【正文】 關條款為依據(jù)，以安全可靠為根本，以投入少、運行費用低為原則的設計指導思想。選擇系統(tǒng)配套附件，根據(jù)各設備外形尺寸及安裝要求，并考慮其運行條件，最終確定泵房及管路的布置圖。將涌入礦井的水排出，只是和礦水斗爭的一方面，另一方面是采取有效措施，減少涌入礦井的水量。排水設備始終伴隨著礦井建設和生產(chǎn)而工作，直至礦井壽命截止才完成它的使命。 礦水來源礦井水的來源分為地面水和地下水，地面水是江、河、湖、溪、池塘的存水及雨水、融雪和山洪等，如果有巨大裂縫與井下溝通時，就會造成水災。一般用“q”表示，其單位為m3/h。C礦水的密度約為10151025kg/m3。當PH5時，要求排水設備（包括泵、管路等）應選用耐酸材料，或者對水質(zhì)進行中性處理。它的穩(wěn)定運行與否將直接影響到礦井的安全。為了改善煤礦生產(chǎn)條件，提高設備運行的安全性、穩(wěn)定性，設計過程中還要注重科技發(fā)展新成果的合理應用。備用水泵的能力應不小于工作水泵能力的70%；并且工作和備用水泵的總能力應在20小時內(nèi)排出礦井24小時內(nèi)的最大涌水量；檢修水泵的能力應不小于工作水泵能力的25%。涌水量小于300m3/h的礦井，排水管也不得少于兩趟。第244條 主要水倉必須有主倉和副倉，其中一個倉工作，另一個水倉清掃或備用。采區(qū)水倉的有效容量應能容納4小時的采區(qū)正常涌水量。第245條 水泵、水管、閘閥和排水用的配電設備等必須經(jīng)常檢查和維護，在每年雨季以前，必須全面檢查一次所有零件都應補充齊全，并對全部工作水泵和設備用水泵進行一次同時運行試驗。檢修水泵的臺數(shù)按工作水泵臺數(shù)的25%設置（以上計算有尾數(shù)時，均取偏上整數(shù)）。正常涌水量在50及以下的斜井一般敷設一條管路，其能力應在20小時內(nèi)排出礦井礦井24小時的最大涌水量。100及以上則應有獨立的吸水井。目前，我國煤炭的排水系統(tǒng)，可分為直接排水系統(tǒng)和分段排水系統(tǒng)兩種。圖（a）是豎井單水平開采時的直接排水系統(tǒng)。若地質(zhì)條件較復雜或井較深，可采用沿斜井井筒敷設排水管路的方法，將水直排地面。一般適用于礦井較深，又受排水設備能力所限制的礦井排水。圖（b）是斜井兩個水平同時開采時的分段排水系統(tǒng)。 (a) (b)根據(jù)上述的有關規(guī)定,本著盡量減少水泵數(shù)量的原則,并且考慮基建、維護、運行成本的簡易程度，選用方案一作為本設計的排水方法。 排水系統(tǒng)對水泵的要求1)水泵必需排水能力的計算 依據(jù)《規(guī)程》，在正常涌水期工作水泵的排水能力應為： （3—1）由于該礦井，所以該煤礦所選工作水泵的工作能力應為： 在最大涌水期，由于該礦井工作和備用水泵必需的總排水能力： （3—2） 2)水泵的揚程： （3—3） 式中 排水高度 泵排水高度取井筒深度 吸水深度，取5~管子高出井筒的高度 管路效率，對于豎井 初選水泵型號參照《泵產(chǎn)品樣本》,因為礦水呈中性，所以選擇D型泵，根據(jù)計算的在水泵產(chǎn)品樣本中查出流量和揚程接近該值的泵可選擇泵的型號為:泵D28065 的級數(shù)為：i=HB/Hi=~ 取i=6 泵D45060 的級數(shù)為：i=HB/Hi=~6取i=6則水泵的型號為D28065和D45060其詳細資料如下： D28065離心泵參數(shù)：型號級數(shù)流量揚程H(m)轉(zhuǎn)速n(r/min)功率P(KW)效率％必需汽蝕余量(NPSH)r(m)葉輪直徑D2 (mm)泵重(kg)(m3/h)(L/s)軸功率Pa電機功率D2806562803901480392500764502255 D450606型離心泵參數(shù)：型號級數(shù)流量揚程H(m)轉(zhuǎn)速n(r/min)功率P(KW)效率％必需汽蝕余量(NPSH)r(m)葉輪直徑D2 (mm)泵重(kg)(m3/h)(L/s)軸功率Pa電機功率D4506064501253601480680804302750 校驗水泵穩(wěn)定性1)自特性查得Q=0時 D28065的揚程H0 = 420m 該值大于HC =324m ，≥HC的要求。工作和備用水管的總能力，應能配合工作和備用水泵在20小時內(nèi)排出礦井24小時的最大涌水量。 4)，正常涌水時期兩臺泵工作，可通過其中任意兩趟管路分別排水，另一趟管備用；最大涌水期四臺泵工作，三趟管路排水，泵在并聯(lián)管路上工作。C－附加厚度,對于鑄鐵管C=～。對于D280656水泵，對于D450606水泵， 熱軋無縫鋼管 （YB23170）（mm）外徑壁厚外徑壁厚外徑壁厚外徑壁厚3238424550545760687073～～～～～～～～～～～～76838995102108114121127133140146～～～～～～～～～～～～152159168180194203219245273299325351～～～～～～～～～～～～377402426459(465)480500530(550)560600630～～～～～～～～～～～～壁厚系列6789101112131415161718192022242526282930343536384042454850566063657075對于D280656水泵選取 管φ2196或 管φ2457對于D450606 水泵選取 管φ2998或 管φ3258 吸水管直徑確定計算根據(jù)《規(guī)范》第2－138條,管徑常按經(jīng)濟流速Vp=～: (3—6)式中 d—吸水管內(nèi)徑(計算),m. Qe—額定流量，m3/h 對于D28065水泵1）由上述可知，對應管φ2196水泵吸水管選為：管φ24572）由此對應管φ2457水泵吸水管選為：管φ2737對于D45060水泵選取3）對應管φ2998水泵吸水管選為：管φ32584）對應管φ3258水泵吸水管選為：管φ3518 繪制管道系統(tǒng)圖 三臺泵管道系統(tǒng)圖 五臺泵管路系統(tǒng)圖估算管道長度排水管道長度可估算為： （3—7） 吸水管長度一般取: （3—8） 水泵裝置的工況 求管路特性方程式并繪制管路特性曲線由上計算可知排水管和吸水管的長度，不計管徑差異，近似地按排水管徑計算其特性，則： 1）計算排水管道的局部阻力系數(shù)： 管件局部阻力系數(shù)名 稱簡 圖局 部 阻 力 系 數(shù) ξ閘板閥x/d1/82/83/84/85/86/87/81ξ17止回閥15186。40186。60186。(掛垢后)對于D28065 水泵在選取管φ2196做為排水管時:Q，m3/h080120160200280320H1, m324 H,m54 在選取管φ2457做為排水管時有：Q，m3/h080120160200280320H2, m324 H, m54將管路特性分別繪制在D280656型水泵性能曲線上，工況點M2趨進工業(yè)區(qū)邊緣，為確保水泵正常工作，故舍去，最后確定工況點為M，工況參數(shù)分別為Q=350m3/h, H = 327m N=552KW, η = (NPSH)γ ==380,(NPSH)γ =對于D45060 水泵選取在選取管φ2998作為排水管時有：Q，m3/h0100200250300350400450H3, m324327336H,m5456在選取管φ3258作為排水管時有：Q，m3/h0100200250300350400450H4, m324325．96330H,m5455將管路特性分別繪制在D45060型水泵性能曲線上，工況點M4趨進工業(yè)區(qū)邊緣，為確保水泵正常工作，故舍去，最后確定工況點為M3 ，工況參數(shù)分別為Q=446m3/h, H =348m, N =540KW , η =, (NPSH)= 不掛垢=510，(NPSH) =對于D28065水泵在選取管φ2196作為排水管時有：在正常涌水期每天所需排水時間為Tz1= =13h （319） 在最大涌水期每天所需排水時間為Tmax1= = 13h (320)對于D45060水泵在選取管φ2998作為排水管時有：在正常涌水期每天所需排水時間為T= =19h (321)在最大涌水期每天所需排水時間為 T= =15h (322)經(jīng)校驗排水時間均小于20h，符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，應以管路沒有發(fā)生污垢時的工況為計算依據(jù)，對于D28065初期工況Q=380 m3/h，(NPSH)γ= m，取p0/γ= m(因礦井為負壓通風，泵安裝地點的大氣壓力頭應比地面大氣壓力頭稍低，在工程上可近似相等)。由此可選定D450606 型水泵3 臺，排水管路選YB231φ2998 管 2 趟，吸水管規(guī)格為YB231φ3258 性能參數(shù)匯總水泵型號工況值幾何安裝高度管道效率，%裝置效率，%吸/排水管規(guī)格布置方式流量揚程功率效率%D450606446348540819368,7三臺兩趟= (337) 式中 k—富裕系數(shù)，~；當時，；當時，；—傳動效率，電動機與水泵直聯(lián)時，~水泵配套電動機功率680kW，大于計