矿井排水及设备.ppt

1、矿井排水及设备：1。保持排水设备运行性能的方法和措施；2.矿井排水系统和主硐室；3.排水设备的选择计算；1.保持排水设备运行性能的方法和措施；1.离心泵的操作方法；(1)离心泵启动；(2)操作中的注意事项；(1)注意电压和电流的变化。当电流超过额定电流，电压超过额定电压的5%时，停止水泵，检查原因并处理。(2)检查各轴承温度是否超标(滑动轴承不得超过65，滚动轴承不得超过75)；检查电机温度是否超过铭牌上的规定值；检查轴承润滑是否良好(油量是否合适，油环转动是否灵活)。(3)检查各部门的螺栓和锁紧装置是否齐全、松动。(4)注意各部门的声音和振动，特别注意气蚀产生的噪音。(5)检查填料密封、填料

2、箱温度和平衡装置回水管水量。(6)注意吸水井压力表、真空表和水位的变化；检查底阀或滤水器的埋深是否符合要求(一般最好埋在0.5m以下)。(7)按时填写操作记录。(3)停止离心水泵的泵；(2)排水设备的经济运行方法(1)排水系统运行的经济分析每吨水的耗电量为100米，即每增加1吨水，水泵所消耗的电量为100米。如果泵运行参数为、和；水泵与电机之间的传动效率为c，电机效率为d，电网效率为w；实际升力为Hsy矿井水严重度为：矿井每年正常涌水量和最大涌水量分别为ZH和Zmax。正常涌水量和最大涌水量期间，同时工作的水泵数量和工作时间分别为n1、n1 n2、TH和Tmax，因此年排水电耗为(7-1)，年

3、排水量为。将年耗电量W除以年排水量V和实际水头Hsy，再乘以100米，则排水设备每吨水的耗电量为t100:T100=，=，(7-3)，管道效率。显然，管道在一定工况下的效率是=，(7-4)。通常，泵工况效率、管道效率G和电机效率D的乘积称为排水系统效率，用P表示，即p=d，(7-5)。从公式(7-3)和(7-5)可知，排水系统效率越高，水的吨数就越多。相反，经济效益会更差。因此，排水系统的效率p也可以用来评价排水设备运行的经济性。(2)保持泵运行性能的方法和措施在泵的使用过程中，由于多种因素的影响，泵的特性可能会恶化。通过分析各种影响因素，我们可以找到保持原有特征的方法，并采取相应的有效措施。

4、1.速度对泵特性的影响当泵的速度n改变时，泵的流量和扬程将根据比例定律改变。如果泵产生的扬程过大，可根据不同情况采用前述的“减少叶轮数量的方法”或“调整切割叶轮外径的方法”，以消除多余的扬程，减小泵的扬程曲线，从而合理调整工作点。2.各种损失对泵性能的影响泵工作时有容积损失、水力损失和机械损失。这些损失直接影响泵的效率和特性。对于泵，容积损失包括通过节流环的循环流量损失、通过填料装置和平衡板的泄漏损失等。体积损失与泵的特定转数有关。一般来说，泵的比转速越低，体积损失越大。大小环之间密封间隙的大小对泵的性能有很大的影响。水力损失主要发生在叶轮和各种过流部件中。叶轮叶片进口边缘磨损后，由于进口角度

5、的变化，会产生异常的进口冲击。叶轮之间的转轮结垢后，有效流动截面减小，水流速度增加，这将增加叶轮的阻力(3)保持水泵吸水的措施1。保持水泵吸水性能的措施水泵第一级叶轮的几何形状和尺寸对吸水性能有重要影响。在使用过程中，吸水性能会因入口磨损而恶化。因此，矿泉水应尽可能澄清，以减少磨损。自行配置叶轮时，注意不要扭曲进口零件的形状和尺寸。此外，由于填料密封不严，空气进入进水段，这也影响了吸水性能。2.保持良好的吸水条件保持良好的吸水条件，主要是降低吸水阻力，从而增加泵的安全面积，节约电能。方法如下：1)无底阀排水2)正确安装吸入管3)用增压泵注水4)高水位排水，下一步，所谓无底阀排水是指在泵启动时，

6、取消吸入管端部的底阀，用喷射泵或其他装置将泵和吸入管中的空气排出，使泵能自动注水，然后启动泵。取消底阀后，有几种常见的注水方法：(1)设置一个特殊的封闭水箱注水；(2)用真空泵注水；(3)用喷射泵注水；回，安装吸入管时，必须注意以下几点：(1)正确确定吸入高度，避免气蚀；(2)尽量减少各种附件，同时在水泵入口处附近安装一根直径不小于3倍的直管，使水泵入口处的水流均匀；当需要安装减速器时，应使用长度等于或大于减速器与减速器直径差7倍的偏心直角减速器；(3)吸入管的任何部分都不能高于水泵的入口，以避免空气残留在吸入管中；否则，当吸收水时，储存的气体将随着周围水的压力降低而膨胀，使得水吸收困难或中断

7、。所谓高水位排水，就是在保证安全的前提下，增加蓄水和吸水井的水位，减小吸水头，达到减小吸水阻力的目的。但是，这种方法不适用于雨季涌水量大的矿井，不能保证矿井安全。恢复管网效率的措施泵工作时产生的升力部分用于提高水的势能，部分用于克服管道阻力。根据公式(7-4)，管道阻力越大，管道效率越低。管道阻力与附着在管壁上的污垢层厚度有关。水垢沉积越厚，管道阻力越大。相反，它更小。因此，为了保持管道的效率，管道应该定期清洗。清洗管道的方法有很多，如水压清洗法、砾石清洗法、盐酸清洗法等。第二节，矿井排水系统和从主硐室流入矿井的水根据巷道标高有两种排水方式。对于巷道高于地面的矿井，矿井涌水可沿巷道一侧的水沟(

8、平硐)自行流出矿井，因此在这种排水方式下无需布置主排水设备；对于地下有巷道的矿井，可以使用排水设备将水排到地面。目前。根据矿井深度、开发方式、进水时间和不同水位的涌水量，可采用不同的排水系统。(1)单层开采的排水系统(2)多层同步开采的排水系统，1。当直接排水系统的竖井在单一水平开采时，所有的矿井水可以收集在水箱中，并通过排水设备直接排放到地面。见图7-1a。当斜井在单一水平开采时，排水管可沿斜井敷设或敷设在特殊钻孔内，如图7-1d所示。直接排水具有系统简单、开发少、基建费用低、管理方便等优点。这是中国矿山最常用的方案。2当分段排水系统用于单层开采时，如果竖井很深，排水所需的水头超过了泵可能产

9、生的水头，那么分段排水系统就不能满足要求与两者相比，前者的优点是上下设备互不影响，可靠性高，但开发工程量大；后者的优点是不打开中间水箱，但管道布置非常复杂，因为要求任何两个上下泵都可以串联工作，下排水设备可能承受整个井深的水头压力。BACK、1独立排水系统当各层涌水量较大时，在各层设置水箱、泵房和排水设备，将各层的水直接排至地面，如图7-2a所示。该方案的优点是上层和下层不会相互干扰；缺点是有很多设备和管道。2.当集中排水系统上层来水量较小时，不需要单独设置排水设备，可以将水下上层放到下层，然后通过下层泵排到地面，如图7-2b所示。这种方案的优点是只需要一套排水设备，但缺点是水是水平排放，然后

10、再排放，这就损失了水的势能，增加了能耗。3.分段排水系统见图7-2c。该方案常用于缓倾斜下坡煤层矿井，涌水量小。也就是说，下层水通过辅助排水设备排到上层水箱，然后集中到地面。它的缺点是，一旦上层的排水设备发生故障，两层都有被淹没的危险。矿井排水设备主室(1)水泵房水泵房是专门为安装水泵、电机等排水设备而设置的房间。泵房通常位于辅助竖井底部附近。优点是：运输巷道的坡度向料场倾斜，便于矿井水沿水沟流向水仓；通风条件好，有利于电机的冷却，改善泵和电机的工作环境；运输方便，设备装卸方便；排水管道短，水力损失小，增加了排水工作的可靠性，节约了管道；靠近变电站，供电线路短，降低了供电损耗；发生洪水时，有利

11、于应急排水，必要时便于人员和设备的撤离。根据同样的理由，辅助排水设备的泵房应位于中央下坡和水平井附近。1。中央水泵房在井下的位置根据不同的矿井条件，水泵房有多种布置形式。图7-3显示了一个“刀柄”底坑。从井底泵房的位置可以清楚地看到，泵房的一条通道与相邻的巷道相连，正常工作时，人员和设备都从这里进出；倾斜管道是其与相邻井筒之间的通道，排水管从该通道进入井筒，在发生洪水时，人员和设备可从其中撤离；第三通道通过地下中心变电站与巷道相连，是辅助通道。图7-3水泵房位置图1-主轴；2-辅助轴；3-水泵房；4-中央变电站；5-水仓6-底部；七管道；8-抽吸井；9-沟，2。泵房设备布置根据泵房内的水泵、管

12、道和设备数量，水泵一般沿泵房长度方向布置，以减少泵房的截面。3.泵房的大小主要由泵机组的数量、安装设备的最大外部尺寸、通道的宽度、安装和维护条件等因素决定。(1)泵房长度l=泵房长度l，单位为nzl a (nz1) (7-6)，m；新西兰泵的总数；水泵机组(泵和电机)长度，m；水泵机组之间的净距离一般为1.52米.在矿井开采过程中，当涌水量有可能增加时，应留有足够的泵房长度以增加水泵数量。(2)泵房宽度b=泵房宽度b，以b1b2b3 (7-7)为单位，m；B1泵基础宽度，m；B2从泵的基础侧到腔室壁的距离为一个si斜巷与竖井交接处有一个2m长的平台，平台高出底部轨面7m。排水管沿管壁架设在管墩

13、上，并用管夹固定。管道中间设有辅助栏杆，栏杆中间设有人行台阶。如果底部和运输大巷被突如其来的涌水淹没，管道将作为安全出口，必要时人员和装卸设备将撤离。(3)水仓水仓的形状与普通运输大巷相同。它位于底部汽车工厂的标高以下，是一条专门用于储存矿泉水的道路。水仓有两个功能：一是在突然停电或排水设备暂时停止运行发生事故而无法排水期间，容纳涌水；其次，它可以降低水流速度，沉淀矿井水中的沉淀物，防止排水系统堵塞，减少排水设备的磨损。条例第280条规定，煤矿排水必须设置一个主筒仓和一个辅助筒仓，当一个筒仓被清理后，另一个筒仓可以正常使用。新建、改建、扩建矿井或生产矿井的正常涌水量低于1000m3/h时，主水

14、仓的有效容积应能容纳8h的正常涌水量；正常涌水量大于1000m3/h时，主水仓有效容量可按下式计算：V=2(Q 3000) (7-8)，但主水仓总有效容量不得小于矿井正常涌水量4h。矿区水仓的有效容量应能容纳4h的正常涌水量。为减少泵的磨损和堵塞，水仓入口处应设置多孔过滤器，水应在水仓中充分沉淀，因此水流速度必须小于0.005米/秒，流动时间应大于6小时。水仓截面积可计算如下：S=V/L (7-9)，其中S为水仓截面积，m2；v水仓容积，m3；水仓的总长度，m。水仓的总长度只能根据具体情况通过闭合计算来确定。为了减少设计工作量，方便施工，应尽可能选择标准断面。选定的标准断面应大于或等于公式(7

15、-8)计算的值，然后按下式进行检查，以确保水箱内的水流速度不大于0.005米/秒(7-10)，水箱内的最高水位必须低于泵房地面12米。水仓巷道的顶部应低于水仓入口巷道沟底的标高，以保证水仓能装满水。为了便于清洗和运输，储水箱的大部分底板都铺设了轨道。在水砂充填和水力采煤矿井中，必须在水仓入口处设置专门的沉淀池，使含有大量悬浮物和固体颗粒的矿井水先沉淀后流入水仓。第三节排水设备选型计算、原始设计数据、原始设计数据和任务、矿井年产量、使用寿命和井口标高；竖井类型(竖井、斜井)、同时开采层数和各开采标高；正常涌水量、最大涌水量和各水位持续时间；水密度、沉积物含量和化学性质(如酸碱度)；沼气等级、电源电压；井筒和底部布局。2.设计任务选型设计的任务是根据具体情况在现有系列产品中做出合理的选择，以保证设备安全、经济、可靠的运行。确定排水系统；选择排水设备；提出经济核算指标；绘制水泵房、管道和管道布置图。2.选择计算步骤和方法。泵的选型计算，(1)正常喷水时泵的总排水量和工作泵的总排水量，1。确定排水系统，(2)估算所需的泵压头，因为泵和管道没有第二，设计任务，(