矿山流体机械选型设计

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1、附录一矿山排水设备的选型设计第一节设计的原始资料和任务一、原始资料(1)矿井开拓方式；(2)同时开采水平数、各水平正常和最大涌水量及时间；(3)井口标高和各开采水平的标高；(4)矿水的密度、泥砂含量及化学性能(PH值)；(5)沼气等级、供电电压；(6)井筒及井底车场布置图；(7)矿井年产量和服务年限。二、设计任务(1)确定排水系统；(2)选择排水设备；(3)给出指标经济核算；(4)绘制水泵房布置图；(5)绘制斜井子管道布置图；(6)绘制管路系统图。第二节选型设计的步骤和方法选型设计要根据《煤矿安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》，

2、在保证及时排除矿井涌水的前提下，使排水总费用最小，选择最优方案。一、排水系统的确定在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水，两个水平同时开采时，应根据矿井的具体情况进行具体分析，综合基建投资、施工、操作和维修管理等因素，经过技术和经济比较后，确定最合理的排水系统。二、水泵的选型根据《煤矿安全规程》的要求，水泵必须有工作、备用和检修水泵，其中工作水泵应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量(包括充填水及其他用水)。备用水泵的排水能力应不小于工作水泵排水能力的70％。工作和备用水泵的总排水能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量

3、。检修水泵的排水能力应不小于工作水泵排水能力的25％。水文地质条件复杂或有突水危险的矿井，可根据具体情况，在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另外增加排水能力。1．水泵必须排水能力计算根据《煤矿安全规程》的要求，在正常涌水期工作水泵必须的排水能力为(F—1—1)在最大涌水期，工作和备用水泵必须的排水能力为(F—1—2)式中——工作水泵具备的总排水能力，m3／h；——工作和备用水泵具备的总排水能力，m3／h；——矿井正常涌水量，m3／h；——矿井最大涌水量，m3／h。2．估算水泵所需扬程由于水泵和管路均未确定，无法确切知道所需的

4、扬程，用下式估算，即(F—1—3)236或(F—1—4)式中——测地高度，即吸水井最低水位至排水管出口间的高度差，一般可取=井底与地面标高差+4(井底车场与吸水井最低水位距离)，m；——管路铺设倾角；——管路效率。当管路在立井中铺设时，=0.9～0.89；当管路在斜井中铺设，当＞30°时，=0.83～0.8；当=30°～20°时，=0.8～0.77；当＜20°时，=0.77～0.74。3．水泵的型号及台数选择(1)水泵型号的选择依据计算的工作水泵排水能力、估算的所需扬程、原始资料给定的矿水物理化学性质和泥砂含量，从产品样本中选择能

5、够满足排水要求、工作可靠、性能良好、符合稳定性工作条件、价格低的所有型号的泵。当所排水的＜5时，进入排水设备前应采取措施以降低水的酸度；若此措施在技术上有困难或经济上不合理时，应选用耐酸泵；若矿水泥砂含量太大，应考虑选择MD型耐磨泵。符合上述条件的可能有多种型号，应全部列出，待选择了配套管路并经过技术经济性比较后，最终确定出一种型号的泵。(2)水泵级数的确定可根据估算的所需扬程和已选出的水泵单级扬程计算，即(F—1—5)式中——单级水泵的额定扬程，。应该指出，计算的值一般来说不是整数，取大于的整数当然可以满足要求，但取稍小于的整数

6、有时也能达到要求，此时应同时考虑两种方案，通过技术经济性比较后，方能确定其级数。(3)水泵台数的确定根据《煤矿安全规程》的规定，当＞50m3／h时，若工作水泵的台数为，则备用水泵的台数按照=0.7和(其中为泵的旧管工况流量，求得工况点前可用额定流量预选)这两个计算值(、)中取较大值，然后再偏上取整值。检修水泵的台数按照偏上取整值。因此水泵的总台数为。对于水文地质条件复杂的矿井，可根据情况增设水泵或在泵房内预留安装水泵的位置。三、管路的选择1．管路趟数的确定根据《煤矿安全规程》的规定，管路必须有工作的和备用的，其中工作管路的能力应能

7、配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用管路的总能力，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。涌水量小于300m3／h的矿井，排水管不得少于两趟。排水管路趟数在满足《煤矿安全规程》的前提下，以不增加井筒直径为原则，一般不宜超过四趟。2．泵房内管路布置形式的选择泵房内管路布置主要取决于泵的台数和管路趟数，图F—1—1所示为煤矿中常用的三台泵二趟管路和五台泵三趟管路的布置方式。3．管材的选择236管材选择的主要依据是管道所需承受的压力。由于矿井排出的水一般进入水池或水沟，因此压力与井深成正比。通

8、常情况下，井深不超过200m，多采用焊接钢管；井深超过200m时多采用无缝钢管。吸水管一般多选用无缝钢管。图F—1—1泵房内管路布置图a—三台泵二趟管路；b—五台泵三趟管路4．管径的确定选择排水管径时，要考虑在一定的流量下,使运转费用和初期投资费用