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1、目 录1 采区情况22 水泵的选型2 水泵房水泵选型2按正常涌水量确定排水设备所必须的总排水能力2按排水高度估算排水设备所需要的扬程3预选水泵类型、型号及级数3泵房内水泵台数的确定33 主排水管道选型4主排水设备排水管路趟数的确定4主排水设备排水管路的布置5排水管选择5排水管材料的选择5排水管内径计算5管壁的厚度计算6排水管材料外径的确定6排水管中实际水流速度74 吸水管选择7 吸水管计算内径的确定7 吸水管中的实际水流速度85水泵的工况及电动机选择8管路中扬程损失的计算8、水泵工况的确定106 选型结果10鲁班山北矿四采区人行下山排水设备选型设计1 采区情况四采区人行下山位于鲁班山井田内巡司
2、背斜以北，其地层产状平缓，倾角多在1520，以缓倾斜为主，为一单斜构造，属中等构造类型。根据1：5000地形地质图综合分析，该斜井工程主要在二迭系上统峨眉山组（P2）中施工，预计无煤线存在和瓦斯涌出。地质构造简单。岩层产状351201520，一般1020。开口标高+（轨面）；终点标高+（轨面）。水文地质：水文地质条件简单。峨眉山玄武岩组（P2）为裂隙弱含水层，含水性除构造裂隙带及风化裂隙带较强外，一般含水性较弱，是良好的隔水层。茅口组（P1m）为岩溶强含水层；地表岩溶发育，泉水丰富，并有代表深层地下水的盐泉、温泉出露。遇断层、裂隙发育地段、顶板破碎时普遍会有滴淋水现象存在。在茅口组石灰岩中掘进
3、时注意溶洞积水的威胁。主要水源为大气降雨地表渗透水和溶洞积水。预计最大涌水量为810m3/h，正常涌水量270m3/h。2 水泵的选型根据四采区人行下山初步设计经济性比较，采用直接排水方式进行排水。根据三采区水文地质情况，正常排水量270m3/h，最大排水量810m3/h；水泵房正常排水量280m3/h，最大排水量840m3/h。 水泵房水泵选型按正常涌水量确定排水设备所必须的总排水能力按煤矿安全规程第278条规定Q =324 (m3/h)式中Q正常涌水期排水设备所必须的总排水能力 (m3/h)QZh正常涌水量 (m3/h)按排水高度估算排水设备所需要的扬程Hk（HX+HP）=+5)=(m)式
4、中H排水设备所需要的扬程 mK 管路扬程损失系数，斜井中，倾角20时，K 本式中取HX吸水高度，一般Hx4-5m 本式中取5 mHP排水高度，取水泵房到排水口垂高m 本式中为预选水泵类型、型号及级数水泵选目前国产矿井主排水泵类型200D165作为水泵房排水泵。其额定流量为280m3/h，其单级杨程为65m。根据排水设备所必须的总排水能力的计算值，在已确定的水泵类型的规格性能表中选取。i=i= 取6级式中Hj所选水泵的单级平均扬程，m泵房内水泵台数的确定按煤矿安全规程第278条规定，要求矿井主排水必须要有工作 、备用和检修的水泵。1）工作水泵台数= = 选取1台式中 正常涌水量 (m3/h) 水
5、泵的额定流量 (m3/h) 查表取280(m3/h)2）备用水泵台数和检修水泵台数按煤矿安全规程第278条规定，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；检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。nb=nb=-ng=取最大值，备用水泵选用2台。检修水泵nj=所以检修水泵选取1台。综上所述，水泵房内水泵台数确定为3台（一用两备一检修），型号为200D165，参数为Qe=280m3/h H=365m 电机功率P=500kw n=1480r/min 3 主排水管道选型主排水设备排水管路趟数的确定按煤矿安全规程第278条和煤矿井下排水
6、设计技术规定第2138条规定，矿井主排水管路必须要有工作和备用水管，其中一条出现故障时，其余管路就能在20h内排出矿井24h的最大涌水量，所以确定主排水管路趟数为2趟。主排水设备排水管路的布置排水管选择排水管材料的选择根据煤矿井下排水设计技术规定第205条规定，当水压超过时，一般选用热轧无缝钢管或焊接钢管。所以我矿主排水管路确定选材为20号热轧无缝钢管。排水管内径计算 (m)式中 排水管的最佳计算内径 m 向排水管内同时输水的水泵台数 一台水泵的额定流量 m3/h排水管中的经济流速，根据煤矿井下排水设计技术规定,一般取 m/s 取 m/s1)主排水管内径= (m)根据计算，增大等级考虑，预选主
7、排水管标准外径为402 mm，壁厚为12 mm.管壁的厚度计算根据煤矿工业设计规范第2141条的规定，管壁厚度就分23段选择:（-1）+ 式中 管子内径mm ，由预选外径和壁厚而得 材料许用应力，无缝钢管取80MPa p管内液体压力,估算值p= MPa，Hp为排水扬程附加厚度,无缝钢管取1-2mm 本式中取2mm1)主排水管壁厚378（-1）+2378（）+2= (mm)排水管材料外径的确定由计算内径和壁厚查表，最终确定主排水管标准外径为402 mm，壁厚为12 mm。排水管中实际水流速度式中 排水管中的实际水流速度 m/s 向排水管内同时输水的水泵台数 一台水泵的额定流量 m3/h排水管的内
8、径 m1)主排水管实际水流速度s4 吸水管选择 吸水管计算内径的确定 (m)式中 吸水管的最佳计算内径 m 向排水管内同时输水的水泵台数一台水泵的额定流量 m3/h吸水管中的经济流速，根据煤矿井下排水设计技术规定第条所述原则确定,一般取 m/s 取水泵房吸水管内径： (m)由计算与查表选出水泵房吸水管外径为325 mm，壁厚为8 mm。 吸水管中的实际水流速度 m/s式中 吸水管中的实际水流速度 m/s一台水泵的额定流量 m3/h吸水管的内径 m水泵房吸水管实际水流速度： m/s5水泵的工况及电动机选择、管路中扬程损失的计算1）、排水管流动阻力损失=(+) m=+式中排水管沿程阻力系数，查表取
9、排水管的总长m。+=1005m泵房内排水管的总长度，一般取2030m，式中取25 m管子道中管子的总长度，一般取1520m，式中取15 m井口出水长度，一般取1520m，式中取15 m排水高度m井筒倾角，度排水管局部阻力系数的和，查表后和值为排水管、名称数 量系 数渐扩管1逆止阀1闸阀2290弯头4418弯头118/904弯头14/90转弯三通223直流三通1共 bp 2）、吸水管流动阻力损失=(+) m=+ m式中排水管沿程阻力系数，查表取吸水管的总长度，一般取810m，式中取8 m吸水管局部阻力系数的和，查表后取值为吸水管、名称数 量系 数底阀、带滤网190弯头1渐缩管1共 bx3）、排水
10、管路决扬程损失：因为是新铺设管路，不考虑管路淤积使内径缩小引起的附加阻力损失系数=+ m=+ m、水泵工况的确定根据煤矿井下排水设计技术规定第条和第条规定， 水泵的理论工作点应作三个点（不考虑淤积的一个点和考虑有淤积的两个点）均应在水泵的工业利用区内。1）、绘制水泵特性曲线2）、求出管路常数淤积管无淤积管 3）、绘制管路特性曲线，确定工况点因为是新管路，所以管路曲线方程H=Hc+RWQ2式中HC测地高度，HC=HX+HP=6 选型结果综上所述，1）水泵房内水泵台数确定为4台（一用两备一检修），型号为MD200-655，参数为Qe=280m3/h H=365m 电机功率P=500kw n=1480r/min2）主排水管采用两趟40212无缝钢管从水泵房铺设至+450m；
