采區(qū)排水設(shè)備選型設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明.doc

XXXXXX己5采區(qū)排水設(shè)備選型設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明 XXX機(jī)電科 2005/10/3 XXX己5采區(qū)排水系統(tǒng)選型設(shè)計(jì) 選型計(jì)算基礎(chǔ)： 根據(jù)XXX己5采區(qū)初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)載明的數(shù)據(jù)，己5采區(qū)正常涌水量：小時(shí)涌水量160 M，日涌水量為：3840 M， 最大涌水量為：320 M/h，日最大涌水量為：7680 M，己5采區(qū)泵房地坪標(biāo)高-78，斜井地面井口標(biāo)高為+193.5，查閱礦井基本情況資料：斜井長(zhǎng)度311.7M，斜井坡度a1：25；暗斜井長(zhǎng)度562 M，坡度a2：14。排水方案： 初步設(shè)計(jì)確定的方案是二級(jí)排水，即將己5采區(qū)的涌水通過(guò)己5采區(qū)水泵排至二水平水倉(cāng)，再由二水平中央水泵通過(guò)副井筒主排水管路排至地面。這一方案增加了二水平中央泵房的負(fù)擔(dān)，使原本排水能力就不富余的二水平主排水系統(tǒng)更趨緊張。 經(jīng)過(guò)有關(guān)技術(shù)人員的分析論證認(rèn)為：采用一次集中排水的方案更符合己5采區(qū)的實(shí)際，即在暗斜井，暗斜井內(nèi)新輔設(shè)一趟管路，再加上兩個(gè)斜井內(nèi)原有的一趟8排水管路，將己5采區(qū)的涌水直接排至地面。這一方案得到了XXX主要領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)同。本次排水設(shè)備的選型設(shè)計(jì)計(jì)算就是依據(jù)上述斜巷集中排水方案和計(jì)算基礎(chǔ)而進(jìn)行的。設(shè)備選型計(jì)算與臺(tái)數(shù)的確定：一 排水設(shè)備能力與臺(tái)數(shù)的確定。1.按照煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，井下主要排水設(shè)備必需有工作.備用和檢修的水泵.其中工作水泵的能力,應(yīng)能在20h內(nèi)排出24h的正常涌水量,備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵的70%.工作和備用水泵的總能力,應(yīng)能在20h內(nèi)排出24h的最大的涌水量.檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%,水文地質(zhì)復(fù)雜的礦井,可在主排水泵房?jī)?nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量的水泵位置.2.必須有工作水管和備用水管,工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出24h的正常涌水量.工作和備用水泵的總能力,應(yīng)能配合工作和備用水泵的20h排出24h的最大涌水.3.配電設(shè)備應(yīng)同工作.備用及檢修水泵相適應(yīng),并能夠同時(shí)開(kāi)動(dòng)工作水泵和備用水泵.有突水淹井危險(xiǎn)的礦井,可另行增建抗災(zāi)強(qiáng)排能力泵房.二.設(shè)備的選擇與計(jì)算:1.按正常涌水量確定排水設(shè)備所必須的排水能力Q1=Qr/20=3840/20=192(m/h)-式1.H1=K(H h+5.50)-式2. =1.35(27105+5.5)=373.95(M)式中H h=193.5-(-78)=271.5(M) K為揚(yáng)程塤失系數(shù),對(duì)于斜井K=1.20-1.35 角度大時(shí)取K=1.35.根據(jù)Q1, H1確定水泵流量和揚(yáng)程,查閱(上),初步確定水泵型號(hào)為:MD280-65/846型.2.正常涌水量期間所需的水泵工作臺(tái)數(shù) r=Q1/Q=192/280=0.685(臺(tái))-式3 確定水泵工作臺(tái)數(shù)為1臺(tái).同時(shí)確定備用水泵1臺(tái),檢修水泵1臺(tái).3. 正常涌水量期間一晝夜內(nèi)工作水泵的開(kāi)泵時(shí)間:T r=Q r/ r Q=3840/1280=13.7(h)-式44.排水管直徑:Dg=4Q/.Vd3600=4280/.23600=0.223(M)-式5式中Vd-排水管水流速度Vd=1.5-2.2M/S 取Vd=2.0M/S 根椐Dg=0.223查表確定標(biāo)準(zhǔn)管徑D=250MM5.排水管中實(shí)際水流速度:V d1=4Q/3600D=1.59(M/S)-式6V d2=4Q/3600D=2.48(M/S)6.吸水管直徑:Ds=Dg+25(mm)-式7 =223+25=248(mm) 取Ds=250MM7.吸水管的實(shí)際流速 VS=0.8-1.5M/SVS=4Q/3600Ds=4280/3600(0.25) =1.59 (M/S)-式88.管路中揚(yáng)程塤失 =Haf+Hsf=RTQ=Lj.Vd2/2g-式9式9中：Haf-排水管中揚(yáng)程塤失Hsf-吸水管中揚(yáng)程塤失Lj.-管路計(jì)算長(zhǎng)度-水與管壁摩擦的阻力系數(shù)查表可知：Dg=200MM時(shí)=0.0304，Dg=250MM時(shí)=0.0284，Lj=Ld+L(M)- 式10Ld=Hh+L1+L2+L3+h1+h2-式11Hh=311.7+562=873.7(m)斜井長(zhǎng)度 L1=20M-泵房長(zhǎng)度L2=300M-地面管長(zhǎng)度 L3=200M-平巷管路長(zhǎng)度h1=2.5M-環(huán)管高度 h2=23M-超井口標(biāo)高Ld=873.7+20+300+200+2.5+23=1419.2（M）L-管件的等值長(zhǎng)度L=8.8+2.28+17.1613+522+2.22=185.63M =0.0284（1419.2+185.63）/0.251.592/29.82=23.5（M）9吸水高度HS=Hst-(10-Hw)- Hsf-Vs2/2g+(0.24-HO) 查表HS=6.8M10水泵總揚(yáng)程：Hi=Ha+Hs+Haf+Hsf=294.5+6.8+23.5=318(M)11.選擇水泵：選擇水泵的揚(yáng)程應(yīng)比計(jì)算值5-8%，這是考慮水泵經(jīng)過(guò)磨塤使揚(yáng)程降低，管壁積垢阻力增加時(shí)所需的余量揚(yáng)程。因此水泵揚(yáng)程的確定為 H=（1+8%）Hi=1.08318=343.44(m)水泵工況點(diǎn)的確定：（1） 求水泵的級(jí)數(shù)a=H/He=343.44/65=5.28(級(jí)) 取水泵的級(jí)數(shù)為6級(jí)（2） 確定水泵工況點(diǎn)：管路阻力 R=(H-Ht)/Q.a=(318-301.3)/280.6=0.000036式中Ht=H