【導(dǎo)讀】進行了畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。答辯委員會委員：，，，本設(shè)計的井田面積為12平方千米，年產(chǎn)量90萬噸。井田內(nèi)煤層賦存比較穩(wěn)定，煤層傾。平頂山煤田是以李口向斜為主體的向斜含煤盆地，其北西、南東、北東及南部邊緣。成相對獨立的水文地質(zhì)單元。平頂山礦區(qū)于李口向斜南翼，北部以紅石山、龍山、擂鼓臺、落鳧山、馬棚山、平頂山等低山組成地表分水嶺，標高300～500m，坡度8°～50°，以北。渡山、九里山、扣皂山等殘丘組成西南部地表分水嶺，標高130～160m，坡度15°～30°，震旦系石英巖與寒武系灰?guī)r在西部零星出露，大氣降水可直接補給地下水。井，屬于高瓦斯礦井。

　　

【正文】 A— 水泵機組的凈空距離，一般取 ～ 。 )1(39。 ???? nlnLL )16( ????? 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 26 泵房的寬度 321 bbbB ??? 式中： 1b — 水泵基礎(chǔ)寬度； 2b — 水泵基礎(chǔ)邊到有軌道一側(cè)墻壁的距離，一 般取 ～ ； 3b — 水泵基礎(chǔ)邊到吸水井一側(cè)墻壁距離，一般取 ～ 。 321 bbbB ???? ??? )( m? 故泵房寬度取 4m。 泵房的高度 水泵房的高度應(yīng)滿足檢修時的起重要求（一般取 ～ ） 和水泵工作輪直徑的尺寸要求來確定。 當(dāng)工作輪直徑 mmD 3501 ? 時，泵房的高度為 米，因為 200MD— 43 6 工作輪直徑為450mm，故取 。 當(dāng)工作輪直徑 mmD 3501 ? 時，取泵房的高度為 3 米。 水倉的確定 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，在井底車場建二個水倉，即建一個主倉，建一個副倉，當(dāng)一個水倉清理時，另一個水倉能正常使用。水倉的斷面采用了拱形斷面。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 27 水倉容量的確定 按能容 8 小時正常涌水量的要求設(shè)計，為了使礦水中的大部分顆粒沉淀于倉底，水倉中的水位以小于 米 /秒的速度在倉中流動，而且在水倉中的流動時間應(yīng)小于 6 小時。水倉巷道長不應(yīng)小于 108m，即 mVtL 1 0 860 0 6 0 03 6 0 0 ????? ，取水倉的長度 115m。 水倉容量： 334248425 mQtV ???? 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 28 第四章 節(jié)能方案設(shè)計 煤礦主排水設(shè)備能耗量在整個礦井生產(chǎn)費用中占有相當(dāng)?shù)谋戎兀瑢で蠊?jié)能途徑、提高設(shè)備運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性，在礦井生產(chǎn)中有著特殊的意義?，F(xiàn)就某礦主排水設(shè)備節(jié)能運行方案進行論證。 無底閥排水 取消吸水管底閥，改用無底閥排水。取消底閥后，吸水管阻力減小，使吸水管路阻力系統(tǒng)降低，氣蝕工況點向大流量區(qū)移動，增大了水泵的安全工作區(qū)，有效地防止了氣蝕產(chǎn)生，保證了水泵的安全運行；其次可 以提高管路效率，降低電耗；再則還可以避免由于該礦水泥沙較大而經(jīng)常發(fā)生的底閥堵塞故障。 由上可知，取消吸水管底閥，改用無底閥排水，在經(jīng)濟上是合理的，在技術(shù)可行的。在采用無底閥排水的基礎(chǔ)上，再進行泵、管的合理聯(lián)合運行，能取得更為明顯的經(jīng)濟效益。 “綠色”流水通道 每年雨季來臨時，工作面先后進入頂板富水區(qū)，采面平均涌水量 120m3/h，涌水從切巷及兩巷攜帶大量粉煤進入 110m運輸大巷和 100m回風(fēng)大巷，雖然經(jīng)過 20xxm的水溝進行沉淀后進入水倉，但不倉仍然需 15d 清挖一次。隨著涌不量的增加，煤粉的沉淀速 度遠大于清挖的速度，“綠色”流不通道的設(shè)計及施工 勢在必行。 “綠色”流水通道的設(shè)計目的 如果礦井水倉中的內(nèi)環(huán)因沉淀物淤滿，而外環(huán)正在清挖時，將“綠色”流水通道內(nèi)的配水閥門打開，讓礦井所有涌水，不直接由乘人車場進入中央泵房配水井，從而保證正常排水，為外環(huán)水倉清挖工作贏得寶貴的時間：當(dāng)外環(huán)水倉清挖完畢后，及時關(guān)閉水閥門，執(zhí)行原來平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 29 的排水程序，然后再清挖內(nèi)環(huán)水倉。 “綠色”流水通道的設(shè)計 從乘人車場處開口向中央泵房施工 32m的流水通道，采用錨網(wǎng)噴支護，半圓拱 1m 1m水溝與中央泵房的 5＃吸水井相 通（如圖 所示）。按照《煤礦安全規(guī)程》第二百七十九條規(guī)定，通道應(yīng)設(shè)密閉門，但考慮泵房已有條通道，能夠保證設(shè)備正常出入，密閉式擋水墻比密閉門更安全。在通道中部設(shè)置一道 1m厚的擋水墻，并在墻下水溝內(nèi)安裝一個 mm1000??的閥門用于控制水量。 1 2 376891045 圖 “綠色”流水通道剖面示意圖 乘人車場 “綠色”流水通道 擋水墻 中央泵房 1000m 鋼管 配水閥門 水溝 配水巷、 配水井 配水閥門的改造 配水閥門外側(cè)連接一節(jié) 1000mm長的高度鋼管，鋼管 外側(cè)沿徑向按 500mm間距焊接mmmm 50020 ?? 的螺紋鋼筋。 擋水墻的施工 首先在配水閥門安裝位置向巷道斷面四周掏 500mm壁槽，并按 800mm 的間距安裝兩排mmmm 20xx20 ?? 的樹脂錨桿，錨桿外露 500mm， C25 砼澆灌前將錨桿外露部分與配水閥門平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 30 上焊接鋼筋及預(yù)埋鋼筋之間捆扎牢固，確保澆灌后的擋水墻與通道巷壁渾然一體。 使用效果 通過“綠色”流水通道，使涌水量大、水倉清挖速度慢、水文地質(zhì)復(fù)雜的礦井，能夠增強礦井抵抗水災(zāi)的能力，為礦井安 全生產(chǎn)開啟一盞綠燈。 “綠色”流水通道只是應(yīng)急的通道，從礦井的長遠考慮，需要改進水倉的清挖方式來加快其清挖速度，也可將水倉擴容來延長其淤滿的時間，從根本上解決礦井的排水安全問題。 水倉自動清挖 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定要求，在每年雨季來臨之前，必須對水倉的作業(yè)方式為人工清挖，水倉清挖不徹底，一直困擾著煤礦清倉難題，中國礦大研制開發(fā)的 MSQ－ 4 型水倉自動清挖設(shè)備，通過在水倉清挖試驗，取得了很好的效果。 水倉清挖常用的幾種方法 ①人工清挖 首先用主排水泵把水倉中濃度較稀的煤泥水抽排掉，然后采用人 工的方法用鐵锨及桶等工具將水倉煤泥水裝入礦車中，或采用泥漿泵抽排裝礦車，經(jīng)斜巷絞車運至大巷，由電機車外運升井，設(shè)備投入大，使用車皮多，運輸環(huán)節(jié)復(fù)雜，占用人員多，工作量大，清挖時間長，致使井上下沿途淤泥積水，污染運輸環(huán)境。 ②井下巷道晾干 在井下水倉呂浠煤泥抽排后，通過污水泵將水倉中煤泥水抽排到同一水平廢棄的巷道沉淀晾干，再用人工清挖運到地面，周轉(zhuǎn)時間長，工人勞動強度大。 ③水倉粗煤泥清挖機 通過專用泵抽排煤泥水到振動脫水設(shè)備進行脫水。此方法解決了大于 ㎜以上煤泥水的處理仍不能解決。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 31 ④煤泥自動間裝車機 通過機械螺旋葉輪與刮板機的組合，整機沿著軌道自動向前行走，把水倉煤泥中的煤泥水輸送到礦車中，不能解決煤泥水脫水問題，存在著運輸量大、污染環(huán)境等問題。 以上各種煤泥清挖處理，不能真正解決煤礦井下水倉煤泥處理問題，存在著勞動強度大、污染環(huán)境、使用車皮多、運輸環(huán)節(jié)復(fù)雜、細顆粒煤泥無法解決等問題，這些問題嚴重影響著煤礦安全文明生產(chǎn)。 型水倉自動清挖設(shè)備組成 MSQ4 型水倉自動清挖設(shè)備由清挖設(shè)備、過濾緩沖設(shè)備、加壓設(shè)備、煤水分離設(shè)備組成。 MSQ4 型自動清挖設(shè)備技術(shù)參數(shù) （１）水倉清挖系統(tǒng)型號 MSQ4 型 （２）回收粒度／㎜ ～ 5 （３）清挖速度／ t h1 ３～４（脫水后） （４）裝車最大高度／㎜ 1200 （５）入料濃度／％ 25～ 45(含煤泥量 ) （６）回收后煤泥水份含量／％ 25? (含水量 ) （７）電源電壓／ Ｖ 380/600 （８）最大設(shè)備外型尺寸（長 x寬 x 高 ） ／㎜ 4380X1600X2400 （９）適用于水倉長度／ m 400? 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 32 水倉清挖工藝流程圖過濾緩沖設(shè)備 加壓設(shè)備 煤水分離設(shè)備 礦車清挖設(shè)備 煤泥水倉 另一水倉 工作原理 該水倉自動清挖處理設(shè)備由清挖設(shè)備從煤礦井下水倉攪抽煤泥水，并通過排水管排入過濾、緩沖裝置，煤泥水在過濾、緩沖裝置作用下，過濾掉大顆粒物料，形成穩(wěn)定的細物料從底口由加壓泵抽排出，進入脫水設(shè)備，煤泥水混合物在煤水分 離設(shè)備作用下，使水、煤混合物分離，水經(jīng)溢流管排出后回流到另一水倉，再由主排水泵抽出，煤水分離設(shè)備中的煤餅進入礦車裝車。 應(yīng)用效果 ①人工清挖效率低，采用 MSQ4 型礦井水倉煤泥自動清挖系統(tǒng)后，實現(xiàn)了清挖的自動化作業(yè)，從給料加壓開始至脫水裝車整個循環(huán)時間約 20min，平均每小時能裝３車，每班僅需要４人作業(yè)，減少人員，降低了工人的勞動強度，提高了清挖效率，縮短清挖周期，減少用工投入，減少費用。 ②水倉清挖徹底，延長了清挖周期，減少水泵大修費用，改善了水質(zhì)，提高了大泵運行效率，降低了噸水百米電耗，降低電 費。 ③采用 MSQ4 型礦井水倉煤泥自動清挖系統(tǒng)簡化運輸環(huán)節(jié)，減少車皮占用，增加了副井提升能力。 ④煤泥不需要升井干燥，在井下即可回收，提高了煤泥回收率，保證了井上、下運輸過程環(huán)境不受污染，有較明顯環(huán)境效益。 ⑤人工清挖時需 25KW 絞車１部， 綜保１臺， 80N 開關(guān)１臺、照明綜保１臺及語言電鈴、信號電纜等，采用該系統(tǒng)，減少了設(shè)備投資。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 33 水泵高壓群控軟啟動 水害威脅煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害，礦井排水工程是保證煤礦安全生產(chǎn)的前提，排水設(shè)施的先進與否更是直接影響煤礦安全生產(chǎn)的重要因素。目前，國內(nèi)大功 率電機啟動方式普遍采用串電抗器啟動，該控制方式啟動特性硬，對電網(wǎng)沖擊大，啟動特性差、操作繁瑣、事故率高、啟動電流大、不便維修、長期存在不安全隱患。近年來，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，軟啟動技術(shù)有了很大的進步，軟啟動技術(shù)可靠性越來越高。作為一種安全可靠的啟動裝置，它不僅可以實現(xiàn)整個啟動過程中平滑、無沖擊，而且可根據(jù)電機的負載特性來調(diào)整啟動時間等參數(shù)，其最大的優(yōu)點是具有明顯的節(jié)能特性且能改善生產(chǎn)工藝，運行安全可靠。 群控軟件啟動裝置的啟動程序 啟動 1泵順序（見圖 ） （ 1）合 4高壓防爆開關(guān)。 （ 2）高壓軟啟動器處于停止位置， 1防壓防爆開關(guān)處于斷開位置。 （ 3）合 5高壓防爆開關(guān)。 （ 4）合高壓軟啟動器，此時水泵電機開始啟動。 （ 5）當(dāng)水泵電機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速時，高壓軟啟動器內(nèi)旁路真空接觸器自動合上，此時電機啟動結(jié)束，進入正常運行，指示燈亮。 （ 6）合上 1高壓防爆開關(guān)，由于聯(lián)鎖作用， 5高壓防爆開關(guān)自動斷開。 （ 7）按高壓軟啟動器的停止按鈕，旁路接觸器斷開，為啟動 2泵作好準備。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 34 6k v600 A 0 1234567BG P 6200 A高壓軟啟動器BG RQ 6 A180 A泵1 2 泵3 泵 圖 群控軟啟動裝置 群控高壓軟啟動的技術(shù)特點 群控高壓軟啟動裝置采用了先進的電力電子器件和全數(shù)字 控制技術(shù)，具有啟動性能豐富、操作簡單方便和使用故障極低的優(yōu)點，降低了維修費用，具有較高的經(jīng)濟效益。是高壓自耦變壓器、高壓電抗器和液力偶合器等舊式啟動裝置理想的換代產(chǎn)品。群控高壓軟啟動裝置裝備有 RS485 通訊接口，可以與礦井計算機網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)遠程集中控制和遠程故障診斷。當(dāng)?shù)V井水涌出異常時，可提前撤出人員，實現(xiàn)現(xiàn)場無人值守的遠程操作，從而確保人身安全，安全效益和社會效益突出。 采用群控高壓軟啟動裝置后，同等負荷下主變壓器容量可降低 20%，降低一次性投資10%，節(jié)約運行費用 20%，節(jié)電效果明顯。同時可以防止水 泵停止時水錘沖擊造成機械的損傷，從而延長水泵的使用壽命，具有較好的經(jīng)濟效益。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 35 結(jié) 束 語 作為煤礦安全生產(chǎn)重要組成部分的排水系統(tǒng)，如何設(shè)計建立安全、可靠、經(jīng)濟的排水系統(tǒng)，是每一位從事煤礦產(chǎn)業(yè)工作者值得思考和研究的問題。關(guān)于礦井主排水系統(tǒng)的設(shè)計改造的有關(guān)文章已經(jīng)很多，這次在對礦井主排水系統(tǒng)的設(shè)計中，肯定存在很多不足之處，希望各位評閱老師給予指出，能夠吸取最多的實際經(jīng)驗，使本設(shè)計適應(yīng)實際工作。同時期望本文的論述能引起大家對礦井主排水系統(tǒng)的關(guān) 注 。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 36 致 謝 本人在研究學(xué)習(xí)和課題設(shè)計期間，經(jīng)老師的悉心指導(dǎo)和 耐心啟發(fā)，學(xué)習(xí)到了設(shè)計課題的基本方法，具備了將一定的理論知識用于實踐的能力，提高了自學(xué)水平，基本上達到的學(xué)以致用。老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的知識，和諧的為人及忘我的工作精神讓我欽佩不已，這不但使的我的畢業(yè)設(shè)計能夠順利的完成，還在為人做事方面給我做了一個好的榜樣。我真誠的感謝老師。 非常感謝學(xué)院及系給我提供這個自我總結(jié)的機會，也非常感謝帶領(lǐng)我的指導(dǎo)老師鄭老師，在畢業(yè)設(shè)計的加工過程及其說明書的編制中， 給予了耐心的指導(dǎo)，并講解了各項設(shè)計要領(lǐng)，提出了寶貴的意見， 使我的設(shè)計了良好的開端，為我更好的完成畢業(yè)設(shè)計奠定了良 好的基礎(chǔ)。另外，也非常感老師的指導(dǎo)和各位同學(xué)的幫助，使我在規(guī)定時間內(nèi)完成了畢業(yè)設(shè)計。通過這次畢業(yè)設(shè)計我重