矿井排水设备选型设计参考资料
矿井排水设备选型设计
一、设计任务
选型设计的任务是根据矿山的具体条件，在现有产品中对水泵机组及管路进行合理的选择，以保证安全、经济、可靠地运转。具体内容包括：
（1）矿井排水系统； （2）选择排水设备； （3）提出经济核算结果； （4）绘制泵房及管路布置图。
二、原始资料
（1）矿井的开拓方式、同时开采的水平数，井口及各水平标高和矿井服务年限； （2）各开采水平的正常涌水量和最大涌水量，以及每年发生的天数； （3）矿井水的密度、重度和化学性质； （4）矿井瓦斯等级及矿井年产量；
（5）准备敷设管路的井筒布置及泵房附近车场的布置图； （6）矿井供电电压及井下运输轨距。
三、选择水泵的型式和台数
1. 确定工作水泵、备用水泵的排水能力——排水量；
2. 确定水泵必须的扬程；
3. 预选水泵：最好一台就能达到工作水泵必须的排水能力，水泵级数n ；
4. 确定水泵台数：n=n 1+n 2+n 3。
四、计算管径、选择管材
1. 排水管径：经济流速1.5~
2.2m/s ； 2. 吸水管径：经济流速0.8~1.5m/s ；
3. 排水管壁厚（查表）。
五、计算管路特性
管路特性方程式：2c T H H KR Q =+
六、确定工况点
七、验算、吸水高度计算
1. 稳定性验算；
2. 经济性验算；
3. 排水时间验算；
4. 吸水高度计算
八、耗电量、排水费用计算 九、选择最佳设计方案
矿井排水设备基础知识
一、水泵的性能与特性曲线
1、水泵型号的含义
D型单吸多级分段式离心泵。以D500-57×3为例，D型泵标准型号意义如下
2、水泵的一般性能
特性曲线是用来表示水泵工作性能的主要方式。特性曲线表示水泵在额定转速下流量、总扬程、泵效率和所需功率之间的关系。
D216-25型水泵特性曲线
由特性曲线图可知，如果泵在大流量工况点下运转，泵产生的总扬程会减小；繁殖，在校流量区运转，泵产生的总扬程会增大；流量为0时，虽然扬程达到最大值，但泵的效率却变成了零。这时所需功率不能作为泵的有效功率来利用，而是以热的形式浪费了，且对水泵有损坏。
只要不产生过载、振动、汽蚀和过热现象，泵就可以在很宽的范围条件下使用。一般情况下，泵的运转工况点在设计最高效率点附近最合理，若使运转工况点在设计最高效率点的右侧则更佳。
200D1-43型水泵特性曲线
D280-65型水泵特性曲线
二、排水方案确定
1、单水平开采排水方案
（1）直接排水系统
单水平竖井开采单水平斜井开采
直接排水系统简单，开拓量小，咕噜管路敷设较为容易，基建费用低，便于管理，是我国煤矿井下排水常用的系统。
（2）分段排水系统
单水平开采时，若精通较深，排水所需压头超过了水泵困难产生的扬程时，可以采用分段排水系统。有两种方案：其一是在井筒中部开拓泵房和水仓；其二是只开中间泵房、不开水仓，上下部排水装置串联工作，接续排水。
分段排水系统
2、多水平开采排水方案
（1）直接排水系统
（2）分段排水系统
无论单水平还是多水平开采，选用哪一种排水系统，都要经过技术和经济的综合比较后才能确定。
三、排水设备选型计算与台数的确定
1、排水设备能力与台数的相关规定
《煤矿安全规程》（2010版）第四节井下排水
第二百七十八条主要排水设备应符合下列要求：
（一）水泵：必须有工作、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（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%。水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。
（二）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。
（三）配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用水泵。
有突水淹井危险的矿井，可另行增建抗灾强排能力泵房。
第二百七十九条主要泵房至少有2个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高出泵房底板7m以上；另一个出口通到井底车场，在此出口通路内，应设置易于关闭的既能防水又能防火的密闭门。泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。
第二百八十条主要水仓必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。
新建、改扩建矿井或生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下时，主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。
正常涌水量大于1000m3/h的矿井，主要水仓有效容量可按下式计算：
Ｖ＝2（Q+3000）
式中：V --主要水仓的有效容量，m 3；Q --矿井每小时正常涌水量，m 3。
但主要水仓的总有效容量不得小于4h 的矿井正常涌水量。 采区水仓的有效容量应能容纳4h 的采区正常涌水量。
矿井最大涌水量和正常涌水量相差特大的矿井，对排水能力、水仓容量应编制专门设计。 水仓进口处应设置箅子。对水砂充填、水力采煤和其他涌水中带有大量杂质的矿井，还应设置沉淀池。水仓的空仓容量必须经常保持在总容量的50%以上。
第二百八十一条 水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路，必须经常检查和维护。在每年雨季以前，必须全面检修1次，并对全部工作水泵和备用水泵进行1次联合排水试验，发现问题，及时处理。
水仓、沉淀池和水沟中的淤泥，应及时清理，每年雨季前必须清理1次。
第二百八十二条 对基岩段富水性较强的深井，应在井筒中部设置相应排水能力的转水站。
第二百八十三条 井筒开凿到底后，井底附近必须设置具有一定能力的临时排水设施，保证临时变电所、临时水仓形成之前的施工安全。
第二百八十四条 在建矿井在永久排水系统形成之前，各施工区必须设置临时排水系统，并保证有足够的排水能力。
2、排水设备的选型与计算
（1）按正常涌水量确定排水设备所需排水能力
12420
z Q Q =
1( 5.5)h H K H =+
式中：z Q ——矿井正常涌水量，m 3/h ；
K ——扬程损失系数，对于竖井K =1.1，对于斜井K =1.20~1.35，倾角大时取小值；
h H ——精通深度，m 。
根据1Q 和1H 出巡水泵型号，所选水泵的流量和扬程应尽量接近并高于1Q 和1H 。讯顶水泵，即确定了流量Q （m 3/h ）和扬程H （m ）。
（2）正常涌水期所需水泵的工作台数
1
z Q Z Q
=
式中：Q ——单台水泵的流量，m 3/h 。
（3）正常涌水期一昼夜内水泵工作时间
z
z z Q T Z Q
=
（4）排水管直径
根据以下公式计算所需的排水管直径：
g
d '=
式中：d
v '——排水管中水流速度，m/s ；通常取最有利的排水管流速d v '=1.5~2.2m/s 。
根据g
d '选与g d '接近的标准管径g d 。 （5）排水管中实际水流速度
2
43600d g
Q
v d π=
常用管径、流速和流量关系见表2-1。凡是超过表2-1中的最大值，都将使管路扬程损失显著增加。
表2-1 常用管径g d 、流速d v 与流量Q 的关系
表2-2 管路直径、最大流量及流速限制
（6）吸水管直径
吸水管直径一般比排水管直径大一级，可用下式选取标准管径s d ：
25(mm)s g d d =+
（7）吸水管内实际流速
2
43600s s
Q
v d π=
吸水管中的实际流速一般取0.8~1.5m/s 。 （8）管路扬程损失
管路扬程损失包括排水管路扬程损失和吸水管路扬程损失两大部分，即
2
2
2j d
gf sf t g L v H H R Q d g
λ
+== 式中：gf H ——排水管路扬程损失，Pa ；
sf H ——吸水管路扬程损失，Pa ；
t R ——管路阻力损失系数，s 2/m 5；
j L ——管路计算长度，等于实际长度加上底阀、异型管、逆止阀、闸阀及其他部分补充损失的等值长度（及
把管路的局部损失等效成一定长度直管上的沿程损失），m （不同管件折合成直管的等值长度g L 见表2-3）；
λ——水与关闭的摩擦阻力系数，可查表2-4或按下式计算：
11
1.742lg 2g d K λ=
?
?+ ?
??
对于焊接管（λ大）取1K =1.1~1.3mm ，对于无缝钢管取1K =1.01~1.07mm 。
表2-3 管件等值长度g L
表2-4 水和管壁的摩擦阻力系数λ
管路扬程总损失如下：
①排水管中扬程损失（包括沿程损失和局部损失）：
2
1233445()2d
gf
v H z z g
?????=++++
式中：1?——速度压力系数，取11?=；
2?——直管阻力系数，2d
g
L d ?λ
=； 3?——弯管阻力系数，见表2-5；
3z ——弯管数量，个；
4?——闸阀阻力系数，见表2-5；
4z ——闸阀数量，个；
5?——逆止阀阻力系数，见表2-5；
排水直管总长d L ： 12312d h L H L L L h h =+++++ 式中：h H ——井筒深度或斜井长度，m ；
1L ——水泵房长度，m ； 2L ——地面上的排水管长，m ； 3L ——巷道长度，m ；
1h ——从井底车场至支撑弯管间的高度，m ； 2h ——管子超出井口水平高度，m 。
②吸水管中的吸程损失（包括沿程损失和局部损失）：
2
2334()2s sf v H z g
???''''=++
式中：2
?'——吸水管直管阻力系数，2x
s
L d ?λ'=； x L ——吸水管直管长度，m ；
3
?'——吸水管弯管阻力系数，见表2-5； 3
z '——吸水管弯管数量，个； 4
?'——逆止阀和滤网阻力系数，见表2-5。 表2-5 局部阻力系数表
为了计算方便，也可按表2-3和表2-6估算每100m直管的扬程损失值。
表2-6 100m长度的直管摩擦损失估算表
表2-7 按海拔而定的大气压力
表2-8 按水温而定的饱和水蒸气压力
-矿井排水设备选型设计
设计题目：矿井排水设备选型设计 综放工作面选型设计 本次设计是根据煤矿的实际情况、环境条件而制定的。好的煤矿机械设备选型设计和供电系统，对于企业来说，可以更好的利用和合理分配电力资源，促进安全生产和降低生产成本。所有的设计方案都要以《煤矿安全规程》、《煤矿井下供电设计规范》、《煤矿电工手册》等为准则。 本设计介绍了矿井排水设备选型、综放工作面供电系统；排水设备选型主要介绍确定排水系统、选择排水设备、给出指标经济核算、绘制水泵房布置图、绘制管路系统图等；紧力及选用的电机功率的计算等；综放工作面供电系统主要是介绍采煤工作面供电系统拟定、电缆选型校验、低压供电系统开关整定校验、高压系统整定校验、接地保护系统、漏电保护系统。 总之，所有的煤矿机械设备选型和供电系统都是以井下安全生产所服务为目的。设计一套完整、完善的煤矿机械设备选型设计和井下供电系统，对煤矿安全生产是必不可缺少的。 关键词：机械设备选型; 排水设备选型；选型设计；井下；综放工作面；供电。
目录 目录 (2) 绪论 (4) 第一部分矿山固定设备选型设计 (6) 矿井排水设备选型设计 (6) 1. 概述 (6) 2. 排水设备及系统的选择 (7) 2.1设计的原始资料 (7) 2.2水泵的型号及台数选择[6] (8) 2.3 管路的选择 (8) 3. 工况点的确定及校验 (10) 3.1 管路系统 (10) 3.2 校验计算 (12) 4. 电耗计算................................................................................................. 错误!未定义书签。 4.1 年排水电耗................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 吨水百米电耗校验....................................................................... 错误!未定义书签。 第二部分综放工作面供电设计............................................................... 错误!未定义书签。 1. 概述......................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1综放工作面供电系统拟定[2].......................................................... 错误!未定义书签。 1.2 综放工作面负荷统计.................................................................... 错误!未定义书签。 1.2.1材料道供电系统负荷：（660V）.............................................. 错误!未定义书签。 1.2.2 溜子道供电系统负荷：（660V）............................................. 错误!未定义书签。 1.2.3 工作面1140 V 供电系统负荷：............................................ 错误!未定义书签。 2. 设备的选择、整定计算、校验[10] [11]： ............................................... 错误!未定义书签。 2.1功率因数[3]：.................................................................................. 错误!未定义书签。 2.2 各变压器容量校验：.................................................................... 错误!未定义书签。 3. 材料道供电系统：................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1 设备选择：.................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2 电缆的选择[5]................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.1干线............................................................................................ 错误!未定义书签。 3.2.2 负荷线....................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3 电压损失检验[12]： ................................................................... 错误!未定义书签。 3.4材料道开关整定计算、校验：..................................................... 错误!未定义书签。 3.4.1 材料道配电点(3-5＃ KBD-200A）整定：（动力）............... 错误!未定义书签。 3.4.2 材料道分支馈电（3-4＃ KBD＃- 400A）............................. 错误!未定义书签。 3.4.3 材料道总馈电（3-1＃ KBD-400A）....................................... 错误!未定义书签。 4. 溜子道供电系统：................................................................................. 错误!未定义书签。 4.1 设备选择、校验：................................................................................ 错误!未定义书签。 4.2 1# 移变（660V）供电系统：........................................................... 错误!未定义书签。 4.2.1 电缆选择、校验[1].................................................................... 错误!未定义书签。
流体机械,水泵的选型设计
流体机械课程设计 题目：矿井排水设备选型设计 1概述 2设计的原始资料 开拓方式为立井，排水高度为342m，正常涌水量为655m3/h； 最大涌水量为850m3/h；持续时间60d。矿水PH值为中性，重度为10003N/m3，水温为15℃。该矿井属于高沼气矿井，年产量为5万吨。 3排水方案的确定 在我国煤矿中，目前通常采用集中排水法。集中排水开拓量小，管路敷设简单，管理费用低，但由于上水平需要流到下水平后再排出，则增加了电耗。当矿井较深时可采用分段排水。 涌水量大和水文地质条件复杂的矿井，若发生突然涌水有可能淹没矿井。因此，当主水泵房设在最终水平时，应设防水门。 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、操作和维护管理等因素，经过技术和经济比较后。确定最合理的排水系统。 从给定的条件可知，该矿井只有一个开采水平，故可选用单水平开采方案的直接排水系统，只需要在2343车场附近设立中央泵房，就可将井底所有矿水集中排至地面。
4水泵的选型与计算 根据《煤矿安全规程》的要求，主要排水设备必须有工作水泵、备用水泵和检修水泵。工作水泵的能力应能在20h 内排除矿井24h 的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h 内排出矿井24h 的最大泳水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况在主水泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另增设水泵。 排水管路必须有工作和备用水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h 内排完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。 水泵必须排水能力计算 正常涌水期 h m q q Q z z B /7866552.12.12024 3=?=== 最大涌水期 h m q q Q /10208502.12.12024 3max max max =?=== 式中 B Q ——工作水泵具备的总排水能力，3/m h ； max Q ——工作和备用水泵具备的总排水能力，3/m h ； z q ——矿井正常涌水量，3/m h ； max q ———— 矿井最大涌水量，3/m h 。
煤矿排水系统设计
主排水泵选型计算设计 一、概述 本矿井采用主斜井、副立井、回风立井综合开拓方式，主斜井井口标高为+922m，副立井、回风立井井口标高均为+1195m，副立井、回风立井落底标高均为+220m，主斜井与暗主斜井斜交，暗主斜井落底标高为+206m，初期大巷最低点标高为+205m。 根据地质报告，本矿井正常涌水量807m3/h，最大涌水量为1234m3/h，正常涌水量大于120m3/h，最大涌水量大于600m3/h，对照现行《煤矿防治水规定》，属水文地质条件复杂矿井。按照现行《煤矿防治水规定》及《煤矿安全规程》要求，本矿井应当在井底车场周围设置防水闸门，或者在正常排水系统基础上安装配备排水能力不小于最大涌水量的潜水电泵排水系统。根据本矿井开拓方式，结合现有成熟的防水闸门产品参数，设置防水闸门抗灾暂无合适的设备，因此设计在正常排水系统基础上配备潜水电泵抗灾排水系统。 二、矿井主排水 （一）设计依据 地质报告提供矿井正常涌水量807m3/h，最大涌水量为1234m3/h，考虑矿井井下洒水和黄泥灌浆析出水增加50m3/h的排水量，因此在设备选型时按正常涌水量857m3/h，最大涌水量为1284m3/h计算；矿井水处理所需要增加15m扬程。 （二）排水系统方案 根据本矿井的开拓布置，矿井涌水量和排水高度等资料，设计对本矿井的排水系统方案进行了比较： 方案一：主排水泵房设置在初期大巷最低点，排水管路沿副立井井筒敷设，将矿井涌水排至地面副立井工业场地，在副立井工业场地设置水处理站。该方案虽然排水管路相对较短，降低了管路投资，但是由于副立井较主井井口标高高出约273m，年排水电费约增加560余万元，且送往井下的洒水管路水压大，需增加管路壁厚，管路投资增加约100万元，综合运营费用较高。 方案二：主排水泵房设置在初期大巷最低点，排水管路沿西大巷→主斜井井筒敷设，将矿井涌水排至主井场地。该方案虽然排水管路较长，管路损失较大，但主井较副立井
某煤矿主排水设备选型设计
安徽矿业职业技术学院 毕业设计说明书 设计题目某煤矿主排水设备选型设计作者姓名叶德伍 学号 1 系部机电工程系 专业矿山机电 指导教师张丽芳老师 2013年3月28日
本次论文设计是基于煤矿流体机械选型设计，完成煤矿主排水设备水泵的型与设计。 本文根据安全和工作能力的要求，选取相应的水泵，以与对应的电动机。并且根据煤矿需要，计算年耗电量，进行基本的生产成本算。 本文主要是煤矿用排水设备的选型，通过对以上设备的合理选型与设计，使工人的工作条件得到一定的改善，实现最大的经济效益。 选型设计中，根据《煤矿安全规程》的有关规定，在保证与时排除矿井涌水的前提下，使排水总费用最小，因而选择最优方案。 根据设计任务书所提供资料，以严格遵守《矿井安全规程》所规定的有关条款为依据，以安全可靠为根本，投入少、运行费用低为原则的设计指导思想，在煤矿生产中，单水平和两个水平开采，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，在确定最合理的排水系统。 初步选择排水方案，进行设备选型以与相关计算，确定设备工况，校验水泵的稳定工作条件、经济运行条件，排除不合理方案。对所剩方案进行经济核算，根据各设备外形尺寸与安装要求，并考虑其运行条件，最终确定泵房与管路的布置图。 关键词：矿井涌水; 水泵; 工况点; 设备布置; 修改建议： 1、目录从第1页开始 2、7.4设备购置费7.5安装工程费这两部分去掉
第一章、绪论 (1) 1.1矿水 (4) 1.2矿山排水设备的组成 (4) 第二章、矿井排水系统的确定与要求 (5) 2.1排水系统的要求 (5) 2.2矿井排水系统的确定 (5) 2.3矿井主排水系统的设计 (6) 第三章、水泵的选型与台数计算 (7) 3.1设备最小能力计算 (7) 3.2水泵扬程 (7) 3.3预选水泵的形式 (8) 3.4确定水泵的级数 (8) 3.5选定水泵的有关参数 (8) 3.6校验水泵稳定性 (9) 3.7确定水泵的台数 (9) 第四章、吸、排水管道选型计算与管道的布置 (10) 4.1管路敷设 (10) 4.2主排水管路连接 (10) 4.3管路支承梁计算 (10) 4.4管径计算 (11) 4.5确定管路壁厚 (11) 4.6计算管路特性 (12) 4.7吸、排管道的布置 (13) 4.8管道特性曲线的绘制与工况点的确定 (13) 第五章、水泵工作合理性校验 (14) 5.1校验排水时间 (14) 第六章、水泵电动机的选型计算 (15) 6.1水泵电动机的选型要求 (15) 6.2电动机结构型式的选择 (15) 第七章、主排水经济指标的计算 (16) 7.1计算水泵安装高度 (16) 7.2验算电机容量 (16) 7.3计算耗电量 (17) 第八章、水泵房、水仓的布置尺寸确定 (20) 8.1水泵房的布置与尺寸的确定 (20) 8.2水仓的布置与尺寸的确定 (22) 8.3水泵房的草绘绘制 (23) 参考文献致 (24) 致谢 (25)
矿井排水设备选型设计课程设计
矿井排水设备选型设计课程设计
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 年级: 2010级 指导老师:xxxxx老师 2013-7
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：
Q B ′＝ 2420 Q ＝1.2Q m 3/h 式中： Q B ′——水泵最小排水量，m 3/h ； Q ——矿井正常涌水量，m 3/h ； 由此： Q B ′＝1.2×210 ＝252 m 3/h 最大涌水量时： Q Br ′＝2420 r Q ＝1.2 Q Br ′ m 3/h 式中： Q r ——矿井最大涌水量，m 3/h ； 由此： Q Br ′＝1.2×290 ＝348 m 3/h ⑵水泵扬程的计算 'P X B g H H H η+= 式中： P H ——排水高度，取井筒垂深，m ； X H ——吸水高度，取5m ； g η——管道效果，竖井取0.89－0.9； 所以： '40050.9 B H += ＝450m ⑶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330 m 3/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，应能在20h 内排出
矿井提升选型设计样本
第三部分矿井提升设备选型设计设计原始数据 主井提升：1、矿井年产量A=90万吨； 2、工作制度：年工作300天，日工作18小时； 3、矿井为单水平开采，井深 4、提升方式为立井单绳缠绕提升； 5、散煤容重r=0.9t/m3。 设计要求： 1、矿井深度数H S=270米； 2、装载高度H2=18M； 3、卸载高度H X=18M； 一、提升容器的选择 在矿井年产量，工作制度一定的情况下，我们可以选择大容量容器低速提升，也可选择小容量容器以较高速度提升，这两种提升方式，前者因容量大，所需提升钢丝绳直径粗，提升机直径大，电动机功率大。 一般认为经济的提升速度为 V j＝（0.3～0.5）√H ＝米/秒 式中 H——提升高度（米） 一般情况下取中间值进行计算，即V j＝0.4√306＝7米/秒,对于箕升H=H S+H X+H Z＝270＋18＋18＝306（米） 式中H S——矿井深度=270米；
H X——卸载水平与井口高差（卸载高度），箕斗提升H X=18m. H Z——装卸高度，箕斗提升H Z=18m。 根据经济速度，可以估算经济提升时间 T j=V j/a＋H/V j＋u＋θ＝7/0.8＋306/7＋10＋10＝72.5（秒） 式中α——提升加速度，对于箕斗，可取0.8米/秒2。。 u——容器爬行阶段附加时间，可暂取10秒（对于箕斗）。 θ——每次提升终了后的休止时间，可暂取10秒。 从而可求出一次经济提升量 Ｑj ＝C·a f·A a·T j/3600bt ＝1.15×1.2×900000×72.5/(3600×300×18) ＝4.63吨/次 式中A n——矿井年产量90（吨/年） a f——提升富裕系数，对第一水平要求≥1.2 C——提升不均匀数有井底煤仓c=1.15 t——日工作小时数（一般取18小时） b——年工作日（一般取300天） 根据计算所得Ｑj从箕斗规格表中选取JL-6型立井单绳箕斗。主要参数如下： 型号：JL-6 名义装载质量6t 有效容积：6.6m3提升钢丝绳直径：43mm 钢丝绳罐道直为32～50mm；数量为4个 刚性罐道：2个380N/m钢轨箕斗质量：5t
矿井排水系统设计技术统一口径
矿井排水系统设计技术统一口径 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》、《煤炭工业矿井设计规》和《煤炭工业小型矿井设计规》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、采矿专业提供的矿井最大涌水量Q m 和正常涌水量Q z 、矿井水PH 值、敷设排水管路井筒的井口和井底标高H 1、H 2以及井筒坡度、矿井瓦斯等级。 二、排水泵站的能力确定 1、最小排水能力计算 （1）、正常涌水量时工作水泵最小排水能力：Q 1 =24Q z /20=1。2Q z （2）、最大涌水量时工作水泵最小排水能力：Q 2 =24Q m /20=1。2Q m 2、水泵扬程估算 H =K(H p +H x ) 式中， H p 为排水高度, 且H p = H 1- H 2, H x 为吸水高度, 估算一般取H x =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. 3、 确定水泵台数 根据计算的Q 1、Q 2、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Q b （一般为额定流量），按《煤矿安全规程》第278条相关规定，分别计算出水泵站內工作水泵、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= n 1+ n 2+ n 3 式中，工作水泵台数n 1= Q 1/Q b , 且n 1≥1，当n 1不为整数时，其小数应进位到整数。
矿井提升机的选型原则
矿井提升机的选型原则 对于年产量大于600kt的大、中型矿井，由于提升煤炭及辅助工作最均较大，一般均设主、副井2套提升设备。主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐笼完成辅助提升任务，如提升矸石、升降入员和下放材料、设备等。矿山机械设备对于年产量小于300kt 的小型矿井，如果仅用1套罐笼提升设备就可以完成全部主、副井的提升仟务时，则采用丨套提升设备是经济的。对于年产量大于1800kt的大型矿井，主井往往需要2套箕斗提升设备，副井除配备1套罐笼提升设备外，多数尚需要设置1套单容器平衡锤系统专门提升矸石。(2) 一般情况下，主井均采用箕斗提升方式。但在特殊条件下，例如矿井生产的煤质品种多，且需分别运送，或是保证煤炭有足够的块度，只好采用罐笼作为主井的提升设备。(3) 为了提高生产率，中型以上的矿井原则上都要采用双钩提升。矿山机械设备如果矿井同时开采水平数过多，采用平衡锤单容器提升方式也是比较方便的。(4) 根据我国H前的实际情况，对于小型矿并，以采用单绳缠绕式提升系统为宜。对于年产量9001ct以上的大甩矿井，以采用多绳摩擦提升系统为宜。矿山机械设备对于中型矿并，如井较浅，可采用单绳缠绕系统；井较深时，也可采用多绳摩擦提升系统，或主井采用单绳箕斗，副井采用多绳摩擦罐笼提升。(5)
矿井若有2个水平，且分前、后期开采时，提升机、井架或井塔等大型固定设备要按最终水平选择。提升容器、钢丝绳和提升电动机根据实际情况也可按第一水平选择，待井筒延伸到第二水平时，另行更换，但电动机以换装一次为宜。(6) 对于斜井，目前应采用单绳缠绕式提升机。(7) 地面生产系统靠近井口时，采用箕斗提升可以简化煤的生产流程；若远离井口，地面尚需一段窄轨铁路运输，应采用罐笼提升。以上所述，仅提出了决定提升方式的一般原则。矿山机械设备在具体的设计工作中，要根据矿井的具体条件，提出若干可行的方案，然后对基建投资、运转费用、技术的先进性诸方面进行技术经济比较，同时还要考虑到我国提升设备的生产和供应情况，才能决定合理的方案。矿山机械设备特别是计算机技术在煤矿的日益广泛应用，为矿井设计和优化设计提供了更为有利的条件。
矿井排水设备选型设计课程设计
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 年级 : 2010级 指导老师 :xxxxx老师 2013-7
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：
Q B ′＝ 2420 Q ＝1.2Q m 3/h 式中： Q B ′——水泵最小排水量，m 3/h ； Q ——矿井正常涌水量，m 3/h ； 由此： Q B ′＝1.2×210 ＝252 m 3/h 最大涌水量时： Q Br ′＝2420 r Q ＝1.2 Q Br ′ m 3/h 式中： Q r ——矿井最大涌水量，m 3/h ； 由此： Q Br ′＝1.2×290 ＝348 m 3/h ⑵水泵扬程的计算 'P X B g H H H η+= 式中： P H ——排水高度，取井筒垂深，m ； X H ——吸水高度，取5m ； g η——管道效果，竖井取0.89－0.9； 所以： '40050.9 B H += ＝450m ⑶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330 m 3/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，应能在20h 内排出矿井24h 的最大涌水量。
排水泵选型计算
一、井下排水 根据矿井开拓方式，本矿设计排水系统为一级排水，投产时在+2375m水平标高井底车场设1套井底主、副水仓及排水设施，矿井涌水由井底主、副水仓直接排至+2500m地面消防水池。 （一）、矿井不同时期井下正常、最大涌水量 根据《陇南市武都区龙沟补充勘查地质报告》预测计算，矿井最大涌水量4.5m3/h ，正常值涌水量3m3/h。涌水 PH≤5，管路敷设斜架倾角约 25°，排水垂高129m（地面消防水池+2500m，水泵标高+2375m，再加上井底车场至水仓最低水位距离 4m）。 （二）、设计依据 =3m3/h； （1）矿井正常涌水量：Q B =4.5m3/h； （2）矿井最大涌水量：Q max （3）排高：129m。 （三）、选型计算 1、所需水泵最小流量 Q1= 24Q B/20 = 24×3/20 =3.6（m3/h） 2、所需水泵最大流量 Q2= 24Q max/20 = 24×4.5/20 =5.4（m3/h） 3、排水总高度 h= 排水高度+吸水高度=125+4=129（m） 4、水泵所需扬程的估算。 HB=Hc/ηg(取0. 77∽0. 74) =129 /0.77∽0.74 =168∽175m 5、管路阻力计算 管路阻力按下式计算：
（m） 式中： Hat—排水管路扬程损失m； Hst—吸水管路扬程损失m； λ—水与管壁摩擦的阻力系数，查表D=108mm钢管0.038： —管路计算长度，等于实际长度加上底阀、异形管、逆止阀、闸阀及其它L i 部分补充损失的等值长度m，计算长度取值500m； D —管道公称直径m;取0.1m； g —水流速度，按经济流速取2.0m。 V d 将各参数代入公式，经计算=38m。管路淤积后增加的阻力系数取1.7，增加的阻力为65m。 6、水泵扬程 淤积前：H=129+38=167m; 淤积后：H=129+65=194m; （四）、排水泵选择 选择MD12-50×5型矿用多级离心泵，其流量为12m3/h，扬程为250m；配用防爆电机功率30kW、进出口50mm、效率46.5%。 （五）、排水泵的工作、备用、检修台数 选择MD12-50×5型矿用多级离心泵3台，其中1台工作、1台备用、1台检修。 （六）、排水能力、电机功率和吸上真空高度校验 按管路淤积后工况参数校验排水能力，按管路淤积前工况参数校验电机功
煤矿泵房自动化排水系统设计方案
XXX煤矿泵房自动化 排水系统设计方案 常州兰陵阀门控制有限公司联
序言 安全、优质、节能、高产、减少岗位人员、提高劳动效率最终达到降低成本，增强企业市场竞争能力，企业要生存、要发展，必须走安全、高效、高产实现矿井自动化之路，通过提高自动化控制水平，实现健全、全矿井的自动化、信息化网络化建设，提高管理管理水平，做到安全生产，减员增效，提高生产率。而井下自动化排水系统是井下自动化系统的重要组成部分。 全矿井中央水泵控制系统主要由两部分组成：井上监视、控制部分和井下中央水泵房排水控制部分。 1、井上监视、控制部分 采用上位机控制，用于实现全矿井水泵控制系统的地面监控与井下的数据传输、并配有功能强大的软件操作系统，用于实现全矿井的排水控制与监控，通过矿井网络系统将信息传送到全矿井综合自动化平台，全矿井综合自动化平台对有关信息进行分析后在WEB网页上发布，实现信息的共享。该系统软件功能强大，界面直观，操作简便，功能齐全，形象逼真的动态画面和全中文显示，还具有实时报警监视、数据采集、处理、显示及打印功能，安全确认机制和历史数据记录功能。 在工控机通过局域网与工控机连接的计算机都可浏览各水泵的运行状态及其信息。计算机和系统软件留有足够的冗余和以太网、OPC接口，可以方便地进行扩展，为实现全矿井综合自动化奠定基础。各监控系统实时采集生产工况参数，可以采用图形、报表的形式显示系统的实时工况。 该系统优化了生产计划，在服务器中建立了综合历史数据库，定时将水泵控制站的运行时间、水仓水位、流量等数据存入数据库中，便于统一管理，更好的利用峰谷电差价降低生产成本，设定不同的使用权限，各司其职。 2、中央水泵房控制部分 中央水泵房控制部分由PLC可编程控制箱、水泵综合控制箱和各种传感器组成，具有以下功能。 自动启泵过程：综合控制箱与PLC结合可实现水位自动监控，系统可根据水位的高低准确地发出开、停泵指令。当水位达到高位时，立即起动；当水位继续上升至高位极限水位时，
本科毕业论文矿井提升设备选型设计Word版
河北工程大学 毕业设计论文 专业：机械电子工程 题目：矿井提升设备选型设计 指导老师： 目录
摘要 (1) Abstract (2) 第1章概述 (1) 1．1 地形地貌 (1) 1．2 气象 (1) 1．3 井田范围 (1) 1．4 可采煤层及开采技术条件 (2) 1．5 可采煤层顶底板岩性 (2) 1．6 提升系统及能力 (3) 1．7 通风系统及能力 (3) 1．8 排水系统及能力 (4) 1．9 供电系统及能力 (4) 1．10 地面储装系统及能力 (4) 第2章工业广场布置情况 (5) 第3章矿井提升设备选型设计 (5) 3．1 原始数据设备选型设计 (5) 3．2 提升容器的选择 (6) 3．3 提升钢丝绳的选择 (7) 3．4 提升机的选择 (7) 3．5 提升电动机的预选 (9) 3．6 提升机与井筒相对位置 (9) 3．7 提升系统变位质量 (11) 3．8 速度图各参数的确定 (12) 3．9 提升速度图计算 (13) 3．10 提升动力学计算 (14) 3．11 电动机功率的验算 (15) 3．12 提升设备电耗及效率设备实际年产提升能力 (16) 第4章 TAK-A型提升机拖动控制系统简介 (18) 4．1 加速阶段 (18)
4．2 等速阶段 (19) 4．3 减速阶段 (19) 4．4 节爬行与停车阶段 (20) 第5章设计说明..........................................21—25 第6章谢辞 (26) 第7章参考文献 (27)
第1章矿井概况 矿井提升设备是沿井筒提升煤炭，矸石，升降人员和设备。下放材料的大型机械设备，它是矿井井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，是矿山运输的咽喉，因此，矿井提升设备在矿山的全过程中占有极其重要的地位。 随着科学技术的发展，矿井原有提升设备，其成本和耗电量比较高，所以在新的设计中要确定合理的提升系统，结合本矿的具体条件，保证提升设备在造型和运转两个方面都是合理的，经济的。 1．1 地形地貌 井田地表为一简单丘陵，由西向东缓慢倾斜，其坡度约为11.3‰，最高处在西部上官庄风井附近，海拔180m，最低在井田东部，海拔标高134m。在长期地质年代中，地表形成了数条泄洪冲沟，其中最大的有五条，霍庄羊渠河断裂中沟，霍庄霍庄南台中沟，王庄北沟，张家沟和佐城沟。这些中沟皆源于鼓山，均属季节性中沟，雨季水大，排水畅通，平时干枯或仅有小股流水。地表除上述大小冲沟外，均为农田和农村。主要村庄有：羊一附近的王庄、南台村、羊渠河及霍庄村；羊二有张庄、苗庄、佐城村等。 1．2 气象 羊渠河矿地处温暖带大陆性气候。冬季干旱，间有雨雪，主，付井筒淋水有结冰现象。冬春季多为北风和西北风，风力5-6级。夏季较长气候炎热，七八月份为雨季，气温最高可达40度，常有中到大雨，多大南风和西南风，需要年年雨季防洪防汛。年平均降雨量616.1㎜，最大1273.4㎜(1963年)，374.9㎜(1965)：最大积雪厚度15㎝,最大冻土深度22㎝，最低气温-15.7度，最高气温41.9度，最大风速20m/s。 1．3 井田范围 羊渠河井田属华北煤田，位于太行山支脉—鼓山东麓约5km处，行政区隶属河北省邯郸市峰峰矿区。井田中心地处北纬36°，东经114°，中心海拔标高
排水设备选型计算
目录 目录 摘要 第一章绪论及设计原始资料与任务 第二章离心泵结构和特点 2.1 概述............................................................. 2.2 离心泵的工作原理、分类、型号及结构............................... 2.3 离心泵的气蚀..................................................... 2.4 离心泵的分类..................................................... 第三章排水设备选型计算 3.1 确定排水系统..................................................... 3.1.1预选的泵的型号和台数........................................... 3.1.2确定水泵的台数和级数........................................... 3.2管路及管路布置................................................... 3.2.1管路系统....................................................... 3.2.2计算管路特性................................................... 3.2.3 校验计算....................................................... 第四章确定水仓、水泵房尺寸及其附属设备 4.1 确定水仓尺寸..................................................... 4.2 泵房分配井闸直径的确定........................................... 4.3 水泵基础尺寸的确定............................................... 4.4 计算主泵房主要尺寸............................................... 第五章其余方案的选型计算及方案比较 5.1确定水泵台数..................................................... 5.2 管路及管路布置................................................... 5.3计算耗电量....................................................... 致谢 参考文献
矿井排水水泵设计
摘要 本设计的主要内容是了解矿井排水设备发展及应用情况，明确所设计的大饭铺矿的矿井概况、井田开拓方式，对矿井排水设备常用的水泵的类型、工作原理、结构和型号进行分析。根据设计依据确定排水系统方案，选择水泵、管路及管路附件等设备的类型和具体型号，确定水泵工况点，选择电动机，以及对各方案水泵装置效率的进行比较，排除不合理的方案，最后再对方案进行经济核算以确定方案的合理性。根据《矿井设计规范》、《煤矿安全规程》、所选择的水泵、管路及管路附件等设备的规格，确定水泵房、吸水井、水仓、管子道间尺寸。进行水泵、管路及管路附件等设备布置，绘制水泵房设备布置图。 在设计过程中，根据矿井安全生产的政策、法规，结合煤炭行业发展现状，以安全可靠为根本，以投入少、运行费用低为原则的设计指导思想来进行综合设计。 关键词：排水系统；水泵；工况点
Abstract The main content of this design is familiar with mine drainage equipment application, clear the design of large Fanpu mine mine survey mine exploitation, mine drainage equipment commonly used pump type, working principle, structure and types of analysis. Drainage scheme is determined according to the design basis, pumps, piping and pipe accessories equipment type and the specific types of selection, determine the pump operating point, motor selection, and on the efficiency of the pump device compared to exclude unreasonable scheme, then the other case in economic accounting to determine the plan of rationality. According to the code for design of mine, "coal mine safety regulations", the choice of pumps, piping and pipe accessories equipment specifications to determine the pump room, ceiling wells, sump, pipe size. Pump, piping and piping accessories and other equipment layout, drawing the layout of the pump room equipment. In the design process, according to the mine safety production policies, laws and regulations, combined with development status of coal industry, in order to secure fundamental to invest less, low operating cost as the principle of the design of the guiding ideology to carry out comprehensive design. Keywords: drainage system; pump; working condition point
矿井提升设备选型设计
摘要 本设计主要对矿井生产所用的提升机械设备选型进行的一次合理选择。 矿井提升设备的任务是沿井筒提煤、矿石、矸石，下放材料，升降人员和设备。本设计通过选人车、钢丝绳、提升机、天轮、井架、电动机等来叙述提升机的设备选型。 在矿井提升中，应根据不同的用途，选用合适的钢丝绳，扬长避短，充分发挥它们的效能为此必须对其结构、性能及选择计算方法予以了解。 斜井串车提升具有基建投资少和建设速度快的优点，并且可以直接用矿车不需转载。 为此，必须掌握矿井提升设备的结构、工作原理、性能特点、选择设计、运转理论等方面的知识，以做到选型合理，正确使用与维护，使之安全、可靠、经济的运转。 关键词提升机；钢丝绳；电动机
前言 毕业设计是培训学生综合运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析,解决实际问题的能力的重要教学环节,是对三年所学知识的复习与巩固。同样，也促使了同学们之间的互相探讨，互相学习。因此，我们必须认真、谨慎、塌实、一步一步的完成设计。给我们三年的学习生涯画上一个圆满的句号。 毕业设计是一个重要的教学环节，通过毕业实习使我们了解到一些实际与理论之间的差异。通过毕业设计不仅可以巩固专业知识,为以后的工作打下坚实的基础,而且还可以培养和熟练使用资料,运用工具书的能力.在各位老师及有关技术人员的指导下锻炼自己独立思考、分析、解决的能力，把我们所学的课本知识与实践结合起来，起到温故而知新的作用。在毕业设计过程中，我们要较系统的了解矿运及提升的设计中的每一个环节，包括从总体设计原则，本次设计综合三年所学的专业课程，以《设计任务书》的指导思想为中心，参照有关资料，有计划、有头绪、有逻辑地把这次设计搞好！ 该设计力求内容精练，重点突出。在整个设计过程中，辅导老师员创治老师给予我许多指导与帮助，在此，我们表示深深的感激。 由于时间仓促，再加上所学知识有限，设计中，难免出现错误或不当之处，恳请各位教师给予一定的批评建议，我们非常感激，并诚恳地接受，以便将来在不断的商讨和探索中，有更好的改进！以便在今后的人生道路上，不断完善，不断成熟！
给水排水设备选择及生活排水校核计算表说明
1.5.0室内给排水设备选择及生活排水校核计算表说明 1. 给水（包括中水）供水设备选择计算表编制说明 1.1 工频加压水泵（包括采用叠压供水装置）－高位水箱联合自动启停泵供水系统设备选择 1.1.1 供水管流速v 按下式校核： 2 910000j b d Q v ?= π（m/s ） （1.1.1） 当流速大于1.6m/s 时发出提示：“流速过大请调整管径”。 1.1.2 水泵出水口至高位水箱进水口之间管道比摩阻R 按下式计算： 85.1b 87.485 .1)3600/Q )1000/(105000（--=j h d C R （Pa/m ） （1.1.2） 1.1.3 加压水泵扬程H b 按下式计算： H b ＝h ＋1.2R/10000·L ＋2－H j （m ） （1.1.3） 1.1.4 高位水箱有效容积V x 按下式计算： V x ＝0.5 Q b （m 3） （1.1.4 ） 以上各式中： Q b ——水泵流量即管道流量（m 3 /h ），按服务区域的最大时用水量Q h 确定； d j ——管道计算内径（mm ），一般采用镀锌钢管，按下表确定； C h ——海澄－威廉系数，一般采用镀锌钢管C h ＝120。 h ——调贮水池（采用叠压供水时为加压水泵）与高位水箱进水口之间的高度差（m ）； R ——水泵出水口至高位水箱进水口之间管道比摩阻（Pa/m ）； L ——水泵出水口至高位水箱进水口之间管道长度（m ）； 1.2——考虑管道局部阻力、水泵吸水阻力等的系数； 2 ——高位水箱进水口自由水头（m ）； H j ——采用叠压供水设备时，市政自来水最小水压形成的水泵进口最小压力（m ）；本项 计算表给出提示：“设调贮水箱的系统不应填入数据”。 1.2 调贮水池－工频加压水泵－气压罐联合供水系统设备选择 1. 2.1 水泵流量Q b 按下式计算： Q b ＝1.2Q h （m 3 /h ） （1.2.1） 式中 Q h ——系统最大时用水量（m 3 /h ）。 1.2.2 水泵扬程H b 按下式计算： H b ＝（P 1＋P 2）/2 （m ） （1.2.2） 式中 P 1——系统最低工作压力（启泵压力）（m ），P 1＝ΔH ＋ΣH z ＋H c ，其中： ΔH ——最不利卫生器具至调贮水池或供水泵之间的高差（m ）； ΣH z ——最不利卫生器具至调贮水池或供水泵之间的总阻力（m ）； H c ——最不利卫生器具所需流出水头（m ）。 P 2——系统最高工作压力（停泵压力）（m ），P 2＝（P 1＋10）/α-10，α——压力比，取 α＝0.65～0.85。