煤矿机电常用公式汇总

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1、矿井机电常用选型、验算公式汇总第一篇矿井机电设计部分一、水泵的选型计算1、水泵选型依据《煤矿安全规程》第二百七十八条规定，主要排水设备应符合下列要求：水泵：必须有工作、备用和检修水泵。工作水泵的能力，应能在20h内排水矿井24h的正常涌水量，(包括充填水及其他用水)。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能同时开动工作和备用水泵。2、水泵的选型计算正常涌水时期，水泵必需的排

2、水能力QB≥q（m3/h）最大涌水时期，水泵必需的排水能力Qmax≥qmax(m3/h)水泵必须的扬程HB＝Hc(1+)式中：q—正常涌水量（m3/h）Qmax—最大涌水量(m3/h)Hc=Hg+(车场与最低吸水水面标高差)+(排水管出口高出上一水平的高度)α－井筒倾角；0.1～0.12－扬程损失系数。初选水泵根据涌水量QB和排水高度HB，自产品目录查符合要求的水泵3、水泵稳定性校验为保证水泵工作稳定性，应符合0.9H0≥HC，其中，H0为水泵零流量时的扬程，根据水泵的特性曲线查找。4、确定水泵台数根据《煤矿安全规程》第

3、二百七十八条规定：水泵必须有工作、备用和检修水泵。工作水泵的能力，应能在20h内排水矿井24h的正常涌水量，(包括充填水及其他用水)。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。比较Q、Qmax、Qe可知，正常涌水时期需要水泵的台数：n1=(台)最大涌水期需要投入工作水泵台数n1+n2=(台)Qe—水泵的额定流量(m3/h)备用水泵：n3=n1×0.7（台）检修水泵n4=n1×0.25（台）一共需要的水泵数量为：n=n1+n

4、2+n3+n45、管路趟数确定管路选择依据《煤矿安全规程》第二百七十八条规定：水管：必须有工作和备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。计算管径选择管材必需的管内径按照一泵一管工作方式选择管径。经济流速选VP=2.2m/s。5.1、排水管径：dp=5.2、吸水管径：吸水管内径通常比排水管内径大25mm，以降低流速，减少损失，取得较大的吸水高度。dx1=dp1+25×10-3(m)5.3、选择管材选择管材主要依据

5、管路将要承受水压的大小，压力大于10kg/㎝2时应选择无缝钢管，压力小于10kg/㎝2可用铸铁管或螺旋焊管。排水管沿竖井敷设时，应选择焊接钢管或无缝钢管，沿进风井敷设钢管所承受的工作水压在40kg/㎝2以内时一般采用焊接连接。管壁必须的厚度：δ=0.5dpC式中：dp－标准管内径cm；σ－为许用应力，无缝钢管许用应力σ＝800kg/cm2；焊接钢管取600kg/cm2，铸铁管取200kg/cm2P－为管内液体压强，作为估算P=0.11HPkg/cm2，HP为排水高度；C－为附加壁厚，对铸铁管取0.7—0.9cm钢管取0.1—0.2c

6、m。6、计算沿程阻力系数根据舍维列夫公式，吸水管、排水管的沿程阻力系数分别为：λx=λp=式中：dx－吸水管内径　mdp－排水管内径m局部阻力损失系数1、吸水管路局部阻力：阻力损失系数查手册可得出，统计表如6-1所示；2、排水管路局部阻力阻力损失系数查手册可得出，统计表如6-1所示。表6-1吸水管局部阻力损失系数名称阻力损失系数(ξx)名称阻力损失系数(ξx)无底阀滤水网3逆止阀7.590°弯头0.206单流三通2.0渐缩管0.1分流三通1.5电动闸阀0.5合流三通3.0斜弯头1.0球形阀3.9焊缝0.03旋转阀1.0斜下支流三通0

7、.5锐边进管0.5斜上支流三通1.0扩张异径管0.22—0.91斜下锐角支流三通3.0收缩异径管0.16—0.36锐边突出进入管0.25进入水槽管1.0急涨0—0.81急缩0—0.5闸阀0.25—0.5管子焊缝0.03弯角阀2.5伸缩节0.21底阀（带滤网）5—10直角阀0.5—1.6管路中的扬程损失：Hat+Hst=RtQ2=λ×（mH2O）Hat—排水管路扬程损失mH2OHst—吸水管路吸程损失mH2Oλ—水与管壁摩擦的阻力系数（见下表）或计算λ=K1—焊接管取K1=1.1—1.3mm无缝钢管取K1=1.01—1.07mm水与管

8、壁摩擦的阻力系数表：管件直径（mm）5075100125150175200225λ0.04550.04180.03800.03520.03160.03040.02930.0284管件直径（mm）25027530032535040045