矿山排水设计Word下载.docx

矿山排水设计Word下载.docx

《矿山排水设计Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿山排水设计Word下载.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

545m³

/h=654m³

式中QB—工作水泵具备的总排水能力，m³

/h；

QBmax—工作和备用水泵具备的总排水能力，m³

qz—矿井正常涌水量，m³

qmax—矿井最大涌水量，m³

/h。

2、水泵所需扬程的计算

HB=Hsy/ηg=（446+4）/0.9=500m

ηg—管道效率，与排水管敷设倾角a角有关，一般为：

当a=90°

时，ηg=0.9~0.89；

当a>

30°

时，ηg=0.83~0.8；

a=30°

~20°

时，ηg=0.8~0.77；

a<

20°

时，ηg=0.77~0.74。

3、水泵型号及台数选择

根据计算的QB、HB，从水泵的技术规格表中初选效率较高的D450-60x9型水泵。

该水泵额定流量Qe=450m³

/h，额定扬程,He=513m

（a）正常涌水时水泵工作台数

n1=QB/Qe≥397.2/450取n1=1台

（b）水泵级数

i=HB/He=500/60取i=9级

（c）备用水泵台数

n2=0.7QB/Qe=0.7×

397.2/450取n2=1台

（d）检修水泵台数

n3=0.25QB/Qe=0.25×

397.2/450=0.2125取n3=1台

（e）最大涌水时工作水泵台数

n4=QBmax/Qe=545/450取n4=2台

因为n1+n2=1+1=2所以n1+n2>

n4

（f）水泵总台数

n=n1+n2+n3=1+1+1=3台

管路的选择

1、管路趟数及泵房内管路布置形式。

根据泵的总台数，选用典型的三泵两趟管路系统，一条管路工作，一条管路备用。

正常涌水时，一台水泵向一趟管路供水，最大涌水时，只要两台泵工作就能达到在20h内排出24h的最大涌水量，故从减少能耗的角度可采用两台泵向两趟管路供水，从而可知每趟管内流量Qe等于泵的流量。

2、管路系统

管路布置参照图如图1所示的方案。

这种管路布置方式任何一

台水泵都可以经过两趟管路中任意一趟排水。

泵房内管路布置图

3、管路材料。

由于井深大于200m，确定采用无缝钢管。

4、排水管内径

排水管直径d´

p=0.0188

==0.282m

式中vp——排水管内的流速，通常取经济流速vp＝１.５～２.２（ｍ／s）来计算。

此处选vp＝2m/s

查表9-5，选Ф325x13无缝钢管，外径325mm，壁厚13mm，则排水管内径

dp=（325-2×

13）mm=299mm。

壁厚验算同书上

5、吸水管直径：

根据选择的排水管内径。

吸水管选用Ф351x8无缝钢管

排水管长度可估算为：

Lp=Hsy+（40～50）m=450+（40～50）m=（490～500）ｍ

取Lp=500m，吸水管长度可估算为Lx=7m。

管路阻力系数R的计算

沿程阻力系数

吸水管λx=

=

=

排水管λp=

=

局部阻力系数吸、排水管及其阻力系数分别列于表1-3、表1-4中

表1-3吸水管附件及局部阻力系数

附件名称

数量

局部阻力系数

底阀

1

3.7

90。

弯头

0.294

异径管

0.1

表1-4排水管附件及局部阻力系数

闸阀

2

逆止阀

3.2

转弯三通

1.5

4

0.5

直流三通

30。

　式中　R——管路阻力系数，

；

、

——吸、排水管的长度，m；

——吸、排水管的内径，m；

——吸、排水管的沿程阻力系数，对于流速v≥1.2m/s，其值

可按舍维列夫公式计算，即

——吸、排水管附件局部阻力系数之和，根据排水管路系统中局部件的组成，见表1-3、1-4。

6.4管路特性方程

新管

旧管

式中K——考虑水管内径由于污泥淤积后减小而引起阻力损失增大的系数，对于新管K=1，对挂污管径缩小10%，取K=1.7，一般要同时考虑K=1和K=1.7两种情况，俗称新管和旧管。

6.5绘制管路特性曲线并确定工况点

根据求得的新、旧管路特性方程，取8个流量值求得相应的损失，列入表1-5中。

表1-5管路特性参数表

Q/（m3·

h-1）

200

250

300

350

400

450

500

550

H1/m

452.01

453.14

454.51

456.14

458.02

460.16

462.54

465.17

H2/m

268.6

270.1

271.9

274.1

276.5

279.3

282.5

285.9

利用表1-5中各点数据绘制出管路特性曲线如图1-7所示，新、旧管路特性曲线与扬程特性曲线的交点分别为M1和M2，即为新、旧管路水泵的工况点。

由图中可知：

新管的工况点参数为QM1=565m3/h,HM1=466m,ηM1=0.76,HsM1=5m,NM1=1000KW；

旧管的工况点参数为QM2=516m3/h，HM2=283m,ηM2=0.81,HsM2=5.3m,NM2=492KW，因ηM1、ηM2均大于0.7，允许吸上真空度HsM1=5m，符合《规范》要求。

6.6校验计算

6.6.1排水时间的验算

管路挂污后，水泵的流量减小，因此应按管路挂污后工况点流量校核。

正常涌水时，工作水泵

台同时工作时每天的排水小时数

最大涌水期，工作水泵

即实际工作时，只需2台水泵同时工作即能完成在20h内排出24h的最大涌水量。

6.6.2经济性校核

工况点效率应满足η

=0.8≥0.85η

≥0.85×

0.78=0.66，

η

=0.81≥0.69。

6.6.3稳定性校核

H

=450≤0.9iH0=0.9×

513=461.7m

式中

——单级零流量扬程，

。

由

-

型水泵特性曲线图可知

6.6.4经济流速校核

吸水管中流速

排水管中流速

吸、排水管中的流速在经济流速之内，故满足要求。

注：

吸、排水管的经济流速通常取1.5～2.2m/s

6.6.5吸水管高度校核

式中[HSM1]=HSM1-（10-ha）-（hn-0.24）

=5.23

注:

——不同海拔高度ｚ时大气压值见表［］ｍ；

——不同水温ｔ时的饱和蒸汽压力值［］ｍ；

实际吸水高度H

=4m＜[H

]，吸水高度满足要求。

6.6.6电机功率计算

式中　

——电动机容量富余系数，一般当水泵轴功率大于

100KW时，取

=1.1；

当水泵轴功率为

10～100KW时，取

=1.1～1.2。

水泵配套电机功率为

，大于计算值，满足要求。

6.6.7电耗计算

1）年排水电耗

——年排水电耗，

——水的重度，

由给定条件可知

=10003

——年正常和最大涌水期泵工作台数；

、

——正常和最大涌水期泵工作昼夜数；

——正常和最大涌水期泵每昼夜工作小时数；

——传动效率，对直联接取1，联轴器联接取0.95～0.98；

——电动机效率，对于大电动机取0.9～0.94，小电动

机取0.82～0.9；

——电网效率，取0.95；

2）吨水百米电耗校验