【正文】 .......................................... 5 設(shè)計(jì)任務(wù) ............................................................. 5 第 3 章 初步考慮排水系統(tǒng) .................................................. 6 第 4 章 設(shè)備選型 ......................................................... 8 定水泵參數(shù)、選擇水泵型號(hào)和臺(tái)數(shù) ....................................... 8 水泵必須的排水量 ..................................................... 8 估算水泵必須的揚(yáng)程 ................................................... 9 預(yù)選水泵 .......................................................... 9 穩(wěn)定性效驗(yàn) ......................................................... 11 確定泵的臺(tái)數(shù) ........................................................ 12 選擇水管 ............................................................ 13 繪制管道系統(tǒng)圖 ..................................................... 17 估算管道長(zhǎng)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(diǎn) ......................................................... 25 篩選方案、校驗(yàn)計(jì)算 .................................................. 25 驗(yàn)算吸水高度 ...................................................... 25 驗(yàn)算排水時(shí)間 ........................................................ 27 ...................................................... 28 選擇電動(dòng)機(jī) ......................................................... 29 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 計(jì)算水泵的裝置效率 .................................................. 30 選擇配電設(shè)備 ...................................................... 30 第 5 章 確定泵房、水倉(cāng)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(jì)計(jì)算 ........................................................... 34 勞動(dòng)定質(zhì)及工資 ...................................................... 34 電費(fèi)計(jì)算 .......................................................... 36 折舊費(fèi) ............................................................ 37 維修費(fèi) ............................................................ 42 其他支出 ........................................................... 43 ........................................................ 43 確定泵房、水倉(cāng)和管子道尺寸 .......................................... 45 基礎(chǔ)尺寸 .......................................................... 46 泵房尺寸 .......................................................... 46 水倉(cāng)、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(shè)備技術(shù)特征表 ................................................ 55 第 6 章 水泵的入水室，出水室形狀對(duì)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(jìn)水室 ..................................................... 56 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 導(dǎo)葉 ............................................................... 56 .............................................................. 56 入水室和出水室的分析 ................................................ 57 壓水室的類(lèi)型和作用原理 .............................................. 57 環(huán)形壓水室的設(shè)計(jì) ................................................... 60 吸水室的設(shè)計(jì)和計(jì)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(cè)試原理 ................................................... 65 ............................................................ 65 總結(jié) .................................................................... 68 參考文獻(xiàn) ................................................................ 69 致謝 .................................................................... 70 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 第 1 章 緒 論 對(duì)排水系統(tǒng)的要求 在 礦井建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，隨時(shí)都有各種來(lái)源的水涌入礦井。 礦井排水設(shè)備不僅要排除各時(shí)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(méi)礦井的情況下，還要搶險(xiǎn)排水。 為了使排水設(shè)備能在安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的狀況下工作，必須做好確定排水方案，選擇排水設(shè)備，進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，施工試運(yùn)轉(zhuǎn)，直到正常運(yùn)行各環(huán)節(jié)的工作。地下水在開(kāi)采過(guò)程中不斷涌出。 為了對(duì)比不同礦井涌水量的大小，通常還采用同一時(shí)期內(nèi)，相對(duì)于單位煤炭中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 產(chǎn)量（以噸計(jì)）的涌水量作為比較參數(shù)，稱(chēng)它為相對(duì)涌水量，或稱(chēng)為含水系數(shù)。它的穩(wěn)定運(yùn)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(shè)備運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)過(guò)程中還要注重科技發(fā)展新成果的合理應(yīng)用。備用水泵的能力應(yīng)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(yīng)在 20 小時(shí)內(nèi)排出礦井 24 小時(shí)內(nèi)的最大涌水量；檢修水泵的能力應(yīng)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(cāng)必須有主倉(cāng)和副倉(cāng)，其中一個(gè)倉(cāng)工作，另一個(gè)水倉(cāng)清掃或備用。 采區(qū)水倉(cāng)的有效容量應(yīng)能容納 4 小時(shí)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(shè)備等必須經(jīng)常檢查和維護(hù)，在每年雨季以前，必須全面檢查一次所有零件都應(yīng)補(bǔ)充齊全，并對(duì)全部工作水泵和中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 設(shè)備用水泵進(jìn)行一次同時(shí)運(yùn)行試驗(yàn)。檢修水泵的臺(tái)數(shù) 按工作水泵臺(tái)數(shù)的 25%設(shè)置（以上計(jì)算有尾數(shù)時(shí)，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(shè)一條管路，其能力應(yīng)在 20小時(shí)內(nèi)排出礦井礦井 24 小時(shí)的最大涌水量。 100 hm3 及以上則應(yīng)有獨(dú)立的吸水井。 ⑵ 選擇排水設(shè)備。 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 第 3 章 初步考慮排水系統(tǒng) 設(shè)計(jì)原始資料： 某礦井，年產(chǎn)量 100 萬(wàn)噸，豎井開(kāi)拓，井口標(biāo)高 +58m，水平標(biāo)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(jì)算，服務(wù)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(kāi)采水平設(shè)水泵房，將礦井涌水集中到水倉(cāng)排至中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 地面，這種排水系統(tǒng)的水平和泵房數(shù)量少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，基建投資和運(yùn)行費(fèi)用少，維護(hù)工作量要減少一半以上，需用的人員也少。無(wú)論哪一種情況都必須增加在高壓下工作水泵的外殼強(qiáng)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(shè)計(jì)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(hù)、運(yùn)行成本的簡(jiǎn)易程度，選用圖（ a）的方案作為本設(shè)計(jì)的排水方法 .