【正文】 ? ? （ 47） 是在百米長(zhǎng)的管路中查其對(duì)應(yīng)的管路損失。 綜上可得，各水泵的排水管規(guī)格如表 所示： 表 型 號(hào) D28065 5 D300－ 65 5 方案一 方案二 方案三 方案四 排水管規(guī)格外徑（ mm） φ 273 13 φ 245 10 φ 324 12 φ 378 14 吸水管直徑確定 根據(jù)《礦井安全規(guī)程》第 2－ 138 條 ,吸水管徑常按經(jīng)濟(jì)流速 dx = pd +25（ mm）計(jì)算，則根據(jù)排水管徑，對(duì)應(yīng)的四套方案計(jì)算可得： 中北大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 17 表 型 號(hào) D28065 5 D300－ 65 5 方案一 方案二 方案三 方案四 排水管規(guī)格外徑（ mm） φ 273 13 φ 245 10 φ 324 12 φ 378 14 吸水管徑內(nèi)徑（ mm） dx = pd +25 250+25=275 225+25=250 300+25=325 350+25=375 式中 dx吸水管內(nèi)徑 (計(jì)算 ),mm. 繪制管道系統(tǒng)圖 管道系統(tǒng)圖如圖 所示。 鑄 鐵 管 　 ； 焊 接 鋼 管　 　 　 　 　 ； 無(wú) 縫 鋼 管 　 ?？梢詽M足壁厚的要求，排水管采用φ 378 14， 此為 方案四 。 對(duì)于 D500－ 57 8型泵 當(dāng)排水管內(nèi)徑取標(biāo)準(zhǔn)管徑 350mm 時(shí)，其對(duì)應(yīng)的管壁厚度為： ( 5 ?25 * 35 0. 22 * 80 51. 33 14pzpdapRpc m mm? ? ? ??????根 據(jù) 井 深 為 417 ， 選 擇 壓 力 ）取 （ 46） 自標(biāo)準(zhǔn) GB/T 173951998 查得內(nèi)徑為 350mm 的無(wú)縫鋼管管壁厚度中有 中北大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 16 1 1 1 18mm 等等。 對(duì)于 D500－ 57 8型泵 當(dāng)排水管內(nèi)徑取標(biāo)準(zhǔn)管徑 300mm 時(shí)，其對(duì)應(yīng)的管壁厚度為： ( 5 ?25 * 30 0 0. 22 * 80 51. 17 12pzpdapRpc m mm? ? ? ??????根 據(jù) 井 深 為 417 ， 選 擇 壓 力 ）取 （ 45） 自標(biāo)準(zhǔn) GB/T 173951998 查得內(nèi)徑為 300mm 的無(wú)縫鋼管管壁厚度中有 1 1 1 18mm 等等。取壁厚δ＝ 10mm。對(duì)于 D28065 7型泵當(dāng)內(nèi)徑取 250 時(shí)，對(duì)應(yīng)的壁厚為： 中北大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 15 ( 5 ?25 * 25 0. 22 * 80 51. 01 11 .5pzpdapRpc m mm? ? ? ??????根 據(jù) 井 深 為 417 ， 選 擇 壓 力 ）取 (43) 可以滿足達(dá)到最小壁厚的要求，排水管采用φ 273 13， 此為 方案一 。 選擇水管 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的要求和水泵臺(tái)數(shù)小于 4 臺(tái)，設(shè)置兩趟管道，一趟工作，一趟備用，水泵臺(tái)數(shù)為 4 臺(tái)或 4 臺(tái)以上的設(shè)置三趟管路，正常涌水期開啟兩趟，一趟備用，最大涌水期三趟管路全部開啟！ 排水管選擇計(jì)算： （ 1）根據(jù)《礦井安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定，計(jì)算排水管管徑時(shí)， 經(jīng)濟(jì)流速 m /s ~ p ? ；則排水管管徑根據(jù)公式 mVQdpmp ? 計(jì)算可得： 表 排水管徑范圍 型 號(hào) D28065 7 D500－ 57 8 額定流量 mQ (m3/h) 280 500 )( mVQdpmp ? ~ ~ 式中： pd —— 排水管計(jì)算內(nèi)徑， m。 mQ —— 水泵的額定流量 )/( 3 hm 。（ 353 ） =411 ；； 預(yù)選水泵 根據(jù)以上參數(shù)，參照《泵產(chǎn)品樣本》可初步確定該礦井所需水泵的型號(hào)為： D28065, D50057其詳細(xì)資料如下： 表 水泵參數(shù)表 中北大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 參照《泵產(chǎn)品樣本》可知 D28065 7,D50057 8的參數(shù)如表 所示。3m a x33m 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組的總工作能力，工作水泵組和備用水泵；工作水泵的排水能力，；最大涌水量，；正常涌水量，?????????? 估算水泵必須的揚(yáng)程 g PXBggH H H lH ?????? （ 42） 式中： ()() ( )1 ( ) ~ 530 3 ~ 20 ~ 30 ~ 720 7 ~ 4 (g g P XPXXggggH H H H l mHmH H ml l m? ? ?? ? ??????? ? ? ? ???排 水 高 度 。/。m a x39。 水泵必須的排水量 依據(jù)《礦井安全規(guī)程》，水泵必須的排水量應(yīng)為： hmqQ / 3? (41) 由于該礦井 3380 /zq m h? ， 3max 480 /q m h? ，所以該煤礦所選工作水泵組的工作能力應(yīng)為： 3 380 456 m /hBzBQqQ?? ? ?即 ： 工作水泵組和備用水泵組的總 工作能力： m ax m ax3m ax1 .21 .2 4 8 0 5 7 6 m / hBBQqQ?? ? ?即 ： 備用水泵的工作能力： 取二者較大值： 39。若有兩種或兩種以上符合 要求時(shí)，應(yīng)選其中尺寸小，效率高的水泵，而且水泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)盡可能少。缺點(diǎn)是當(dāng)一套排水設(shè)備發(fā)生故障是，會(huì)影響整個(gè)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(hù) 。 圖（ c）設(shè)置中間水泵房，但不設(shè)置中間水倉(cāng)，上下水泵間隔串聯(lián)工作，該方案操作程序復(fù)雜，而且處于下部的水泵仍有受到全部水柱壓力的可能，唯一的優(yōu)點(diǎn)就是不需要中間設(shè)倉(cāng)。在后者情況下必須調(diào)整好兩臺(tái)水泵的工況。 圖（ b）設(shè)置在同一水泵房?jī)?nèi)的兩臺(tái)水泵直接串聯(lián)時(shí)，若其正常工作的轉(zhuǎn)向是相反的，而且有功率足夠大的兩端出軸的電動(dòng)機(jī)同時(shí)拖動(dòng)兩臺(tái)串聯(lián)工作的水泵。圖（ a）、（ b）、（ c）、（ d）的開拓方式均是豎井開拓。 由設(shè)計(jì)原始資料可知，該礦井的排水系統(tǒng)應(yīng)采用單水平開采的系統(tǒng)。 ⑸ 論述水泵入水室，出水室形狀對(duì)水泵性能產(chǎn)生的影響。 ⑶ 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)概算。 設(shè)計(jì)任務(wù) ⑴ 確定合理的排水系統(tǒng)。 水泵的電動(dòng)機(jī)容量大于 ，主排水泵房應(yīng)設(shè)起重梁，敷設(shè)軌道與車場(chǎng)相通，在進(jìn)口位置應(yīng)有轉(zhuǎn)車空間。 第 2— 142 條 每臺(tái)水泵排水量小于 100 hm3 ，兩臺(tái)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。 第 2— 139 條 確定水泵揚(yáng)程時(shí)，應(yīng)考慮排水管淤積而增加的阻力，將計(jì)算的管路損失乘以 系數(shù)。 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(shí)，其余管路能在20 小時(shí)的正常涌水量，全部管路的總能力應(yīng)能在 20 小時(shí)內(nèi)排出礦井 24 小時(shí)的最大涌水量。 對(duì)于正常涌水量為 50 m3/h及以下，且最大涌水量為 100 m3/h 及以下的礦井可選用兩臺(tái)水泵，其中一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。備用水泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)不小于工作水泵臺(tái)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(shí)內(nèi)排出礦井 24 小時(shí)的最大涌水量 。 水倉(cāng)、沉淀池和水溝的淤泥應(yīng)由礦長(zhǎng)組織力量每年至少清理兩次，在雨季前必須清理一次。對(duì)水砂充填、水力采煤和其它涌水中帶有大量雜質(zhì)的礦井，還應(yīng)設(shè)置沉淀池。 礦井最大涌水量同正常涌水量相差特大的礦井對(duì)水倉(cāng)容量應(yīng)編制專門設(shè)計(jì)，報(bào)礦務(wù)局總工程師批準(zhǔn)。 但主要水倉(cāng)的有效容量不得小于 4 小時(shí)的礦井正常涌水量 。 新建、改建的井或生產(chǎn)礦井的新水平，正常涌水量在 1000 m3/h 及其以下時(shí)，主要水倉(cāng)（含副倉(cāng)和主倉(cāng)）的有效容量應(yīng)能容納 8小時(shí)的正常涌水量。泵房和水倉(cāng)的連接通道，應(yīng)設(shè)置可靠的控制閘門，在閘門關(guān)閉時(shí)，泵房還必須留有形成獨(dú)立的通風(fēng)巷道。 （三）配電設(shè)備：應(yīng)與工作，備用和檢修水泵相適應(yīng)，并能夠同時(shí)開動(dòng)工作和備用的水泵。工作和備用水管的總能力，應(yīng)配合工作和備用水泵在 20 小時(shí)內(nèi)排出礦井 24 小時(shí)的最大涌水量。 水文地質(zhì)條件復(fù)雜或有突 水危險(xiǎn)的礦井，可以根據(jù)具體情況，在主泵房?jī)?nèi)預(yù)中北大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3 留安裝一定數(shù)量水泵的位置，或另外增加排水能力。其中工作水泵的能力，應(yīng)能在 20 小時(shí)內(nèi)排出礦井 24 小時(shí)的正常涌水量（包括填充水和其他用水）。 在設(shè)計(jì)中 必須遵守《礦井安全規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱規(guī)程）和《煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱規(guī)范）所規(guī)定的條款。 在世界能源日益緊張的今天，我國(guó)部分地區(qū)也出現(xiàn)了“電荒”、“油荒”的現(xiàn)象，節(jié)能省電在排水系統(tǒng)選型中變得尤為重要。 煤礦排水的電耗占原煤生產(chǎn)電耗的 10%~30%，涌水量大的礦井可達(dá) 60%（改造指南）。 排水系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，排水泵屬煤礦大型固定設(shè)備，獨(dú)立性 強(qiáng) ，備用系數(shù)大。若以 K表示相對(duì)涌水量，則： K=24q/T （ m3/t） 式中： q—— 絕對(duì)涌水量， m3/h； T—— 同期內(nèi)煤炭日產(chǎn)量， t。涌水量的大小與該礦區(qū)的地理位置、地形、水文地質(zhì)及氣候等條件有關(guān)；同一礦井在一年四季中涌水量也是不同的，如春季融雪或雨季里涌水量大些 ，其他季節(jié)則變化不大，因此前者稱最大涌水量，而后者稱為正常涌水量。 涌水量 礦水可以用單位時(shí)間涌入礦井內(nèi)的體積來(lái)度量，稱為絕對(duì)涌水量。地下水包括含水層水、斷層水和老空水。 礦水 在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，涌入礦井的水流稱為礦水。因此，排水設(shè)備是煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中不可缺少的，它對(duì)保證礦井正常生產(chǎn)起著非常重要的作用。在恢復(fù)被淹沒的礦井時(shí)，首要的工作就是排水。特別是防 止突然涌水的襲擊，對(duì)保證礦井安全生產(chǎn)有重要意義。只有極少數(shù)例外的礦井是干燥。最后對(duì)水泵的入水室，出水室形狀對(duì)水泵性能產(chǎn)生的影響進(jìn)行專題論述。對(duì)所剩方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，以噸水百米費(fèi)用和初期基建投入為指標(biāo)篩選出最終方案。中北大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 水泵設(shè)計(jì)說(shuō)明書 摘 要 認(rèn)真分析題目要求，根據(jù)礦井安全生產(chǎn)的政策，法規(guī)和規(guī)程的規(guī)定，借鑒以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，確定以嚴(yán)格遵守《礦井安全規(guī)程》和《煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》所規(guī)定的有關(guān)條款為依據(jù)，以安全可靠為根本，以投入少、運(yùn)行費(fèi)用低為原則的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所提供資料，擬估礦井條件，確定礦井對(duì)排水系統(tǒng)的具體要求：通過(guò)多種渠道掌握給排水行業(yè)最新信息，初步選擇排水方案并對(duì)設(shè)備選型進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，初選幾套方案，然后確定初選方案的設(shè)備工況，做出水泵工況曲線，校驗(yàn)水泵的穩(wěn)定工作條件、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件，排 除不合理方案。根據(jù)確定的方案選擇系統(tǒng)配套附件，根據(jù)各設(shè)備外形尺寸及安裝要求，并考慮其運(yùn)行條件，最終確定泵房及管路的布置圖。 中北大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 關(guān) 鍵 詞： 礦井涌水，工況點(diǎn)，設(shè)備布置，入水室，出水室 中北大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 摘 要 .................................................................. i 第 1章 緒 論 ........................................................... 1 對(duì)排水系統(tǒng)的要求 .................................................... 1 礦水 ................................................................ 1 礦水來(lái)源 ............................................................ 1 涌水量 .............................................................. 1 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 ...................................................... 2 有關(guān)的方針政策 ........................................................ 2 第 2章 設(shè)計(jì)必備的原始資料和設(shè)計(jì)任務(wù) ...........