【正文】 .......................................... 5 設計任務 ............................................................. 5 第 3 章 初步考慮排水系統(tǒng) .................................................. 6 第 4 章 設備選型 ......................................................... 8 定水泵參數(shù)、選擇水泵型號和臺數(shù) ....................................... 8 水泵必須的排水量 ..................................................... 8 估算水泵必須的揚程 ................................................... 9 預選水泵 .......................................................... 9 穩(wěn)定性效驗 ......................................................... 11 確定泵的臺數(shù) ........................................................ 12 選擇水管 ............................................................ 13 繪制管道系統(tǒng)圖 ..................................................... 17 估算管道長度 ........................................................ 17 水泵裝置的工況 ...................................................... 18 求管路特性方程式并繪制管路特性曲線 ................................. 18 確定工況點 ......................................................... 25 篩選方案、校驗計算 .................................................. 25 驗算吸水高度 ...................................................... 25 驗算排水時間 ........................................................ 27 ...................................................... 28 選擇電動機 ......................................................... 29 中北大學成人教育學院 2021 屆畢業(yè)設計說明書 2 計算水泵的裝置效率 .................................................. 30 選擇配電設備 ...................................................... 30 第 5 章 確定泵房、水倉和管子道尺寸并繪制泵房布置圖 ....................... 32 估算泵房尺寸 ....................................................... 32 .......................................................... 33 泵房寬度 .......................................................... 33 泵房高度 (Hb)........................................................ 34 經(jīng)濟計算 ........................................................... 34 勞動定質(zhì)及工資 ...................................................... 34 電費計算 .......................................................... 36 折舊費 ............................................................ 37 維修費 ............................................................ 42 其他支出 ........................................................... 43 ........................................................ 43 確定泵房、水倉和管子道尺寸 .......................................... 45 基礎尺寸 .......................................................... 46 泵房尺寸 .......................................................... 46 水倉、水溝和吸水井的尺寸 ........................................... 48 ...................................................... 50 起重梁 ............................................................ 52 管子道和管子間 ..................................................... 52 水泵的充水裝置 ..................................................... 52 （水堰法） ...................................... 52 表 排水設備技術特征表 ................................................ 55 第 6 章 水泵的入水室，出水室形狀對水泵性能產(chǎn)生的影響 .................... 56 離心式水泵的主要結(jié)構(gòu) ................................................ 56 葉輪 ............................................................... 56 泵軸 ............................................................... 56 （吸入室）進水室 ..................................................... 56 中北大學成人教育學院 2021 屆畢業(yè)設計說明書 3 導葉 ............................................................... 56 .............................................................. 56 入水室和出水室的分析 ................................................ 57 壓水室的類型和作用原理 .............................................. 57 環(huán)形壓水室的設計 ................................................... 60 吸水室的設計和計算 .................................................. 60 (圖 ) ................................................. 61 環(huán)形吸水室 (圖 ) .................................................. 62 半螺旋形吸水室 (圖 ) .............................................. 62 提高泵效率的措施 ................................................... 64 水泵性能測試原理 ................................................... 65 ............................................................ 65 總結(jié) .................................................................... 68 參考文獻 ................................................................ 69 致謝 .................................................................... 70 中北大學成人教育學院 2021 屆畢業(yè)設計說明書 1 第 1 章 緒 論 對排水系統(tǒng)的要求 在 礦井建設和生產(chǎn)過程中，隨時都有各種來源的水涌入礦井。 礦井排水設備不僅要排除各時期涌入礦井的礦水，而且在遭到突然涌水的襲擊有可能淹沒礦井的情況下，還要搶險排水。 為了使排水設備能在安全、可靠和經(jīng)濟的狀況下工作，必須做好確定排水方案，選擇排水設備，進行布置設計，施工試運轉(zhuǎn)，直到正常運行各環(huán)節(jié)的工作。地下水在開采過程中不斷涌出。 為了對比不同礦井涌水量的大小，通常還采用同一時期內(nèi)，相對于單位煤炭中北大學成人教育學院 2021 屆畢業(yè)設計說明書 2 產(chǎn)量（以噸計）的涌水量作為比較參數(shù)，稱它為相對涌水量，或稱為含水系數(shù)。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中北大學成人教育學院 2021 屆畢業(yè)設計說明書 4 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 hm3 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 hm3 及以上則應有獨立的吸水井。 ⑵ 選擇排水設備。 中北大學成人教育學院 2021 屆畢業(yè)設計說明書 6 第 3 章 初步考慮排水系統(tǒng) 設計原始資料： 某礦井，年產(chǎn)量 100 萬噸，豎井開拓，井口標高 +58m，水平標高 353m，正常涌水量 ，最大涌水量 ，礦水中性，礦水密度 1020kg/m3，最大涌水期按 65 天計算，服務年限為 40 年。由此，可供選擇的排水系統(tǒng)有以四種： 圖（ a）采用直接排水方式在開采水平設水泵房，將礦井涌水集中到水倉排至中北大學成人教育學院 2021 屆畢業(yè)設計說明書 7 地面，這種排水系統(tǒng)的水平和泵房數(shù)量少，系統(tǒng)簡單可靠，基建投資和運行費用少，維護工作量要減少一半以上，需用的人員也少。無論哪一種情況都必須增加在高壓下工作水泵的外殼強度和填函密封的能力。 根據(jù)原始資料并依據(jù)《礦井安全規(guī)程》和《煤礦工業(yè)設計規(guī)范》， 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，選用圖（ a）的方案作為本設計的排水方法 .