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1、**煤矿井下排水系统设计一、设计原则和依据1、遵循《煤矿安全规程》、《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》、《煤炭工业矿井设计规范》和《煤炭工业小型矿井设计规范》以及其它有关规定；2、选用取得《煤矿矿用产品安全标志证书》的高效节能产品，安全可靠，技术先进，经济合理；3、井下主排水采用一级排水系统，在副井井底建立排水泵房，将矿井涌水直接排到地面，根据地测科提供的矿井最大涌水量Qm=55m3/h、正常涌水量Qz=45m3/h，敷设排水管路井筒的井口和井底标高H1=+225m、H2=-110m。排水高度为335m。二、排水泵站的能力确定1、最小排水能
2、力计算（1）、正常涌水量时工作水泵最小排水能力：Q1=24Qz/20=1。2Qz=1.2*45m3/h=54m3/h（2）、最大涌水量时工作水泵最小排水能力：Q2=24Qm/20=1。2Qm=1.2*55m3/h=66m3/h2、水泵扬程估算H=K(Hp+Hx)式中，Hp为排水高度,且Hp=H1-H2,Hx为吸水高度,估算一般取Hx=5m,K为管路损失系数,与井筒坡度有关:立井:K=1.1~1.15,斜井:当α<20。.时,K=1.3~1.35,α=20.~30。时,K=1.3~1.25,α>30。时,K=1.25~1.2.**煤矿为斜井，故K
3、=1.3,H=K(Hp+Hx)=1.3*340=442m3、确定水泵台数N根据计算的Q1、Q2、H,查水泵样本选择水泵,并根据拟选水泵的主要技术参数，初步预计水泵的流量Qb=100m3/h，按《煤矿安全规程》第278条相关规定，计算出水泵房內工作水泵、备用水泵、检修水泵台数。水泵站內水泵总台数N按下面两种情况计算。(1)、正常涌水量时：N=n1+n2+n3式中，工作水泵台数n1=Q1/Qb,且n1≥1，当n1不为整数时，其小数应进位到整数。n1=Q1/Qb=54/100=0.54备用水泵台数n2=0。7n1，且n2≥1，当n2不为整数时，其小数
4、应进位到整数。n2=0。7n1=0.7*0.54=0.378检修水泵台数n3=0。25n1，且n3≥1，当n3不为整数时，其小数应进位到整数。n3=0。25n1=0.25*0.54=0.13(2)、最大涌水量时，水泵工作台数n4=Q2/Qb，n4=Q2/Qb=66/100=0.66当n4≤n1+n2时，则N=n1+n2+n3，当n4≥n1+n2时，则N=n4+n3。故N4=3三、排水管路计算和管路布置1、管路布置原则（1）、根据《煤矿安全规程》第278条规定，井下排水管路应设工作管路和备用管路。工作管路应能在20h内排出矿井24h正常涌水量，工
5、作管路和备用管路应能在20h內排出矿井24h最大涌水量。（2）、根据《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》要求，每台水泵均能经两条管路排水，排水管路在泵站內宜作环形布置。（3）、管路和水泵的匹配，宜一管一泵；如果水泵需要并联工作，一趟管路宜并联2台水泵，即一管二泵，最多不宜超过一管三泵；有时为了控制管内水的流速，1台水泵也可并联二趟管路运行。（4）、水文地质条件复杂、有突水危险的矿井，视情况在井筒及管子道预留安装排水管位置。2、管径计算dp=（Q/900πV）1/2（m）,式中:Q—流经管内流量（m3/h）。一管一泵时Q=Qb，一管二泵时Q=2
6、Qb，以此类推V—管內水流速度，一般排水管內V=1。5~2。2m/s,当dp>200mm时，可适当增大，但不宜超过2。5m/sdp1=18.8{100/(1.5-2.2)}1/2=154-126mm3、管壁厚度计算S1=0.5*15{[（800+0.4*36.72）/（800-1.3*36.72）]1/2-1}+0.15=0.45cm根据计算的dp和S，选择标准无缝钢管。排水管选用φ159*5mm无缝钢管2趟。四、管路特性计算单台泵对1趟159管路依据排水管路特性曲线式Hz=340+0.0035Q2，在MD155-67*6型泵性能曲线上作管路特
7、性曲线，二者的交点即为水泵的工况点M：Q=100/H=375，η=63%五、计算电动机的容量：电动机功率按照《煤矿井下排水设计技术规定》中关于“选择水泵电动机容量应以管路未淤积情况下的水泵轴功率为基础，并留有一定的富裕系数”的规定进行校核。按一管一泵（n=1）运行时水泵工况点对应的Q、H、η计算：水泵的轴功率：N=QHr/102×3600η，电动机的容量：Nd’=KQHr/102×3600ηηm，式中K—电动机容量的富余系数，K=1。1~1。2，ηm—傳动效率，直联取1，联轴节取1。2，r—矿井水的容重，一般r=1030kg/m3。依据上述方法
8、算出电机轴功率：Q=100m3/h，H=375m，η=63%，P=100*375*1030/3600*102*0.98*0.63=170kw选择YB3
