高压水泵在井下排水中应用

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1、高压水泵在井下排水中应用摘要：为了提高排水供电可靠性，需要对井下排水系统进行改造。本文通过对改造的总体方案进行分析，详细阐述方案的具体设计，进而为节约成本、减少维修量提供参考依据。关键词：井下排水高压水泵改造1井下排水改造必要性钮业公司现有排水形式为低压两段排水，分别在井下六中段和十中段各设一个泵站，各设两个水仓，一清水仓，一污水仓，十中段泵站设有150D-30X9型水泵（电机功率200KW）4台，流量150m3/小时，扬程261m,两用两备，平均每天排水时间为31小时。六中段设D155-30X9水泵（电机功率275KW）5台，流量150m3/小时，扬程402

2、mo两用三备，平均每天排水时间为32小时。其排水方式是从十中段排至六中段，然后由六中段排至地表水仓。因为是排水系统，要求双电源供电，并且任何一套供电电源都能独立满足排水的要求。因此公司在四中段和六中段分别建有一个变电所。每个变电所由4台400KVA变压器并列运行，从而保证排水供电的可靠性。十中段盲竖井下掘后,盲井以下不再设清水仓，巷道涌水全部排到十中段污水仓。根据沈阳有色设计研究院提供的资料，盲井巷道正常涌水量为3000m3/d,最大涌水量为5000m3/d,并随着掘进的深入,有突发涌水的可能。突发涌水可能达到10000m3/d,同时六中段和十中段的涌水将显著

3、降低。十中段巷道涌水量可能降低，但降低的数据无法考证。可能大幅度降低，也有可能小幅度降低。目前按照现有排水量的80%计算。盲井下掘后各中段正常涌水时，六中段和十中段泵房将承担3000+1600=4600m3/d的排污水任务，最大涌水时，六中段和十中段泵房将承担5000+1600=6600m3/d的排污水任务，同时六中段与十中段各有1600m3/d的排清水任务。按照矿山井下排水要求20小时能排一昼夜涌水的规定，现有十中段与六中段单泵最大排水能力为150m3X20小时=3000m3H弯=0.6X■X1=0.17米H底=5.2XBX1=1.45米HS=0.0339X

4、B=0.14米吸水管水头损失Hd=0.17+1.45+0.14=1.72m。3.1.4扬水管设计为DN200X8.5无缝钢管605米，逆止伐一个，90°弯头8个，闸板伐1个，120。焊接弯头4个。3.1.5扬水管流速V2二■二・二2.43米。3.1.6扬水管水头损失Hd=HS+H弯+H伐HS二摩阻损失H弯二弯头局部损失H伐二闸阀，逆止伐损失HS二0.0339X■二30.46米H伐二（5.5+0.08）X■二1.67米H弯二0.6XBX6+0.55XBX4+1.2XBX1=2.1米Hd=2.1+30.46+1.67=34.23米。3.1.7水泵所需扬程H=439

5、.09+1.73+34.23=475.04米。水泵叶轮磨损后，扬程有所降低。故所选水泵扬程应预留5%的富裕扬程，所选水泵扬程应达到475.044-95%=500米，查水泵电机资料，选MD280-60X8型水泵，流量280m3扬程530米，配套电机为Y4502-4,710KW,6KVO3.1.8泵房内管道的连接。为保证发生意外正常排水，泵房内扬水管间设联络管，当一条扬水管破裂时，打开联络管阀门，排向另一条管。3.2高压电缆及配电柜的选择3.2.1根据水泵匹配的电机功率计算出电机的电流10二P0FU0F1.732=7104-64-1.732二68AP0二电机功率U

6、0二额定电压10=电机额定电流得出电机的额定电流为68A,考虑电机启动过程中有2〜3倍的启动过电流，将此台启动柜开关选为250A,电流互感器选为100/5o型号GGIA-250/6,此种柜子4台。3.2.2髙压进线柜的选择。根据上面得出的电机电流，得出四台水泵同时运行时电流为68X4=272A,考虑35%余量,应选350A的开关，但是目前国内最小的真空开关为630,次台进线柜开关选择为630A开关，电流互感器为300/5,型号为GGIA-630/6o因为是排水系统需要双电源，并且每一条电源都能满足最大负荷要求，因此此种柜子需要2台。3.2.3负荷线选择。根据电

7、机的额定电流68A,从供电手册中查得YJV22电缆22MM载流量为140A,因此电机负荷线选择YJV22-3*25电缆。3.2.4电源线的选择。目前公司井下排水电缆有两条，分别是YJV22*95和YJV22-3*70从手册中查得其载流量分别是310A和250A,都能满足两台泵同时运行，将此两条电缆延伸到十中段即可。钮业公司在2009年改造完成，在运行的四年中，不但满足了排水的要求，保证了矿山排水的安全性，而且节约的成本早已超出改造成本的投入，减少了维修量。参考文献：[1]刘勇•祁东南部井改绞期间井下排水供电设计方案[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2011

8、(10).[2]王振常•价值工程在煤矿