排水系统排水能力核定报告(1)(1).docx

1、排水系统排水能力核定报告、主排水泵副斜井井底设主排水泵房，矿井涌水经敷设于副斜井井筒中的排水管路排至地面工业场地的井下水处理站水池。井口与井下水处理站高差10m,井口到井下水处理站管路长度30m。矿井现有3台DF85-45X5矿用耐磨型离心式水泵3台，配套YB2型防爆电机，功率为90kW,额定流量为85m3/h,额定扬程225m,必需汽蚀余量4.2m,最高效率72%。沿副斜井敷设2趟0159X4.5型无缝钢管,现对矿井现有排水系统进行校验。3台水泵根据山西公信安全技术有限公司2019年4月26日出具的水泵检测报告，3台水泵的实测工况点流量分别为80m3/h、76m3/h、70/m3/h,现根据

2、实测数据对现有排水系统进行验算。1、计算依据矿井正常涌水量矿井正常涌水量50m3/h（已考虑灌浆及消防洒水水量）矿井最大涌水量100m3/h（已考虑灌浆及消防洒水水量）排水高度排水高度160m排水管长360m2、水泵校验计算水泵的选型水泵房最小排水能力的确定:正常涌水量时Qb=120=60n?/h最大涌水量时Qsm=1201心-120m3/h水泵扬程的估算:扬程Hb=K（Hp+H）=198.6m式中：H一吸水高度，初选5.5m；Hu为20°C时的饱和蒸汽压力水头，取0.24m；6、校验计算校验经济性、稳定性经济性:稳定性:%<O.9iHo=594式中：nmax为水泵最局效率，为

3、0.71式中：nmax为水泵最局效率，为0.71Ho一为水泵关死扬程，查水泵曲线为110满足经济性、稳定性要求。校验排水时间初期正常涌水时-昼夜排水时间：孔=芸=79勺初期正常涌水时-昼夜排水时间：孔=芸=79勺<20h初期最大涌水量时-昼夜排水时间：快着=7皿rm<20h后期正常涌水时一昼夜排水时间：Tb=癸旦=h06.67<20h后期最大涌水量时一昼夜排水时间：Tb=癸2四=h206.67nn<20h满足要求。验算电动机功率初期：N=kQ"=EW后期：J液驾打；*.72kWMD150-100x7所配电机为YB2型防爆电机，电压10kV,功率500kW,转速

4、2950r/min,满足要求。7、排水电耗按后期工况点计算主排水泵电耗全年排水电耗E=yQ2H2T/(1000x3600-T|2,r|C-r|d)=1.01x180x521.32x2434.6/(1000x3600x0.71x0.98x0.95)=93.1(kkWh/a)8、结论根据采区正常涌水及最大涌水时的涌水量，选用三台MD150-100x7型多级离心水泵，额定流量为150m3/h,额定扬程为700m；配套电机选用YB2型防爆电机，电压10kV,功率500kW,转速2950r/mino可满足排水要求。采区正常涌水时为1台工作，1台备用，1台检修；最大涌水时为2台同时工作，1台备用。9、配电

5、及控制采区水泵房和采区变电所紧邻，三台排水泵电源线路分别引自采区变电所10kV母线段。水泵馈电及启动设备置于采区变电所内，水泵房设置三个矿用隔爆型起停按钮，用于就地操作水泵起停。在水泵房设置KJC型井下排水自动控制系统，用于监测水泵的运行状态。三、井下强排水系统本矿水文地质条件复杂，设计在井下采区水泵房设强排水系统。设计在采区水泵房装设1台矿用潜水电泵，设1趟排水管路通过钻孔直接敷设至地面。1、设计依据矿井最大涌水量Qrmax=100m3/h;(1) 排水高度Hp=425m；排水管路长L=1380m。2、设备选型根据矿井最大涌水量，预选BQ200-680/8-710N型矿用隔爆型潜水排沙电泵1

6、台，额定流量为200m3/h,单级扬程85m,额定扬程680m,功率710kW。3、排水管路选择管径计算排水管直径计算:4QW/?3600=0.188m式中：排水管中水流速度，2m/s；排水管选用中194x5型无缝钢管。排水管中实际水流速度：40V=2m3/he(1.52.2m/s)73600/rD；(1) 排水管阻力损失LV2V2排水管阻力损失：/7叫=人工工+Z%2=59.2mPDp2gp2g式中一Lp为排水管路长度，取1380m一£砰为阀门、弯头等管件局部阻力损失之和，取6.26水泵所需总扬程及管道阻力系数前期需总扬程：Hi=Hp+Hwp+Vp2/2g=484.4m前期管道阻力

7、系数：Ri=(Hi-Hp)/Q2=0.0015后期所需总扬程：H2=HP+1.7(Hwp+Vp2/2g)=515.3m后期管道阻力系数：R2=(H2-Hp)/Q2=0.0023验算水泵级数前期:i=Hi/Hk=5.69,取i=6级；后期：i=H2/Hk=6.06,取i=7级。按后期运行工况点及潜水泵规格选择水泵级数，取8级。(2) 管道特性方程及特性曲线，确定工况前期管道特性方程：Hi=Hp+RQ2=425+0.0015Q2后期管道特性方程：H2=Hp+R2Q2=425+0.0023Q2将该曲线方程置于所选BQS型潜水泵的性能曲线上可得:前期工况点流量Qi=198.99m3/h,扬程Hi=48

8、4.4m,效率r|i=61%。2）后期工况点流量Q2=198m3/h,扬程H2=515.3m,效率t|2=62%。水泵的单级运行工况点参数见图633。根据以上计算结果，本设计选用BQ200-680/8-710N型矿用隔爆型潜水排沙电泵1台，额定流量为200m3/h,额定扬程为680m；额定功率为710kW,额定电压为10kV。4、验算电动机功率前期N.=k汶邑=432.47kW102x3600x（）后期M="102x3600x%"。=414.27kW电机选用710KW型用隔爆型潜水电泵用电动机，额定功率为710kW,额定电压为10kV,可满足前后期的排水要求。5、水泵配电强

9、排系统水泵采用单回10kV电源供电，其10kV电源分别引自工业场地10kV变电所10kV母线段，水泵启动设备置于地面变电所内，用于操作水泵起停。四、二采区上部水仓水泵井下二采区上部水泵房，涌水经敷设于轨道下山的排水管排至井下采区水仓。1、选型依据正常涌水量QH=50m3/h（已考虑黄泥灌浆及消防洒水水量），最大涌水量Qm=100m3/h（已考虑灌浆及消防洒水水量），排水系统排水管路总长约L=800m,垂高Ht=205m,井下水容重:y=1.01t/m3o2、选型计算(1) 水泵正常涌水时工作水泵的最小排水能力：Qb=1.2Qh=1.2x50=60(m3/h)式中：Qb工作水泵正常涌水时最小排水

10、能力，m3/hQh采区正常涌水量，m3/h(2) 最大涌水时工作水泵的最小排水能力：QD=1.2Qm=1.2x100=120(m3/h)式中：Qd工作水泵最大涌水时最小排水能力，m3/hQm采区最大涌水量，m3/h(3) 水泵扬程扬程Hb=K(Hp+H)=252.6m式中：H吸水高度，初选5.5m；K扬程损失系数，1.2。(4) 水泵选型根据计算所得的流量Qb和Hb扬程，选用DF8567X9型离心式水泵，该型水泵额定流量Qe=85m3/h，单级额定扬程Hc=67m。 正常涌水时水泵工作台数ni=QB/Qe=60/85=0.7,取1台 最大涌水时水泵工作台数n2=QD/Qe=120/85=1.4

11、,取2台根据矿井设计规范设计选用DF8567X9型离心式水泵台。正常时为1用1备,最大涌水时为2台工作。3、吸、排水管路的选择计算：(1) 管路趟数确定排水管路敷设2趟，正常涌水时均为1趟工作，1趟备用；最大涌水时2趟同时工作。管径的计算排水管直径计算:Dp42叫36。一'gm式中：Vd排水管中水流速度，2m/s；排水管选用内径150mm型无缝钢管。排水管壁厚计算：PD(管壁计算厚度：b=+a=0.35cm2Rk_P式中P计算管段的最大工作压力，35kg/cm2；Rk管材许用应力，取800kg/cm2；Dg管道内径，15cma附加厚道，取0.2cm根据壁厚计算结果及无缝钢管规格，壁厚取

12、4.5mm。因此，矿井现有0159X6型，壁厚6=6mm的排水管路能满足排水要求。排水管选用0159x6型无缝钢管，壁厚6mmo排水管中实际水流速度：40V=1.34m/sE(1.52.2m/s)73600ttD/吸水管直径计算：。=。+0.025=0.148m吸水管选用0159x6型无缝钢管，壁厚8=6mm。吸水管实际流速的计算：V=l.37m/sU(0.81.5m/s)36007iD；4、管道特性曲线及工况的确定吸水管阻力损失吸水管阻力损失:Hwx0.539m式中：Xx吸水管阻力系数，取0.0332；Lx吸水管长，取5.5m；Xex局部阻力系数之和，取4.4；（2）排水管阻力损失LV2V2

13、排水管阻力损失：H畔=人堂。+>。=21.55017%2g_，2g式中Xp排水管阻力系数，取0.0352；LP排水管长，取800m；局部阻力系数之和，取6.26mo（3）水泵所需总扬程及管道阻力系数V2初期水泵管路流动总阻力损失：Hw=Hw+HWx+=22.2m2g前期需总扬程：Hi=HP+Hx+Hwi=232.7m初期管道阻力系数：=>=0.003!37.73m后期水泵管路流动总阻力损失：/成=（H+H心+1史）X1.7=2g后期需总扬程：Hi=Hp+Hx+Hw2=248.23m后期管道阻力系数:Q2=0.00535、管道特性方程及特性曲线，确定工况初期管道特性方程：H=Hp+H

14、x+RQ2=210.5+0.0031Q2验算水泵级数：，=土=3.47,取M4级。后期管道特性方程：H2=Hp+Hx+R2Q2=210.5+0.0053Q2验算水泵级数：i=37,取已4级。将该曲线方程置于所选水泵的单级性能曲线上可得水泵工作点：水泵的单级性能曲线见图6-3-2o初期：流量Qi=115m3/h,扬程Hi=232.9m,效率叫二66%,必需汽蚀余量HNP=5.5m后期：流量Q2=105m3/h,扬程H2=248.3m,效率中=66%,必需汽蚀余量HNP=4.8m前期允许吸水高度：HXx=Ha-Hv-Hs-Hwx=2.6m后期允许吸水高度：%=乩-/-乩-丑心=3.321m式中一为

15、水泵汽蚀余量，Hs=Hnp+0.5；一H.为大气压力水头，取9.4m；一人为20°C时的饱和蒸汽压力水头，取0.24m；6、校验计算(1) 校验经济性、稳定性经济性：2。9皿=0.594稳定性：H；<0.9旧°=262.8式中：nmax为水泵最高效率，为0.68Ho一为水泵关死扬程，查水泵曲线为73满足经济性、稳定性要求。(2) 校验排水时间初期正常涌水时一昼夜排水时间：孔=些=10.43h<20h0初期最大涌水量时一昼夜排水时间：孔=翌匹=10.43h<20h20后期正常涌水时-昼夜排水时间：=f=n.43h<20h后期最大涌水量时一昼夜排水时间：

16、=癸，地=14.43h<20h20满足要求。验算电动机功率初期：N=k义也=186.26kW102乂3600乂叮四()后期：N土02幼m55MD85-67X9所配电机为YB2型防爆电机，电压10kV,功率250kW,转速2950r/min,满足要求。7、排水电耗按后期工况点计算主排水泵电耗全年排水电耗E=yQ2H2T/(1000x3600-r|2-ric-r|d)=1.01x105x248.3x5266.9/(1000x3600x0.66x0.98x0.95)=62.7(kkWh/a)8、结论根据二采区正常涌水及最大涌水时的涌水量，选用两台MD85-67X9型多级离心水泵，额定流量为85

17、m3/h,额定扬程为603m；配套电机选用YB2型防爆电机，电压10kV,功率250kW,转速2950r/min。可满足排水要求。二采区上部水仓正常涌水时为1台工作，1台备用；最大涌水时为2台同时工作。四、二采区水泵房水泵井下二采区水泵房，涌水经敷设于轨道下山的排水管排至地面。1、选型依据正常涌水量QH=50m3/h(己考虑黄泥灌浆及消防洒水水量)，最大涌水量Qm=100m3/h(已考虑灌浆及消防洒水水量)，排水系统排水管路总长约L=2700m,垂高HL=205m,井下水容重：y=1.01t/m3o2、选型计算(1) 水泵正常涌水时工作水泵的最小排水能力：Qb=1.2Qh=1.2x50=60(

18、m3/h)式中：Qb工作水泵正常涌水时最小排水能力，m3/hQh采区正常涌水量，m3/h(2) 最大涌水时工作水泵的最小排水能力：QD=1.2Qm=1.2xl00=120(m3/h)式中：Qd工作水泵最大涌水时最小排水能力，m3/hQm采区最大涌水量，m3/h(3) 水泵扬程扬程Hb=K(Hp+H)=846.6m式中：H吸水高度，初选5.5m；K扬程损失系数，1.2o(4) 水泵选型根据计算所得的流量Qb和Hb扬程，选用MD280100X9型离心式水泵，该型水泵额定流量Qe=280m3/h，单级额定扬程He=100m。 正常涌水时水泵工作台数m=QB/Qe=60/280=0.22,取1台 最大

19、涌水时水泵工作台数n2=QD/Qe=120/280=0.43，取2台根据矿井设计规范设计选用MD280100X9型离心式水泵台。正常时为1用1备1检修，最大涌水时为2台工作。3、吸、排水管路的选择计算：K扬程损失系数，1.2。(2)设备校验计算 水泵台数的确定：根据矿井的涌水量，矿井现有DF85-45型水泵可以满足排水要求。正常涌水时为1台工作，1台备用，1台检修；最大涌水时2台同时工作，1台备用。 吸、排水管路的选择计算：I、管路趟数确定正常涌水时为1趟工作，1趟备用；最大用水时2趟同时工作。II、管径的计算排水管直径计算:4Q7iVp3600=0.123m式中：Vd排水管中水流速度，2m/

20、s；排水管选用内径150mm型无缝钢管。排水管壁厚计算：、.PD管壁计算厚度：cr=+i=0.31cm2RP式中P计算管段的最大工作压力，14kg/cm2；Rk管材许用应力，取800kg/cm2；Dg管道内径，12.5cma附加厚道，取0.2cm根据壁厚计算结果及无缝钢管规格，壁厚取4.5mm。选用0159型，壁厚5=4.5mm的排水管路能满足排水要求。排水管中实际水流速度：40V=1.88m/s(1.52.2m/s)736007iD2管路趟数确定排水管路敷设2趟，正常涌水时均为1趟工作，1趟备用；最大涌水时2趟同时工作。管径的计算排水管直径计算:Dp4。7zV36000.223m式中：Vd排

21、水管中水流速度，2m/s；排水管选用内径150mm型无缝钢管。排水管壁厚计算：PD管壁计算厚度：b=+a=Q.336cm2RP式中P计算管段的最大工作压力，35kg/cm2；Rk管材许用应力，取800kg/cm2；Dg管道内径，15cma附加厚道，取0.2cm根据壁厚计算结果及无缝钢管规格，壁厚取6mm。现井下安装管路为159X6型，壁厚6mm,排水管路排水管中实际水流速度：40V=m/sE(l.52.2m/s)3600兀D；44吸水管直径计算：。=。+0.025=0.248m吸水管选用0273X8型无缝钢管，壁厚6=8mmo吸水管实际流速的计算：V=l.61m/s(0.81.5m/s)360

22、07iD；4、管道特性曲线及工况的确定吸水管阻力损失吸水管阻力损失:吸水管阻力损失:LxDx0.653m式中：Xx吸水管阻力系数，取0.0332；Lx吸水管长，取5.5m；&X局部阻力系数之和，取4.4；（2）排水管阻力损失LV2V2排水管阻力损失：乩=4二O+»O=632m"%2g'2g式中Xp排水管阻力系数，取0.0352；LP排水管长，取2700m；£切局部阻力系数之和，取6.26m。（3）水泵所需总扬程及管道阻力系数、V2初期水泵管路流动总阻力损失：HwX-Hw+HWx+=m2g632.65前期需总扬程：Hi=Hp+Hx+Hwi=1338.

23、15m初期管道阻力系数：&=为=0.008Q-一.v2后期水泵管路流动总阻力损失：Hw2=（H+Hwx+）x1.7=633.65m2g后期需总扬程：Hi=Hp+Hx+Hw2=1339.15m后期管道阻力系数:后期管道阻力系数:&号=。.。85、管道特性方程及特性曲线，确定工况初期管道特性方程：Hp+HX+RQ2=7055+0.008Q2LJ验算水泵级数：i=一3.47,取已4级。后期管道特性方程：H2=Hp+Hx+R2Q2=210.5+0.0053Q2验算水泵级数：，=堕=37,取已4级。Hk将该曲线方程置于所选水泵的单级性能曲线上可得水泵工作点：水泵的单级性能曲线见图6-3-

24、2o初期：流量Qi=115m3/h,扬程Hi=232.9m,效率叩=66%,必需汽蚀余量HNP=5.5m后期：流量Q2=105m3/h,扬程H2=248.3m,效率中=66%,必需汽蚀余量HNP=4.8m前期允许吸水高度：Hx=Ha-Hv-Hs-Hwx=2.6m后期允许吸水高度：H2x=Ha-Hv-Hs-Hwx=331vn式中一为水泵汽蚀余量，Hs=Hnp+0.5；“为大气压力水头，取9.4m；以，为20°C时的饱和蒸汽压力水头，取0.24m；6、校验计算(1) 校验经济性、稳定性经济性：7/>0.9?m(lx=0.594稳定性：Hg<O.9zHo=262.8式中：nma

25、x为水泵最高效率，为0.68Ho一为水泵关死扬程，查水泵曲线为73满足经济性、稳定性要求。(2) 校验排水时间初期正常涌水时一昼夜排水时间：孔=?=10.43h<20h0初期最大涌水量时一昼夜排水时间：Tb=癸，也=10.43h<20h20后期正常涌水时一昼夜排水时间：Tb=癸义=11.4311<20h0后期最大涌水量时一昼夜排水时间：Tb=癸，匹=14.43h<20h20满足要求。验算电动机功率初期：Eq打。*2g后期：Eg就顿7心MD85-67X9所配电机为YB2型防爆电机，电压10kV,功率250kW,转速2950r/min,满足要求。7、排水电耗按后期工况点计算

26、主排水泵电耗全年排水电耗E=yQ2H2T/(1000x3600r|2r|crid)=1.01x105x248.3x5266.9/(1000x3600x0.66x0.98x0.95)=62.7(kkWh/a)五、二采区水泵房水泵井下二采区水泵房，涌水经敷设于强排井排水管排至地面。1、选型依据正常涌水量QH=50m3/h（已考虑黄泥灌浆及消防洒水水量），最大涌水量Qm=100m3/h（已考虑灌浆及消防洒水水量），排水系统排水管路总长约L=720m,垂高Hl=700iti,井下水容重：y=1.01t/m3o2、选型计算水泵正常涌水时工作水泵的最小排水能力:Qb=1.2Qh=1.2x50=60(m3/

27、h)式中：Qb工作水泵正常涌水时最小排水能力，m3/hQh采区正常涌水量，m3/h(2) 最大涌水时工作水泵的最小排水能力：QD=1.2Qm=1.2x100=120(m3/h)式中：Qd工作水泵最大涌水时最小排水能力，m3/hQm采区最大涌水量，m3/h(3) 水泵扬程扬程Hb=K(Hp+H)=846.6m式中：H吸水高度，初选5.5m；K扬程损失系数，1.2。(4) 水泵选型根据计算所得的流量Qb和Hb扬程，选用MD280100X9型离心式水泵，该型水泵额定流量Qe=280m3/h，单级额定扬程He=100m。 正常涌水时水泵工作台数ni=QB/Qe=60/280=0.22,取1台 最大涌水

28、时水泵工作台数n2=QD/Qe=120/280=0.43，取2台根据矿井设计规范设计选用MD280100X9型离心式水泵台。正常时为1用1备1检修，最大涌水时为2台工作。3、吸、排水管路的选择计算：(1) 管路趟数确定排水管路敷设1趟。(2) 管径的计算排水管直径计算：D-*6000223m式中：Vd排水管中水流速度，2m/s；排水管选用内径250mm型无缝钢管。排水管壁厚计算：PD管壁计算厚度：b=+。=0.559cm2Rk_P式中P计算管段的最大工作压力，35kg/cm2；Rk管材许用应力，取800kg/cm2；Dg管道内径，25cm附加厚道，取0.2cm根据壁厚计算结果及无缝钢管规格，壁

29、厚取8mm。现井下安装管路为6273X8型，壁厚8mm,排水管路排水管中实际水流速度：m/sE(1.52.2m/s)V一4Q_36。"L58吸水管直径计算：Dv=Df)+0.025=0.248m吸水管选用中273X8型无缝钢管，壁厚S=8mmo吸水管实际流速的计算：V=l.61m/s£(0.8l.5m/s)3600tcD：4、管道特性曲线及工况的确定吸水管阻力损失吸水管阻力损失:吸水管阻力损失:Hi以式中：入x吸水管阻力系数，取0.0332；Lx吸水管长，取5.5m；Zsx局部阻力系数之和，取4.4；（2）排水管阻力损失LV2V2排水管阻力损失：Hwp=+=14.8m/Dp

30、2g12g式中Xp排水管阻力系数，取0.0352；LP排水管长，取720m；£8p局部阻力系数之和，取6.26m。（3）水泵所需总扬程及管道阻力系数V2初期水泵管路流动总阻力损失：Hwl=Hw+HWx+=m2g15.6前期需总扬程：Hi=Hp+Hx+Hwi=741.1mH初期管道阻力系数：&=T=°°°°2Q2v2后期水泵管路流动总阻力损失：皿2=（H心+H心+=）xl.7=26.53m一2g后期需总扬程：Hi=Hp+Hx+Hw2=752.03m后期管道阻力系数:后期管道阻力系数:=0.00035、管道特性方程及特性曲线，确定工况初期管

31、道特性方程：Hx=Hp+Hx+RQ2=7255+0.0002Q2验算水泵级数：，=也=7.41,取，=8级。后期管道特性方程：H2=Hp+Hx+R2Q2=725.5+0.0003Q2H验算水泵级数：，=土=,取已8级。Hk7.49将该曲线方程置于所选水泵的单级性能曲线上可得水泵工作点：水泵的单级性能曲线见图6-3-2。初期：流量Qi=115m3/h,扬程Hi=232.9m,效率叩=66%,必需汽蚀余量HNP=5.5m后期：流量Q2=105m3/h,扬程H2=248.3m,效率华=66%，必需汽蚀余量HNP=4.8m前期允许吸水高度：HXx=Ha-Hv-Hs-Hw（=2.6m后期允许吸水高度：H

32、2x=Ha-Hv-Hs-H=3,32lm式中一为水泵汽蚀余量，Hs=Hnp+0.5；一H“为大气压力水头，取9.4m；一人为20°C时的饱和蒸汽压力水头，取0.24m；6、校验计算（1）校验经济性、稳定性经济性：7>0.97max=0.594稳定性：H&<O.9z/fo=262.8式中：nmax为水泵最高效率，为0.68Ho一为水泵关死扬程，查水泵曲线为73满足经济性、稳定性要求。（2）校验排水时间初期正常涌水时一昼夜排水时间：孔=癸2=10.43h<20h0初期最大涌水量时一昼夜排水时间：孔=癸？匹=10.43h<20h20后期正常涌水时一昼夜排水时

33、间：7；=癸2=ll43h<20h。2后期最大涌水量时一昼夜排水时间：孔=竺多=14.43h<20h2。2满足要求。(3) 验算电动机功率初期：N=k也乩=186.26kW102x3600xr/mr/0后期：N=k必乩=178.72kW102x3600x?i()MD85-67X9所配电机为YB2型防爆电机，电压10kV,功率250kW,转速2950r/min,满足要求。7、排水电耗按后期工况点计算主排水泵电耗全年排水电耗E=yQ2H2T/(1000x3600-r|2T|c-r|d)=1.01x105x248.3x5266.9/(1000x3600x0.66x0.98x0.95)=6

34、2.7(kkWh/a)二采区强排水系统本矿水文地质条件复杂，设计在井下二采区水泵房设强排水系统。设计在二采区强排碉室装设2台同型号矿用潜水电泵，设1趟排水管路通过钻孔直接敷设至地面。1、设计依据矿井最大涌水量Qrmax=100m3/h；(1) 排水高度Hp=720m；排水管路长L=750m。2、设备选型根据矿井最大涌水量，预选BQ200-765/9-800AV-S型矿用隔爆型潜水排沙电泵2台，额定流量为200m3/h,单级扬程85m,额定扬程765m,功率800kW。3、排水管路选择(1)管径计算排水管直径计算：D=0.188m式中：Vd一排水管中水流速度，2m/s；排水管选用0194x5型无

35、缝钢管。排水管中实际水流速度：40V=1.13m3/he(1.52.2m/s)'3600/zD/(2)排水管阻力损失LV2V2Hwp="另十+£%十=排水管阻力损失：%魂6.258m式中一LP为排水管路长度，取750m&P为阀门、弯头等管件局部阻力损失之和，取6.260.03(3)水泵所需总扬程及管道阻力系数前期需总扬程：Hl=Hp+Hwp+Vp2/2g=726.3m前期管道阻力系数：R1=(H1-HP)/Q2=0.0015后期所需总扬程：H2=Hp+1.7(Hwp+Vp2/2g)=515.3m后期管道阻力系数：R2=(H2-HP)/Q2=0.0023验算水

36、泵级数前期：i=Hl/Hk=5.69,取i=6级;后期:i=H2/Hk=6.06,取i=7级。吸水管直径计算：Dr=Dn+0.025=0.148m人P吸水管选用0159x4.5型无缝钢管，壁厚S=4.5mmo吸水管实际流速的计算：气=1.36m/sE(0.81.5m/s)3600tiDx2(3) 管道特性曲线及工况的确定吸水管阻力损失(TAV2吸水管阻力损失：Hwx=人会+Z金：=°53mI以)2g式中：Xx吸水管阻力系数，取0.0332；Lx吸水管长，取5.5m；Z£x局部阻力系数之和，取4.4； 排水管阻力损失LV2V2排水管阻力损失：74=人堂工+£，工=1

37、8.67m7D,2g2g式中Xp排水管阻力系数，取0.0352；LP排水管长，取360m；£8p局部阻力系数之和，取6.26。 水泵所需总扬程及管道阻力系数V2初期水泵管路流动总阻力损失：HwX=Hw+H”x+O=19.38m2g前期需总扬程：Hi=Hp+Hx+Hwi=184.88mH初期管道阻力系数：&=T=°°°27v2后期水泵管路流动总阻力损失：Hw=(H+Hwx+)X1.7=32.95m按后期运行工况点及潜水泵规格选择水泵级数，取8级。(4) 管道特性方程及特性曲线，确定工况前期管道特性方程：Hl=Hp+RlQ2=425+0.0015Q2

38、后期管道特性方程：H2=Hp+R2Q2=425+0.0023Q2将该曲线方程置于所选BQS型潜水泵的性能曲线上可得：前期工况点流量Q1=198.99m3/h,扬程Hl=484.4m,效率串=61%。2)后期工况点流量Q2=198m3/h,扬程H2=515.3m,效率r|2=62%。水泵的单级运行工况点参数见图633o根据以上计算结果，本设计选用BQ200-765/9-710N型矿用隔爆型潜水排沙电泵1台，额定流量为200m3/h,额定扬程为680m；额定功率为710kW,额定电压为10kV。4、验算电动机功率前期N、=k=102x3600x432.47kW后期7V2=k没2丑2=102x360

39、0x2o414.27kW电机选用710KW型用隔爆型潜水电泵用电动机，额定功率为710kW,额定电压为10kV,可满足前后期的排水要求。5、水泵配电强排系统水泵采用单回K)kV电源供电，其10kV电源分别引自工业场地10kV变电所10kV母线段，水泵启动设备置于地面变电所内，用于操作水泵起停。后期需总扬程：H=Hp+Hx+Hw2=198.45m后期管道阻力系数：R=T=0°°456Q2管道特性方程及特性曲线，确定工况前期管道特性方程：H=Hp+Hx+RQ=65.5+0.0027Q2验算水泵级数：，=旦=4.11,取已5级。Hk后期管道特性方程：HuHp+H/RQ2=165.

40、5+0.0045622验算水泵级数：，=旦=4.4,取已5级。将该曲线方程置于所选水泵的单级性能曲线上可得水泵工作点：水泵的单级性能曲线见图6-3-U前期：流量Qm=106rn3/h,扬程Hm=184.88m,效率顺=64%,必需汽蚀余量HNP=5m后期：流量Qm=101m3/h,扬程Hm=198.45m,效率加=63%,必需汽蚀余量HNP=4.5m允许吸水高度:前期：H2x=Ha-Hv-Hs-Hwx=293m后期：H2x=Ha-Hv-Hs-Hwx=3A3m式中一"为水泵汽蚀余量，Hs=Hnp+0.5；乩为大气压力水头,取9.2m；Hu为20°C时的饱和蒸汽压力水头，取0.

41、24m；校验计算校验经济性、稳定性经济性：Z0.9心=0.576稳定性：H；<O.9iHo=243满足经济性、稳定性要求。校验排水时间前期：正常涌水时一昼夜排水时间:前期：正常涌水时一昼夜排水时间:<20h最大涌水量时一昼夜排水时间：心=岑生=ll3h<20h后期：正常涌水时一昼夜排水时间：4；=号旦=11.8h<20h最大涌水量时一昼夜排水时间：Tb=祭也=<20h2011.8h满足要求。验算电动机功率前期：E液""6.2KW后期：村=02多旗"。质gDF85-45X5所配电机为YB2型防爆电机，电压660V,功率90kW,转速29

42、50r/min,满足要求。(6)排水电耗全年排水电耗E=yQmHmT/(1000x3600-r|m-r|c-r|d)=1.01x101x198.45x4307/(1000x3600x0.63x0.98x0.95)=37.26(kkWh/a)结论根据主排水泵房位置，设计将井底水仓布置在副斜井井底的北侧，主、副水仓平行布置。主水仓容量:650m3,付水仓容量:450m3,矿井正常涌水量50m3/h,主要水仓的有效容量要满足10小时的正常涌水量，主、副水仓的有效容积为500m3,水仓内铺设轨型22kg/m、轨距600mm的单轨，现浇混凝土整体道床。水仓采用人工清理方式。满足煤矿安全规程规定。根据矿井

43、正常涌水及最大涌水时的涌水量，利用矿井现有三台DF85-45X5型多级离心水泵，额定流量为85n?/h，额定扬程为225m；配套电机YB2型防爆电机，电压660V,功率90kW,转速2950r/min。矿井正常涌水所需水泵为1台工作，1台备用，1台检修；最大涌水时为2台工作，1台备用。满足排水要求。3、配电及控制水泵房与井下主变电所联合布置，井下三台主排水泵电源线路分别引自井下主变电所660V母线段。水泵启动设备置于主变电所内，水泵房设置三个矿用隔爆型起停按钮，用于就地操作水泵起停。在水泵房设置KJC型井下排水自动控制系统，用于监测水泵的运行状态。二、采区水泵井下采区设采区水泵房，采区涌水经敷设于轨道下山的排水管排至地面。1、选型依据采区正常涌水量QH=50m3/h(已考虑黄泥灌浆及消防洒水水量)，采区最大涌水量Qm=100m3/h(己考虑灌浆及消防洒水水量)，采区排水系统排水管路总长L=1020m,垂高HL=430m,井下水容重：y=1.01t/m3o2、选型计算(1) 水泵正常涌水时工作水泵的最小排水能力：Qb=1.2Qh=1.2x50=60(m3/h)式中：Qb工作水泵正常涌水时最小排水能力，m3/hQh采区正常涌水量，m3/h(2) 最大涌水时工作水泵的最小排水能力：QD=1.2Qm=1.2X100=120(m3/h)式中：Qd工作水泵最大涌水