矿井排水设备选型设计课程设计

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1、龙岩学院资源工程学院课程设计题目：矿井排水设备选型设计姓名：xxx学号：xxxxx班级：采矿工程指导老师:xxxxx老师10矿井排水选型设计1、设计题目某矿正常涌水量为210m3/h，最大涌水量为290m3/h，矿水为中性、密度为1050kg/m3，竖井排水，井深200m，试选择水泵型式，确定台数，确定排水系统，选择管径、管材，验算排水时间，判别工作稳定性。2、矿井排水系统确定矿井主要根据第一水平情况进行设计，采用集中排水系统，对其它水平只作适当地数目。矿井排水系统见图3－1。图3－1矿井排水系统简图排水系统：主排水设备设置在第

2、一水平，第二水平的涌水量由辅助排水设备排至上一水平的水仓中。然后由主排水设备排至地面。3、排水设备选型计算1水泵型号及台数⑴水泵最小排水量的确定正常涌水量时：10QB′＝＝1.2Qm3/h式中：QB′——水泵最小排水量，m3/h；Q——矿井正常涌水量，m3/h；由此：QB′＝1.2×210＝252m3/h最大涌水量时：QBr′＝＝1.2QBr′m3/h式中：Qr——矿井最大涌水量，m3/h；由此：QBr′＝1.2×290＝348m3/h⑵水泵扬程的计算式中：——排水高度，取井筒垂深，m；——吸水高度，取5m；——管道效果，竖井取

3、0.89－0.9；所以：＝450m⑶水泵形式及台数的确定根据水泵扬程和矿井正常涌水量，从产品样本中选择额定值接近所需值的水泵，水泵型号选250D60×7型，额定流量330m3/h，扬程420m，转速1480rpm，吸程6.2m，效率73％，配带电动机型号JKZ－1250型，容量850KW，外形2620×1200×1210，自重3500kg。水泵台数的选择：根据《安全规程》规定：必须由工作、备用和检修的水泵。工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量。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

4、，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。10正常涌水量工作水泵的台数：式中：——所选水泵的额定流量，420m3/h；＝0.76取＝1台。备用水泵台数：＝70％＝0.7取＝1台。最大涌水量时水泵工作台数：＝＝1.05取＝1台。并且＝1<+＝2，满足要求。检修水泵台数＝25％×＝0.25取＝1台。水泵总台数为：＝++＝1+1+1＝3台2管路的确定⑴管路趟数的确定《安全规程》规定必须由工作和备用的水管，其中工作水管的能力应配合工作水泵在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量，工作和备用水管的总能力，且能配合工作和备用水泵在20小时

5、内排出矿井24小时的最大涌水量，因此，设计中主排水管敷设两趟，一趟工作，一趟备用。⑵管径计算排水道管径：10dp′=，m式中：v—排水管流速，v＝1.2.2m/s取v＝2m/s；所以：dp′=＝0.241m查表，选用外径为276mm的标准无缝钢管，壁厚16mm，内径241mm。吸水管直径：，m；由此：＝0.266m查表，选用外径为299mm的标准无缝钢管，壁厚17mm，内径266mm。由于垂高小于400m时，可选用壁厚度最薄的一种，且不必验算。3管道特性曲线，确定工况点⑴最大吸水高度的计算，m式中：——产品样本上给出的允许吸上真

6、空度，m（取额定工况时的）——吸水管中流速，m/s；，m/s——所选标准吸水管的内径，m；——吸水管的阻力损失，m；，m查表可知，因＝266mm，故＝19.3，＝0.0270，取＝10m由此：10＝＝2.82m最大吸水高度：＝＝3.24m⑵求管道特性方程，绘制管道特性曲线式中：——排水管阻力损失，m；——排水管沿程阻力系数；——排水管中流速；，m/s；——所选标准排水管内径，m；——排水管上各管件局部阻力系数之和；——排水管长度，m；——泵房里最远一台泵排水管长，取20m；——斜巷内排水管长，取20m；——井管内管长，取井筒深；

7、——地面上排水管长，取20m；所以：10＝20+20+400+20＝460m查表，因＝241mm，故＝0.0276。＝0.08×4+3.5+8×3+3×1.5+1.14+1×3+5＝40.51又因为：＝2.01m/s所以：＝166mH＝405+1.7×（2.82+166+1）＝438.1m管道阻力系数：式中：——所选泵的额定流量，m3/h；所以：＝3.039×则管道特性方程为：取不同的Q值，求得相应的值列表如下：Qm3/h0100200300400500Hm405408.039417.1432.3453.6480.9⑶确定水泵级

8、数及工况点10水泵级数：i＝H/Hk＝438.1/60＝7.3式中：Hk——所选水泵一级额定扬程，m；由上计算结果决定选七级水泵。工况点参数：＝412m3/h，＝0.73，＝93Kw，=435m。所选的水泵管道特性曲线见图3－3。图3－2水泵管道特性曲线.4校验