-矿井排水设备选型设计
矿业工程排水系统改造方案
矿业工程排水系统改造方案一、引言随着我国矿业开采规模的不断扩大以及矿井深度的增加，矿井排水工程的重要性日益凸显。
排水系统作为矿井工程中的一个重点部分，其性能不仅关系到矿井的安全生产，也直接影响着矿井的经济效益。
因此，对矿业工程排水系统进行改造是十分必要的。
本文将对矿业工程排水系统的改造方案进行详细的探讨，旨在提高矿井排水系统的安全性、节能性和经济性。
二、矿井排水系统的现状分析1. 矿井排水系统的组成结构矿井排水系统主要由泵站、排水管道、排水设备和降水设施等部分组成。
泵站作为矿井排水的中心，负责输送和处理矿井中的水。
排水管道负责将矿井中的水输送到地面，排水设备主要包括水泵、阀门、流量计等设备，降水设施是为了避免地下水涌入矿井。
2. 矿井排水系统存在的问题（1）能耗较高：目前绝大多数矿井的排水系统采用传统的泵站设计，存在能耗较高的问题。
（2）排水管道老化：由于长期的使用，排水管道可能存在老化、泄漏等问题，影响了排水系统的正常运行。
（3）环境保护不到位：一些矿井排水系统在排放废水时未能符合环境保护要求，可能对周围的环境造成污染。
三、矿井排水系统改造方案1. 新型泵站的设计目前，国内外出现了一些新型泵站设计，如变频调速泵站、无井泵站等，这些新型泵站在能源利用、设备寿命和排水效率等方面相对较高。
因此，在矿井排水系统的改造中，可以考虑使用这些新型泵站。
2. 排水管道的更新为了解决排水管道老化问题，可以对现有的排水管道进行检测，对老化严重的部分进行更换，采用新型材料和工艺保证排水管道的有效运行。
3. 加强排水设备的维护排水设备是矿井排水系统中的重要组成部分，为了确保排水设备的正常运行，必须加强排水设备的维护和保养工作，及时发现并解决排水设备存在的问题。
4. 建立环保设施在矿井排水系统改造中，应考虑建立符合环保要求的废水处理设施，确保排放的废水符合国家环保标准，避免对周围环境造成污染。
四、改造方案的实施步骤1. 制定改造计划在实施矿井排水系统改造项目前，需要对原有排水系统进行全面的检查，找出存在的问题，然后根据现状分析，制定详细的改造计划。
矿井排水设计
第一部分矿井排水设备选型设计述1概2设计的原始资料开拓方式为立井，其井口标高为+12m，开采水平标高为-250m，正常涌水量为320m3/h；最大涌水量为650m3/h；持续时间60d。
矿水PH值为中性，重度为10003N/m3，水温为15℃。
该矿井属于低沼气矿井，年产量为120万吨。
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，只需要在井底车场副井附近设立中央泵房，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。
4.1水泵必须排水能力计算正常涌水期hm q q Q z z B /3843202.12.120243=⨯===最大涌水期hm q q Q /7806502.12.120243m ax m ax m ax =⨯===式中 B Q ——工作水泵具备的总排水能力，3/m h ；m ax 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；maxq ————矿井最大涌水量，3/m h 。
煤矿排水设备选型
第三节 排水设备（一）设计依据井口标高： + 井底标高： + 排水高度 196m 井筒斜长 490m 井筒倾角 正常涌水量： q=d 最大涌水量： q max =d水质： PH=6，密度为1000kg/m 3。
矿井现有MD280-43×6型排水泵3台，配用电机功率315kW ，排水管用选用D245×的无缝钢管，沿副斜井敷设，下面对矿井排水设备进行校验。
（二）排水设备的校验1、矿井排水设备的排水能力，应保证在20h 内排出矿井一昼夜的正常和最大涌水量。
（1）水泵排矿井正常涌水时的能力 （2）水泵排矿井最大涌水时的能力矿井现有水泵额定流量为Q e =280m 3/h> m 3/h ，流量满足要求。
2、排水管路的选择 （1）排水管直径 （2）管壁厚度[])(()115.04.63.2c +'++-⨯⨯⨯=+'=δϕσδδpD p w=矿井排水管路利用D245×7的无缝钢管。
（3）排水管路实际流速 （4）吸水管直径吸水管利用直径为D273×7的无缝钢管。
（5）吸水管实际流速水泵房水泵排水管路沿副斜井设置两趟，排至地面水沟。
管路直径利用D245×7无缝钢管，一趟使用，一趟备用，总长2×550m 。
3、管路扬程总损失（1）排水管中扬程损失 1）排水管路淤积前扬程损失 2）排水管路淤积后扬程损失 H 排后=×H 排前=×= （2）吸水管中吸程损失 （3）管路扬程总损失 1）管路淤积前扬程总损失 H 管总前= H 排前＋H 吸=+= 2）管路淤积后扬程总损失 H 管总后= H 排后＋H 吸=+= （4）水泵总扬程 1）水泵吸水高度式中：H smax ——水泵允许最大吸水高度，m ；p a ′——水泵安装地点大气压，×104Pa ；p v ′——水泵安装地点实际水温的饱和蒸汽压力，×104Pa ；——矿井水重度，10000N/m 3；〔Δh 〕——水泵样本必需汽蚀余量，； Δh s ——吸水管阻力损失，。
矿井排水方案
*****有限公司*****煤矿矿井排水方案机电部二〇一七年七月一日*****有限公司*****煤矿矿井排水方案一、水泵选型验算 1、校核依据①矿井设计生产能力为45万t/a 。
②主排水泵房标高： +730.00m ；主斜井标高：+940.00m ；排水标高210m ；井筒倾角：β=22°、18°、12°、10°、9°。
③水泵房正常涌水量：h m Q r /13.623= ④水泵房最大涌水量：h m Q m /2.933= 2、水泵选型计算①正常涌水量时水泵必须的排水能力h m Q Q r Br /56.74202413.6220243=⨯=⨯=① 最大涌水量时水泵必须的排水能力h m QQ rmBm /84.11120242.9320243=⨯=⨯=② 水泵扬程的估算m h H K H x p B 54.29074.0/5730940=+-=+=）（）（根据校核计算，+730m 水平已安装的MD155-67×5（P) （额定流量Q=155m 3/h 额定扬程H=335m ）型矿用自平衡耐磨水泵3台，能满足矿井排水要求。
（3）排水管路校核计算 ①排水管管径mm m Q d pBp 174174.021550188.00188.0==⨯==υ 式中：B Q ――排水泵流量；p d ――排水管内经济流速，一般取s m d p /2.2~5.1=。
②吸水管管径mm d d p x 199025.0174.0025.0=+=+=3、排水管趟数的确定根据设计规范要求，确定设置2趟管路，1趟工作，1趟备用。
4、管材的选择根据斜井排水要求，确定选用无缝接钢管。
5、排水管流速的计算s m d Q u pn p /825.1233.090028090022=⨯==ππ 满足u p =1.5～2.2m/s 的要求。
6、吸水管流速的计算s m d Q u xn x /024.1311.090028090022=⨯==ππ 满足u x =0.8～1.5m/s 的要求 二、工况点确定 1、排水管阻力损失gu g u d L h p p pP P p p 22.22ξλ∑+=mh m L L L L L p p T P 56.248.92825.186.88.92825.1233.011130284.086.85.1122.014.065.4108.031113152030104822321=⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=∑=+++=+++=ξ 2、吸水管阻力损失gu g u d L h xx x x x x x 22.22ξλ∑+=m h x x 31.08.92024.11.58.92024.1311.07027.01.562.014.014.4122=⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯+⨯+⨯=∑ξ 3、新管总阻力损失m g u h h h x x p w 04.258.92825.151.056.24222=⨯++=++=4、旧管总阻力损失m g u h h h x x p w 56.427.18.92825.151.056.247.1222=⨯⨯++=⨯++=）（）（5、水泵所需总扬程m h h H H H x p x p 26.25756.425210=++=+++=6、工况点确定（1）新管路性能方程式为：23.22.000319.0215/Q H h m Q m h m H Q Q h H H wx y s wx y s +=---+=。
矿井排水设备设计(排水设备选型) (1)
矿井排水设备设计一、主排水设备1、设计依据本次技改，在主井底做中央泵房，排水管路从管子道，沿主立井敷设，将矿井涌水直接排到地面。
矿井正常涌水量： 20m 3/h矿井最大涌水量： 40m 3/h排水高度： 150m （包括水处理高度、吸水高度）水泵扬程估算：167m2、设备选型(1).水泵型号、台数水泵必须的排水能力：正常涌水时排量：Q=1.2×20=24m 3/h最大涌水时排量：Q max =1.2×40=48m 3/h根据所需排量、排水高度及《煤矿安全规程》的要求，选用3台MD46-30×6型离心水泵，技术参数：流量46 m 3/h ，扬程180m ，配电动机功率45kW 。
正常涌水时，一台MD46-30×6型水泵工作；最大涌水时，两台水泵工作。
（2）排水管路所需排水管直径：d P =0.0188×p H v Q =s m v m p /209.0246==，取 因井深小于400m ，选管壁最薄的无缝钢管，排水管外径102 mm ，壁厚5 mm , 内径92mm 。
吸水管选用Φ127×5mm 。
(3).水泵工作工况排水管路（管路淤积后）特性方程为：H=150+0.016304Q2在水泵工作特性曲线上作管路特性曲线得水泵工况点M1(见图6-3-1)，则单台泵工作工况：Q m=43.3m3/h，H m=180.6m，ηm=70.7%。
(4).电动机校验管路未淤积情况下排水管路特性方程为：H' =150+0.0096Q2在水泵工作特性曲线上作管路特性曲线得水泵工况点M2 (见图6-3-1)工作参数：Q'm=48.2m3/h，H'm=172.3m，η'm=70.6%，则电机所需功率为：1030×48.2×172.3P'= ——————————×1.2=39.6kW102×3600×0.706水泵所配电动机YB225M-2隔爆型电动机，45kW，2970r/min。
矿井给水排水系统设计.pdf
矿井给水排水系统设计是矿山工程中的一个重要环节，它关系到矿井的安全、生产和环境保护。
以下是对矿井给水排水系统设计的详细介绍：1. 设计依据：-矿井涌水量：包括正常涌水量和最大涌水量。
-矿井水质：了解水质成分，以便选择合适的处理方法。
-矿井生产需求：包括井下工作人员的生活用水、生产用水和消防用水。
-矿井排水能力：确保排水系统能够及时排除涌水，避免淹井事故。
-环保要求：遵守相关环保法规，确保排水水质达到排放标准。
2. 设计内容：-给水系统设计：-水源选择：选择可靠的水源，如地下水、地表水或城市给水管网。
-给水处理：根据水质情况，设计合适的给水处理工艺，如沉淀、过滤、消毒等。
-给水管道设计：计算管道直径、材料和压力损失，确保供水安全稳定。
-供水设施：包括水泵、水箱、阀门等设备的选型和布置。
-排水系统设计：-排水方式：根据涌水量和水质，选择合适的排水方式，如自流排水、泵排排水等。
-排水管道设计：计算管道直径、材料和压力损失，确保排水顺畅。
-排水设施：包括水泵、水仓、排水沟等设备的选型和布置。
-防水闸门：在井底车场周围设置防水闸门，以防止涌水淹井。
3. 设计步骤：-调研：收集矿井涌水量、水质、生产需求等基础数据。
-初步设计：根据调研数据，进行初步设计，包括给排水设施的位置、规模和管道走向。
-详细设计：对给排水系统进行详细设计，包括设备选型、管道计算和施工图绘制。
-技术经济分析：评估设计方案的可行性、经济性和技术性能。
-施工图审查：确保施工图符合设计规范和矿井实际情况。
4. 设计注意事项：-安全性：确保给排水系统设计能够有效预防淹井等安全事故。
-可靠性：选择耐用、维护方便的设备和材料，确保系统长期稳定运行。
-经济性：在满足使用要求的前提下，尽量降低投资和运行成本。
-环保性：遵守环保法规，减少对环境的负面影响。
矿井给水排水系统设计是一个复杂的工程，需要综合考虑多种因素，确保系统的安全、可靠、经济和环保。
设计人员应当具备扎实的专业知识，并且能够根据矿井的具体情况进行灵活的设计。
玉华矿矿井排水设备的选型计算
矿井排水 ， 采用 “ 一泵一管 ” 工作方式 。正常及最大涌水期间 ［ ］ 上海市 电气工程设计研究会．实用 电气工程设计手册 ［ ． ５ Ｍ］ 上海 ： 上海科学技术文献 出版社 ，０ １ ２ １． （ 责任编辑 ： 薛培荣 ）
［ ］ 易泓可． ２ 电气控制系统设 计基础与范例 ［ ． 北京 ： Ｍ］ ２版． 机械
２ ． 吸排 水 管路 选 择 ．２ ２
矿井 １２号煤层 以 ３个 生产采 区 、 个 综采 中厚煤 层工作 、 １
面 、 个综采薄煤层 工作面 、 个 综掘工作 面来 保证矿井 设计生 １ ３
产能力和正常生产接替 。矿井采用集 中排水系统 ， 在副立井井底 设 主水仓和 主排水泵房 ，采区涌水沿一采区轨道巷敷设 的排水 管路排至轨道大巷水沟后 ， 自流至副井底水仓 。矿井全部涌水 由 设在副立井井底 的主排水设备排至工业场地 的井下水处理站水
Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉ ｎ ｏ ｙ ｎ Ｗ ａ ｅ ｌ ｎ ｆ ｉ ｕ ｎ Ｃｉｙ ｎ ｔ ｕ ｔｏ ｆ Ｈｕ ａ ｔ ｒＰ ａ ｔｏ ｙ ａ ｔ Ｔａ
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矿井排水方案
矿井排水方案一、水泵选型验算 1、校核依据①矿井设计生产能力为45万t/a 。
②主排水泵房标高： +730.00m ；主斜井标高：+940.00m ；排水标高210m ；井筒倾角：β=22°、18°、12°、10°、9°。
③水泵房正常涌水量：h m Q r /13.623= ④水泵房最大涌水量：h m Q m /2.933= 2、水泵选型计算①正常涌水量时水泵必须的排水能力h m Q Q r Br /56.74202413.6220243=⨯=⨯=① 最大涌水量时水泵必须的排水能力h m QQ rmBm /84.11120242.9320243=⨯=⨯=② 水泵扬程的估算m h H K H x p B 54.29074.0/5730940=+-=+=）（）（根据校核计算，+730m 水平已安装的MD155-67×5（P) （额定流量Q=155m 3/h 额定扬程H=335m ）型矿用自平衡耐磨水泵3台，能满足矿井排水要求。
（3）排水管路校核计算 ①排水管管径mm m Q d pBp 174174.021550188.00188.0==⨯==υ 式中：B Q ――排水泵流量；p d ――排水管内经济流速，一般取s m d p /2.2~5.1=。
②吸水管管径mm d d p x 199025.0174.0025.0=+=+=3、排水管趟数的确定根据设计规范要求，确定设置2趟管路，1趟工作，1趟备用。
4、管材的选择根据斜井排水要求，确定选用无缝接钢管。
5、排水管流速的计算s m d Q u pn p /825.1233.090028090022=⨯==ππ满足u p =1.5～2.2m/s 的要求。
6、吸水管流速的计算s m d Q u xn x /024.1311.090028090022=⨯==ππ满足u x =0.8～1.5m/s 的要求 二、工况点确定 1、排水管阻力损失gu g u d L h p p pP P p p 22.22ξλ∑+=mh m L L L L L p p T P 56.248.92825.186.88.92825.1233.011130284.086.85.1122.014.065.4108.031113152030104822321=⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=∑=+++=+++=ξ 2、吸水管阻力损失gug u d L h x x x x x x x 22.22ξλ∑+=m h x x 31.08.92024.11.58.92024.1311.07027.01.562.014.014.4122=⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯+⨯+⨯=∑ξ 3、新管总阻力损失m g u h h h x x p w 04.258.92825.151.056.24222=⨯++=++=4、旧管总阻力损失m g u h h h x x p w 56.427.18.92825.151.056.247.1222=⨯⨯++=⨯++=）（）（5、水泵所需总扬程m h h H H H x p x p 26.25756.425210=++=+++=6、工况点确定（1）新管路性能方程式为：23.22.000319.0215/Q H h m Q m h m H Q Q h H H wx y s wx y s +=---+=。
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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。
4.3 电压损失检验：................................................................................... 错误!未定义书签。
4.4 溜子道开关整定计算、校验：........................................................... 错误!未定义书签。
5. 工作面1140V系统：............................................................................. 错误!未定义书签。
5.1 电缆的选择、校验：.................................................................... 错误!未定义书签。
5.2 开关整定计算、校验（2#移变系统）：...................................... 错误!未定义书签。
6.高压供电系统：....................................................................................... 错误!未定义书签。
6.1高压配电装置选择........................................................................ 错误!未定义书签。
6.2、移变高压电缆的选择、校验：................................................. 错误!未定义书签。
6.3 高防开关整定计算、校验：..................................................... 错误!未定义书签。
6.3.1 242-148移变高防（PBG25-6）整定.................................... 错误!未定义书签。
6.3.2 242-125高防（PBG25-6）整定............................................ 错误!未定义书签。
6.3.3 高防（PBG25-6）整定（材料道负荷）............................... 错误!未定义书签。
7.接地保护措施........................................................................................... 错误!未定义书签。
8.漏电保护措施........................................................................................... 错误!未定义书签。
结论 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。