于HC=127.6（m）。满足稳定条件0.9H0H的要求三、管路及管路布置根据涌水量较大及投入工作台数，预选四条管路，三条用来正常排水，一条备用（也可用来正常排水），并联排水。选择排水管径，正常情况下三台

5、水泵共一条管路，并联方式排水，则流量Q=4273.2/3，则排水管内径Dp= =0.57970.47879(m)按标准YB23170选择外径Dp=530mm无缝管，取厚度=10试算，则内径dp=530-10×2=510mm必须的管壁厚度=0.5d-1-0.15=0.5×51-1 -0.15=0.507cm=5.07mm式中：z取80MPa p=0.011×Hp符合要求估算管路长度排水管长度Lp=Hc/sin25o+50=351.95m352m估算吸水管长度Lx=8m。排水管入口管长4米。单台水泵出口排水管内径 Dp= =0.32580.2690(m)取Dp=325

6、mm的无缝管，厚度取5mm验算必须壁厚=0.5（325-102）（-1）+0.15=0.3635合适吸水管直径为325+25=350mm四、计算管路特性1、沿程阻力系数，吸、排水管分别为：p=0.021/dp0.3=0.021/0.510.3=0.0257x=0.021/dx0.3=0.021/0.330.3=0.0293=0.021/(0.30.3)=0.03012、局部阻力损失系数吸水管局部阻力损失系数吸水管名称数量系数底阀1390弯头10.206收缩管10.1-3.306Dp=530管子局部阻力失失系数为：两个45°弯头即：2×0.103=0.206水泵出口处排水管局

7、部阻力损失系数为：水泵出口处排水管：名称数量系数90弯头10.20645弯头20.103×2闸阀20.26×2扩大管10.5斜流三通10.5三通11.5止回阀11.7-5.132对于吸、排水管中的局部管件分别为：排水管局部损失的当量管长 Ldp=Ldp'=×0.3=61.12m吸水管局部损失的当量管长：Ldx=3、管路阻力损失系数RT=x(S2/m5)=117.8(s2/m5)4、管路特性方程式H=Hc+KRTQ2(m)=127.61+117.8×10-6Q2式中新管K=1（五）、确定工况根据管路特性方程式，列表如下：Q（/S)601201802

8、40300360420480540H(m)128.03129.3131.43134.59138.21142.39148.39154.75161.96H/343.6743.1043.8144.8646.0747.6349.4651.5853.99在正常涌水时期，工况点为三台泵与一条管路特性的交点。首先将单台泵特性的流量加大三倍，得到三台泵并联工作特性. 它与一条管路并联特性的交点即为联合工作的等效工况点。由该点作等扬程线，交单台泵特性于K点，K即为联合工作中各泵的工况点。各点工况参数为QK=160L/S=576m3/h,Hk=52×3=156m,k=0.78。（六）、计算允许吸水高度取

9、Pa=9.8×104，Pn=0.235×104，又自泵特性上查得Hs=4.4m。相应的允许吸水高度HX=Hs- =5.7-（0.0293× +)×(0.16) 2 = 4.4-0.7=3.7(m) （七）、验算排水时间正常涌水时每天必须的排水时间为：Tz=24qz/n1Qk=24×3561/(9×576)=16.49(h)每昼夜的排水时间不超过20小时,符合规定。（八）、验算电机容量Nd= =352(KW)其中K取1.1，c取1可配355KW电动机 电机型号Y400-45-4 转速 1480（r/min）(九)、耗电量1、全年耗电总量E= =2、排1m3水的电耗e1m3=3、产出1t煤的排水电耗e1t=（十）、-350中央泵房共安装20台高压泵，完全能够满足排水要求。（十