【文章內(nèi)容簡介】 5 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，在每年雨季以前，必須全面檢查一次所有零件都應(yīng)補充齊全，并對全部工作水泵和設(shè)備用水泵進行一次同時運行試驗。 水倉、沉淀池和水溝的淤泥應(yīng)由礦長組織力量每年至少清理兩次，在雨季前必須清理一次。 《規(guī)范》規(guī)定： 第 2— 136條主排水泵的選擇，必須能使工作水泵總能力在 20 小時內(nèi)排出礦井 24 小時的正常涌水量。備用水泵的臺數(shù)應(yīng)不小于工作水泵臺數(shù)的 70%，并且工作水泵和備用水泵的總能力應(yīng)能在 20 小時內(nèi)排出礦井 24 小時的最大涌水量。檢修水泵的臺數(shù)按工作水泵臺數(shù)的 25%設(shè)置（以上計算有尾數(shù)時，均取偏上整 數(shù)）。 對于正常涌水量為 hm/50 3 及以下，且最大涌水量為 100 hm/3 及以下的礦井可選用兩臺水泵，其中一臺工作，一臺備用。水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，可根據(jù)情況增設(shè)水泵或在主排水泵房內(nèi)預(yù)留安裝水泵的位置。 第 2— 138 條 主排水管至少敷設(shè)兩條，其中一條出現(xiàn)故障時，其余管路能在 20 小時的正常涌水量，全部管路的總能力應(yīng)能在 20 小時內(nèi)排出礦井 24 小時的最大涌水量 。 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 小時內(nèi)排出礦井礦井 24小時的最大涌水量。 第 2— 139 條 確定水泵揚程時，應(yīng)考慮排水管淤積而增加的阻力，將計算的管路損新疆工程學(xué)院 |機械工程系 第一章 緒論 6 失乘以 系數(shù)。 第 2— 140 條 礦井水 PH 值小于 5 時，排水設(shè)備應(yīng)采取防酸措施。 第 2— 142 條 每臺水泵排水量小于 100 hm3 ，兩臺水泵的吸水管可共用一口吸水井，但其濾水器邊緣間的距離不得小于吸水管直徑的兩倍。 100 hm3 及以上則應(yīng)有獨立的吸水井。 水泵的電動機容量大于 kw100 時，主排水泵房應(yīng)設(shè)起重梁，敷設(shè)軌道與車場相通，在進口位置應(yīng)有轉(zhuǎn)車空間。 新疆工程學(xué)院機械系 第二章 設(shè)計必備的原始資料和設(shè)計任務(wù)書 7 第二章 設(shè)計必備的原始資料和設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計的原始資料 （ 1）井型（豎井、斜井及其井筒傾角）、礦井年產(chǎn)量、服務(wù)年限及井口地面標高。 （ 2）開拓方式（可采水平數(shù)），個水平服務(wù)年限及標高。 （ 3）同時開采水平數(shù)，個水平的正常和最大涌水量及 發(fā)生期限。 （ 4）礦水的重度、水溫、化學(xué)性質(zhì)（ PH值）及其對管壁是否形成污垢。 （ 5）沼氣和電壓等級。 （ 6）水文地質(zhì)情況，及井下排出水的方向。 （ 7）井筒及井低車場布置圖。 設(shè)計任務(wù) （ 1）確定合理排水系統(tǒng)。 （ 2）選擇排水設(shè)備（包括水泵、電動機、管路、水倉、泵房布置等） （ 3）經(jīng)濟指標概算。 （ 4） 繪制水泵房、管子道和管子間得布置圖。新疆工程學(xué)院機械系 第三章 選型設(shè)計的步驟 8 第三章 選型設(shè)計的步驟 分析本礦井特點： 本礦年產(chǎn)量 300 萬噸，采用豎井開拓，井口標高 +，水平標高 ，正常涌水量 hm3240 ，最大涌水量 hm /6003 ，礦水中性，礦水密度 3/1020 mkg ，最大涌水期按 60天計算，服務(wù)年限 30 年。 由此，可供選擇的排水系統(tǒng)有以下兩種： （一）直接排水系統(tǒng) 直接排水系統(tǒng)是指井下的涌水通過排水設(shè)備直接排到地面。如單水平開采的礦井 ，在開采第一水平時，就采用直接排水系統(tǒng)。 圖（ a）是豎井單水平開采時的直接排水系統(tǒng)。圖（ b）是豎井多水平開采時，各水平的涌水分別由本水平的排水設(shè)備直排地面。圖（ c）是豎井兩個水平同時開采時，若上水平涌水量較小，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后，可將上水平的涌水通過管路自流到下一水平的水倉中，然后兩個水平的涌水由下水平排水設(shè)備直排地面。圖（ d）是斜井單水平開采時，若地質(zhì)條件比較穩(wěn)定、又無大的斷層，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后，可采用鉆孔下排水管的方法將水直排地面。若地質(zhì)條件較復(fù)雜或井較深，可采用沿斜井井筒敷設(shè)排水管路的方法，將水 直排地面。 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，便于管理，而且上、下水平的排水設(shè)備互不影響。（圖 ） 。 新疆工程學(xué)院機械系 第三章 選型設(shè)計的步驟 9 圖 直接排水系統(tǒng)圖 （二） 分段排水系統(tǒng) 分段排水系統(tǒng)，是指井下的涌水通過幾段排水設(shè)備轉(zhuǎn)排到地面。一般適用于礦井較深，又受排水設(shè)備能力所限制的礦井排水。另外，多水平同時開采同時開采時，為減少井筒內(nèi)管路敷設(shè)的趟數(shù) ，也常采用分段排水系統(tǒng)。 圖（ a）是豎井單水平開采時，由于井深已超過水泵可能產(chǎn)生的揚程時，可在井筒中部開拓泵房和水倉（相當于兩個水平分段排水系統(tǒng)）將水經(jīng)兩段排水設(shè)備排至地面。此圖也可表示為豎井多水平開采時的分段排水系統(tǒng)。圖（ b）是斜井兩個水平同時開采時的分段排水系統(tǒng)。 采用中繼排水，在井筒中部設(shè)置一套排水系統(tǒng)，可有效降低主排水設(shè)備的揚程，從而降低主排水設(shè)備的規(guī)模。缺點是當一套排水設(shè)備發(fā)生故障是，會影響整個礦井的排水，而且設(shè)備數(shù)量較多，井筒中的管路復(fù)雜，不利于安裝和維護。（圖 ）。 新疆工程學(xué)院機械系 第三章 選型設(shè)計的步驟 10 圖 分段排水系統(tǒng)圖 根據(jù)上述的有關(guān)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(shè)計的排水方法 . 新疆工程學(xué)院機械系 第四章 設(shè)備的選型 11 第四章 設(shè)備選型 初選水泵的型號和臺數(shù) 選擇水泵的型式和臺數(shù)應(yīng)符合《規(guī)程》和《規(guī)范》的規(guī)定。若有兩種或兩種以上符合要求時，應(yīng)選其中尺寸小，效率高的水泵，而且水泵的臺數(shù)應(yīng)盡可能少。 只有在不得已的情況下，才采用兩臺水泵并聯(lián)排水。 排水系統(tǒng)對水泵的要求： a)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(yīng)為： 288/ 3???? hmqQ zB 由于該礦井 hmqz /240 3? ，所以該煤礦所選工作水泵的工作能力應(yīng)為： 288???? zB qQ 在最大涌水期，工作和備用水泵必需的總排水能力： maxmax???? qQB 備用水泵的工作能力： 取二者較大值： h/m432 3?BQ 檢修泵組的工作能力： hmhqQ ZB/168/2 8 8 m3339。??432288720m ax39。????? BBB Q新疆工程學(xué)院機械系 第四章 設(shè)備的選型 12 72 B?????BQ 式中 hmQhmQhmQhmqhmqBBBz/—/—/—/—/—3339。33m a x3檢修水泵的排水能力，排水能力，工作水泵和備用水泵的；工作水泵的排水能力，；最大涌水量，；正常涌水量， — 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的排水設(shè)備能力系數(shù)。 b)估算水泵必須的揚程： 450250 ????? gCB HH ? 式中：CH— 排水高度， mH 304c ? ? — 干管傾斜敷設(shè)時的傾角。 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，依計算的工作水泵能力 cQ可選擇泵的型號為 : 泵 D45060的級數(shù)為： i=HB/Hi=～ 取 i=6 泵 D50057的級數(shù)為： i=HB/Hi=～ 取 i=6 則水泵的型號為： D45060和 D50057 其詳細資料如下 新疆工程學(xué)院機械系 第四章 設(shè)備的選型 13 表 D45060型 離心泵參數(shù) 圖 D45060型水泵特性曲線圖 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) 泵重 (kg) (m3/h) (L/s) 軸功率 Pa 電動機 功率 D45060 6 450 125 360 1480 680 79 7390 新疆工程學(xué)院機械系 第四章 設(shè)備的選型 14 表 D50057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) 泵重 (kg) (m3/h) (L/s) 軸功率 Pa 電動機 功率 D50057 6 500 139 399 1480 671 850 81 5 Y50034（ IP23/6kv） 圖 D50057型水泵特性曲線圖 校驗水泵穩(wěn)定性 1）自特性查得 0Q? 時 6 級泵的揚程 CH =69 該值大于CH=63，滿足穩(wěn)定條件? CH 要求。 2）自特性查得 Q=0 時 6 級泵的揚程 H0 =71 該值大于 HC =53，滿足穩(wěn)定條件 ≥ HC 的要求。 新疆工程學(xué)院 |機械工程系 第四章 設(shè)備的選型 15 所需水泵的臺數(shù)為 ? ?? ?? ?31113__2/13211321m a x212311????????????nnnnnnnQqnnnhmQnn水泵的總太數(shù)檢修水泵的臺數(shù)數(shù)，應(yīng)取大值。最大涌水時備用水泵臺式中備用水泵的臺數(shù)，—所選水泵的額定流量—臺數(shù)為正常涌水工作水泵的——式中臺數(shù)正常涌水時工作水泵的??? 選擇管路系統(tǒng) 管路趟數(shù)及布置方式的選擇 a）管路趟數(shù)的選擇 根據(jù)《規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，水管必須有工作和備用的，其中工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在 20小時內(nèi)排出礦井 24小時的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應(yīng)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。涌水量小于 300m3/h 的礦井，排水管也不得少于兩趟。對于所選的三臺水泵，敷設(shè)兩趟管路，即三泵兩管工作方式