矿井排水设备选型设计例题.ppt

,例：有一开拓方式为竖井的矿井，其副井的井口标高为+18.5m，开采水平标高为-500m。正常涌水量为700m3/h，最大涌水量为1100m3/h，持续时间70天。矿水为中性，重度为10006N/m3，水温为15oC。该矿井属低沼气矿井，年产量1.2Mt。试选择可行的排水方案。,排水系统的选择集中排水系统分段排水系统直接排水系统,水泵选型,水泵扬程的估算,选型号D450-60X10，额定流量Qe=450m3/h，额定扬程He=600m,确定水泵的台数,（1）工作水泵台,式中,工作水泵台数，台；,所选水泵的额定流量，m3/h。,（2）备用水泵台数,（3）检修水泵台数,供选择五台泵,（二）管路的选择,煤矿安全规程规定：必须有工作和备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。1、管路趟数的确定 管路趟数应根据煤矿安全规程的有关规定、所选水泵台数确定。管路至少应有两趟，一般也不宜超过四趟。,2、管路在泵房内的布置,管路在泵房内的布置形式应根据水泵台数和所选管路的趟数确定。如图所示，为常见矿井排水管路在泵房内布置示意图。图（a）为三台水泵两趟管路的布置方式，（b）为四台水泵三趟管路布置方式。另外，也有五台泵三趟或四趟管路的布置方式等。但是，不论采用哪种布置方式，都应使任意一台水泵能用任何一趟管路排水。,（a）(b)图 管路在泵房内布置示意图,3、管径计算及管材选择,（1）管径计算 管径对排水的影响是管路直径越大，损失越小，但用于管路的投资费用越高；管路直径越小，损失越大，但用于管路的投资费用低。一般来讲，选择的管路直径，使工况运行在额定工况较好。但是，考虑管路运行后的积垢使管径缩小等问题，管径最好选大些，设计在工业利用区右侧较合理，但应注意电机过载和吸水高度问题。管径一般按经济流速进行选择。,排水管内径,排水管内径，m；,排水管经济流速，一般取,=1.52.2m/s,吸水管内径,热轧结构用无缝钢管（GB916287）,壁厚规格,（2）管材选择,管材选择的主要依据是管路的承压大小。管路承压大小与井深成正比。一般情况下，当井深小于200m时多采用焊接钢管；井深超过200m时多采用无缝钢管。,当排水高度小于200m时，可选用管壁较薄的一种，管壁承压强度不需要校验；当排水高度大于200m时，可选用较厚的管壁，管壁承压强度应进行校验。,（三）计算管路特性方程,新管特性方程,旧管特性方程,（四）确定水泵工况点,把两条管路的特性方程所表示的曲线，按同一比例作在所选水泵的特性曲线上，即可得到与水泵扬程特性曲线的两个交点，即初期工况点和末期工况点，查出的工况参数流量、扬程、轴功率、效率、必需汽蚀余量，以及 的工况参数。,计算最大吸水高度,为水仓的设计、水泵的安装以及为防止发生汽蚀，应正确确定水泵的最大吸水高度。水泵的最大吸水高度按下式进行计算，并按新管进行计算。,（六）校验排水时间,排水时间按旧管进行校验，因旧管流量小，排水时间较新管长。正常涌水时，水泵每天工作的时间,20h,最大涌水时，水泵每天工作的时间,20h,电动机容量的验算 电耗计算,