矿井主排水系统设计
矿井给水排水系统设计
矿井给水排水系统设计矿井给水排水系统设计矿井给水排水系统是矿山工程中至关重要的一部分，它的设计和运行对于矿山的安全和生产效率起着至关重要的作用。
一个良好设计的给水排水系统可以确保矿井内部的正常运行，并有效地处理废水和废料，保护环境。
首先，在设计矿井给水排水系统时，需要考虑到矿井的地质条件和地下水位。
根据地质勘探数据，确定地下水位高低以及可能存在的渗漏点。
这些信息对于确定排水管道和泵站的位置至关重要。
在选择泵站位置时，需要考虑到泵站与井下工作面之间的距离，以确保泵站能够有效地将废水抽出。
其次，在给水排水系统设计中，需要考虑到不同类型的废物和废液处理。
根据不同类型的废物特性，选择合适的处理方法。
例如，在处理含有重金属污染物的废液时，可以采用化学沉淀、离子交换或电解沉积等方法进行处理。
而对于含有悬浮固体颗粒的废液，则可以采用沉淀池和过滤器进行处理。
此外，还需要考虑到废物的储存和运输问题，确保废物能够安全地储存和运输出矿山。
另外，在给水排水系统设计中，还需要考虑到矿井内部的安全问题。
矿井内部存在着高温、高湿、高压等危险环境，因此需要采取相应的安全措施。
例如，在排水管道中设置防爆装置，以防止因为瓦斯爆炸而引发事故。
同时，在泵站和管道中设置监测装置，及时发现并处理泵站故障或管道泄漏等问题。
最后，在给水排水系统设计中，还需要考虑到节能和环保问题。
选择合适的泵站和管道材料，以减少能源消耗和减少对环境的污染。
同时，在废液处理过程中，可以采用循环利用的方法，将一部分处理后的废液重新利用于生产过程中。
综上所述，矿井给水排水系统设计是一个复杂而重要的任务。
只有充分考虑地质条件、废物处理、安全措施以及节能环保等因素，并合理选择合适的设备和技术，才能设计出一个高效、安全、环保的矿井给水排水系统，确保矿山的正常运行和生产效率。
煤矿矿井排水系统的设计与管理
煤矿矿井排水系统的设计与管理随着煤矿市场需求的增加，煤矿矿井排水系统的设计与管理显得尤为重要。
良好的排水系统能够有效地降低矿井内的水位，确保矿工的安全，并促进煤矿生产的顺利进行。
本文将探讨煤矿矿井排水系统的设计原则、排水设备的选择与安装以及排水系统的管理，为煤矿矿井排水系统的设计与管理提供参考。
一、煤矿矿井排水系统的设计原则煤矿矿井排水系统的设计应根据矿井的地质条件、水文地质条件和矿井开采方式等因素进行综合考虑。
以下是几个设计原则：1. 安全性原则：排水系统应具备良好的安全性能，确保矿井内矿工的安全。
排水设备应经过合理布局，避免对未来矿井开采造成不利影响。
2. 经济性原则：排水系统的设计应在保证矿井安全的前提下，尽可能地减少成本。
合理选择排水设备，降低能源消耗和维护成本，提高排水效率。
3. 可靠性原则：排水系统应具备良好的可靠性和稳定性，能够适应矿井开采条件的变化。
排水设备应具备一定的备用和自动化控制功能，提高系统运行的稳定性和可维护性。
二、排水设备的选择与安装合适的排水设备的选择与安装对于煤矿矿井排水系统的性能至关重要。
以下是几种常见的排水设备及其特点：1. 排水泵：排水泵是煤矿矿井排水系统中最常用的设备之一。
通过抽水将矿井内的水排出地面，具有排水量大、抽水高度高等特点。
在选择排水泵时，应考虑泵的排水量、扬程和效率等性能指标，并合理选择泵的类型和型号。
2. 钻孔排水设备：钻孔排水设备可以通过打孔将矿井内的水导流到地下水层或者排放到地表水体。
钻孔排水设备适用于矿井水位较低，地质条件适宜的情况下，具有排水效率高、维护成本低等优点。
3. 排煤机：排煤机是煤矿矿井开采过程中常用的设备之一。
排煤机在挖掘煤炭的同时，也能够将矿井内的水一并排出。
在安装排煤机时，应确保其具备良好的密封性和排水性能，以提高排煤机的效益。
三、排水系统的管理煤矿矿井排水系统的管理对于矿井安全和生产的顺利进行都具有重要意义。
以下是几个排水系统的管理要点：1. 设备维护与检修：定期对排水设备进行维护和检修，及时处理设备故障和问题，确保排水设备的正常运行。
矿井主排水系统设计方法探讨
工 程 技 术
矿 井 主￣ Ｚ 系 统 设 计方 法探 ｉ ｉｌ ）（ Ｅ 习
北京 圆之翰煤炭 工程设计 有 限公 司 李井 民
［ 摘 要］ 本文通过对排 水设备 工作原理的分析 ， 出了 目前矿 井主排 水系统 中存在的缺 陷， 出 了矿井主排水 系统 的优 化设 计方 指 提 案 。通 过 系统优 化 ， 高 自动 化 水 平 ， 提 不仅 可 以提 高矿 井主 排 水 系统 的安 全 性 和 可 靠 性 ， 且 可 ］ 矿井 主排水 系统 设计 方法 优化
一
、
概 述
矿井主排水系统安全 可靠运行 是矿井 安全 生产的重要保证 ，主排 水设备还是矿井的耗 电大户 ，其效率 的提高能降低生产成本提高企业 竞争力 。目前矿井 主排水系统还存在系统不完善 、 管理 困难 、 自动化程 度低等 问题。 文总结 了矿井主排水系统设计观点 ， 出了新 的设计方 本 提 法， 可大大提高矿井排水 的安全性 、 可靠性 和经济性 。 现简述如下 ， 与同 行共 同探讨。
二 、 排 水 泵选 择 主
因为离心水泵具 有运行 效率 高 、设备投资低 、现场维护方便等优
点 ，所 以 目前 矿井 主排 水 泵 房通 常采 用 卧式 离 心泵 配 隔爆 型 电 动机 机
种， 或者两者互为备用 。 １真 空 泵 抽 真 空 方 式 的 安 装 系统 如 图 １所 示 ， 空 泵 、 路 、 、 真 管 电磁 阀和真空表等共 同组成抽真空 系统 ，该方式 主要缺点是需要配置真空 泵、 占用泵房硐室空 间大 、 管路 闸阀系统复杂 、 管路 系统漏气 、 启动 时间 长、 自动 化 控 制 复杂 。 ２ 射流泵抽真 空方式的安装 系统 如图 ２所示 ， 、 射流泵 为纯机械装 置， 以压力 水源或压缩空气为动 力源 ， 是一种低能耗充 水方式 ， 其主要 缺 点 是 首 次启 动 时需 要 压 力 水 源 或 压 缩 空 气 、 路 闸 阀 系统 复 杂 、 路 管 管 系 统 漏 气 、 动 时 问长 、 启 自动 化 控 制 复 杂 。
排水系统设计报告
第一章 矿井概况 .................................................................................................................................... - 3 -一、水文地质 .................................................................................................................................. - 3 -第二章 矿井主排水设备选择计算 ........................................................................................................ - 4 -一、固定排水设备的要求 .............................................................................................................. - 4 -二、设计依据 .................................................................................................................................. - 4 -三、 排水系统的确定 .................................................................................................................... - 5 -四、水泵的确定 .............................................................................................................................. - 6 -1、工作水泵的排水能力 ........................................................................................................ - 6 -2、水泵所需扬程的估算 ........................................................................................................ - 6 -3、初选水泵的型号 ................................................................................................................ - 7 -五、 排水管路的确定 .................................................................................................................... - 7 -1、管路趟数 ............................................................................................................................ - 7 -2、选择排水管 ........................................................................................................................ - 8 -3、验算壁厚 ............................................................................................................................ - 9 -4、选择吸水管 ........................................................................................................................ - 9 -5、计算管路特性 .................................................................................................................. - 10 -①管路布置 .................................................................................................................... - 10 -②估算管路长度 ............................................................................................................ - 10 -③阻力系数t R 计算 ...................................................................................................... - 10 -④管路特性方程 ............................................................................................................ - 13 -⑤绘制管路特性曲线，确定工况点， ........................................................................ - 13 -六、 校验计算 .............................................................................................................................. - 14 -1、由旧管工况点验算排水时间旧管状态时，每台水泵的流量最小： .................. - 14 -2、经济性校核...................................................................................................................... - 15 -3、稳定性校核...................................................................................................................... - 15 -4 、计算允许吸水高度........................................................................................................ - 15 -七、电动机功率计算.................................................................................................................... - 16 -八、电耗计算................................................................................................................................ - 16 -1、全年排水电耗.................................................................................................................. - 16 -2、吨水百米电耗校验.......................................................................................................... - 17 -第三章水泵房及水仓.......................................................................................................................... - 18 -一、泵房位置................................................................................................................................ - 18 -二、泵房尺寸................................................................................................................................ - 18 -1、泵房的长度：.................................................................................................................. - 18 -2、泵房的宽度...................................................................................................................... - 19 -3、泵房的高度...................................................................................................................... - 19 -三、水仓的确定............................................................................................................................ - 20 -四、水仓容量的确定.................................................................................................................... - 20 -第四章排水设备的组成...................................................................................................................... - 21 -1、离心泵...................................................................................................................................... - 21 -2、滤水器和底阀.......................................................................................................................... - 22 -3、闸阀.......................................................................................................................................... - 22 -4、逆止阀...................................................................................................................................... - 24 -5、水介质电液球阀...................................................................................................................... - 24 -6.压力表........................................................................................................................................ - 25 -7.真空表........................................................................................................................................ - 25 -结束语............................................................................................................................................ - 25 -致谢.............................................................................................................................................. - 32 -参考文献.......................................................................................................................................... - 33 -第一章矿井概况一、水文地质本工作面水文地质条件简单，充水源主要为上覆地层层间裂隙水下渗，预计最大涌水量825m3/h，正常涌水量425m3/h，队组需在巷道低洼处备泵排水。
矿坑排水设计方案
矿坑排水设计方案矿坑排水设计方案矿坑排水是指在采矿过程中，为了减少矿井水位，疏导地下水和降低矿坑水位，采取各种措施将矿坑水排出矿井的工作。
下面是一个针对矿坑排水的设计方案：1. 矿坑水位测量及监测系统的建立：建立矿坑水位测量及监测系统是为了及时掌握矿坑水位的变化情况，以便进行相应的排水措施调整。
该系统包括水位测量装置、数据采集装置和数据传输装置，可以实时监测矿坑水位，并将数据传到控制中心进行分析和处理。
2. 降低地下水水位：通过井下水泵将地下水抽入井下输送通道，并通过地下管道排出矿坑，降低地下水水位。
在地下输送通道和排水管道上设置必要的阀门和泵站，以便控制水流。
3. 排水设计：根据矿石开采的地质条件、矿坑的地形及规模，设计合适的排水系统。
通常采用封闭式排水系统，即在矿坑周围挖掘壕槽，将矿坑水收集到壕槽中，再通过水泵将水抽出并排入附近的河流、湖泊等。
4. 排水泵房设计：根据矿坑水量和排水要求，设计合适的排水泵房。
该泵房应具备良好的防水和排水功能，有足够的空间容纳排水设备，并有良好的通风设备以保证操作人员的工作环境。
5. 排水管道设计：根据矿坑的地形和排水距离，设计合适的排水管道。
该管道要具备足够的承压能力和防堵能力，以保证矿坑水能顺畅地排出矿区。
6. 排水系统运行管理：建立完善的排水系统运行管理制度，包括排水设备的定期检查和维护，排水管道的清洗和修复，以确保排水系统的正常运行。
总之，对于矿坑排水设计，需要依据矿山的实际情况制定相应的方案，包括建立水位监测系统、降低地下水水位、设计合理的排水系统、建设泵房和管道以及加强排水系统的运行管理。
只有科学合理地设计和管理排水系统，才能有效地降低矿坑水位，保证矿山生产的正常进行。
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 。
煤矿井下主排水系统工艺流程及其自动控制系统设计_李亚哲
第5期 2011年5月工矿自动化Industry and M ine A uto matio nNo .5 M ay 2011 文章编号:1671-251X (2011)05-0015-04 DOI :CNKI :32-1627/TP .20110428.1723.004煤矿井下主排水系统工艺流程及其自动控制系统设计李亚哲(中煤科工集团常州自动化研究院,江苏常州 213015) 摘要:介绍了煤矿井下主排水系统的相关工艺流程,总结了煤矿井下主排水系统的特点,设计了一套煤矿井下主排水自动控制系统,详细介绍了该系统的组成和软件控制策略。
该系统通过井下控制主站的决策控制对排水设备的运行过程和运行状态进行自动控制与监测,使排水设备达到最佳工作状态;同时可根据峰谷分时电价、水仓水位及涌水量情况控制水泵的启停,从而达到有效节约能源、降低劳动强度、延长设备使用寿命的目的。
关键词:矿井排水;水泵;工艺流程;自动控制;传感器 中图分类号:TD636 文献标识码:B 网络出版时间:2011-04-2817:23 网络出版地址:http ://w w w .cnki .ne t /kcm s /detail /32.1627.TP .20110428.1723.004.htm lTechnical Process of Coal Mine M ain Drainage System and Desig n ofIts Automatic Control Sy stemLI Ya -zhe(Changzhou A utom ation Re sea rch Institute of China Coal Technolog y and EngineeringG roup Co rpo ration ,Changzhou 213015,China ) A bstract :The paper intro duced related technical pro cess o f coal mine main drainage system ,summarized characteristics o f coal mine main drainage sy stem ,designed autom atic control sy stem of coal mine main drainage ,and introduced composition and softw are contro l strategy of the sy stem in details .The system can control and m onito r operation pro cess and state of drainage devices autom atically w ith decisio n -making o f m ain contro l station to m ake drainage devices achieve the best w o rking condition .Meanw hile ,the sy stem can co ntrol start and sto p of w ater pump acco rding to TOU tariff ,w ater level of w ater sump and w ater inflo w condition to save energy effectively ,reduce labo r intensity and ex tend service life o f drainage devices .Key words :mine drainage ,w ater pum p ,technical pro cess ,automatic control ,senso r 收稿日期:2011-01-12基金项目:科技部科研院所技术开发研究专项资金项目(2008EG122185)作者简介:李亚哲(1980-),男,陕西渭南人,工程师,现主要从事煤矿自动化产品的研制工作,已发表文章2篇。
采矿工程中的矿井供水与排水系统设计与优化
采矿工程中的矿井供水与排水系统设计与优化矿井供水与排水系统是采矿工程中至关重要的一部分。
在矿山开采过程中，矿井供水系统负责提供足够的水源来满足采矿活动的需要，而矿井排水系统则负责将矿井中的水排出，从而确保矿井的安全稳定运行。
因此，设计和优化矿井供水与排水系统对于矿山的正常运营至关重要。
首先，矿井供水系统的设计需要考虑以下几个方面。
第一，需要确定矿井所需的水量和水质要求。
根据采矿活动的具体情况和所在区域的水资源情况，确定矿井所需的供水量和主要用水用途，例如饮用水、工业用水等。
同时，根据矿区水质测试数据，为矿井供水系统设计相应的水质处理流程，保证供水水质符合要求。
其次，矿井供水系统的设计还需要考虑水源的选择和供水管网的布置。
根据矿山所在的地理位置和地形地貌特点，选择合适的水源，常见的水源包括地下水、地表水和外购水。
然后，根据水源位置和矿山的布局，设计供水管网的布置方案，确保水能顺利送达到需要的地方。
另外，对于矿井排水系统的设计与优化来说，也有一些关键方面需要考虑。
首先，需要合理确定排水机械的类型和数量。
根据矿井的深度、规模和地质条件，选择合适的排水机械设备，如抽水泵站、水封泵等，并确定机械设备的数量，以确保矿井排水的顺畅和安全。
其次，需要合理设计排水管网的布局和排水井的位置。
根据矿井的构造和地质条件，确定排水井的位置，以便有效地排除矿井中的水。
同时，设计排水管网的布局，确定管径、管网结构和管道连接方式，以确保排水系统的稳定性和运行效率。
此外，还需要设计和安装适当的排水阀门和水位测量设备。
排水阀门可以调节和控制排水流量，以适应矿井中的水位变化。
水位测量设备可以实时监测矿井的水位情况，及时发现异常情况并采取相应的措施。
最后，矿井供水和排水系统的优化是一个持续改进的过程。
通过对现有系统的运行情况进行监测和分析，及时发现问题并采取有效的措施加以改进。
比如，在供水系统中可以使用节水设备和优化供水管网布局，以降低能耗和成本。
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矿井主排水系统设计第一章矿井概况一、矿井简介该矿井属于某煤田一一河流区域，最高海拔+170米左右, 平原最低标高+110左右，井田内多为缓岗丘陵，堆积平原和玄武岩地相间，该河蜿蜒蛇曲，横贯井田南部为老年期河流，沿河两侧有大片沼泽湿地，河宽10~ 15米，坡度2.6%河深1~ 2米，平均流量0.77米3/秒，最小流量0.23米3/秒，最大流量（暴雨后）0.85米3/秒。
除此主干流外，还有季节冲沟，本区最高洪水位标高为+125米。
矿井东南为背斜构造，地层倾角最大60度左右，中西部有不明显褶皱，倾角一般10〜18度，区内断层共11层，其中除F11逆断层外，F1〜F10均为正断层，断层落差最大120〜150米，最小为0〜17米。
二、水文地质1、第四系孔隙含水层该河在本区段上游以粗砂含水层为主，分选性和渗透性较好，含水丰富，其厚30米以上，最宽分布2100米，分选性和渗透性由上游逐渐减弱，该河下游以灰色砾砂为主，分选性与渗透性均好，含水丰富，含水层厚度平均为15米最厚25米，分布宽1100米，水力性质为潜水，埋在地表0.6米以下，水位1.2米左右，砾砂层含水层与煤系地层直接接触，二者的联系是密切的。
2、侏罗系含水带从水文地质条件和地貌来看，西部为补给区，东部为排泄区，当地下水流到大中沟时，在低洼处，形成上升泉排泄于地表，东区侏罗系含水带划分为：1）裂隙含水带，分布在120米以上，主要由中粗沙层组成，强化风隙含水带裂隙发育，含水丰富。
2）孔隙含水带，含水带在120米以下，即位于强风化裂隙含水带以下，但二带无明显界限，孔隙含水带单位涌水量在0.04〜0.064升/秒.米，地下水受到到控制，总的规律是由西向东流。
3）自垩系隔水带岩性为灰绿色岩，全区分布厚度不一，在背斜轴部岩基附近厚305米，两冀其它部分，平均厚160米，最低处为18.6 米，单位涌水量为0.0216升/秒•米，所以视为隔水层。
3、矿床充水1）地表水对矿床充水，该河由西向东横贯全区，它的注入是矿井充水的主要补给合源。
2）地质构造对矿床充水的影响，主干断层F10伴生几条高度正断层，是沟通第四系含水层的煤系地层，含水层的良好通道，容易对矿井造成突然涌水和增大涌水量。
3）大气降水，大气降水是地下水主要来源，砾砂含水层和玄武岩覆盖层裂隙发育是大气降水渗入补给的良好通道。
4）煤系地层顶部80米以上岩石含水性强，区内百分之百的涌水部位多数岩性是中性粗砂岩，开采时要防止突然涌水。
第二章矿井主排水设备选择计算一、设计依据1）矿井年产量：120万吨/年2）矿井正常涌水量：425mVh3）矿井最大涌水量：825mVh4）矿井物理化学性质：PH=75）主井地面标高：+138M6）付井地面标高：+135M7）付井倾角：23°8）付井筒直径：6M9）主井筒直径：5M10）开采水平：-150M11）沼气等级：低12）矿井供电电压：6000V13）矿井最大涌水量持续时间：70h二、排水系统的确定矿井的排水系统分为：直接排水和分段排水1、 直接排水系统的特点：具有泵房少，系统简单可靠， 基建投资和运行费用少，维护工作量小，需要的人员少。
2、 分段排水系统的特点：泵房数量多，排水设备多，技 术管理复杂，基建投资和运行费用多，工作人员多。
根据上述排水系统的特点，在采用直接排水时，由于只 使用一套排水设备，所需用于排水的基本设备费和生产费较 少，管理也比较简单。
同时,依据矿井的开拓方式和涌水的大 小等给定的条件，只需在井底车场副井附近设立中央泵房， 将井底所有涌水直接排至地面，故本设计的排水系统采用直 接排水系统。
三、水泵的确定1、工作水泵的排水能力水泵必须具备的总排水能力，根据《煤矿安全规程》的 要求，在正常涌水期，工作水泵具备的总排水能力为：24 3425= 510m 20在最大涌水期，工作和备用水泵具备的总排水能力为:QB 一2^ 20 /h24 243Q B ma ^20q ma ^2Q 82^ "0m /h 式中：Q B —工作水泵具备的总排水能力，m 3/h ； Q Bmax —工作与备用水泵具备的总排水能力，m 3/h ；q z —矿井的正常涌水量，m 3/h ；q max —矿井最大涌水量，m 3/h 。
2、水泵所需扬程的估算由于水泵和管路均未确定，因此就无法确切知道所需的扬程，一般可由下面公式来进行估算：式中：H B —水泵扬程，m ;H e —测地高度，一般取H e 二井底与地面标高差 4，m ；g —管路效率。
当管路架设在斜井，且倾角a 30 ~20 时，g = 0.8 ~ 0.77 ；3、初选水泵的型号H e 150 135 4 0.8 =231.2m依据计算的工作水泵排水能力Q B和估算的所需扬程H B及原始资料给定的矿水物理化学性质和泥砂含量，从泵产品样本中选取200M—43X 6型矿用耐磨离心泵，其额定流量Q=288m'/h，额定扬程H e = 244.8m，转数1480r / min，电机功率315kW，效率高达80%。
贝卩：工作泵台数n—亚二510 =1.77，取山"。
Q e 288 1备用泵台数n2丄0.7口=0.7 2 =1.4，取n2 = 2。
检修泵台数n3 - 0.25nr 0.25 2 = 0.5，取匕=1水泵总台数n二n1 m n 3=2 2 -1=5台四、排水管路的确定1、管路趟数根据泵的总台数，在满足《煤矿安全规程》的前提下，在井筒内布置以不增加井筒直径的原则，选用典型五泵三趟管路的布置方式（如图1所示），其中二条管路工作，一条管路备用。
2、选择排水管因为管径的大小涉及排水所需的电耗和装备管道的基本 投资，若管径偏小，水头损失大，电耗咼，但初期投资少；若管径选择偏大，水头损失小，电耗低，所需的初期投 资费用高。
综合两方面考虑，可以找到最经济的管径，通常 用试取管内流速的方法来求得，。
288 =0.215~ 0.261m1.5 ~2.2图1泵房管路布置图0.0188 d P =0.0188式中：d'p —排水管内径，m ;Q g —通过管子的流量,从标准YB231—70钢管规格表中预选＞245 7钢管，则排 水管内径 d p =245 -2 7 =231mm 。
3、验算壁厚= 0.5 23.1( . 80 m °.°11 2312 -1)0.15\ 80 —1.3X0.011 X231.2=0.47cm ： 1.3cm 因此所选壁厚合适。
式中：d p —标准管内径，cm ；-z —许用应力，无缝钢管取=8MPa ； p —管内水压，估算P=0.11H B ，MPa ；C —附加厚度，无缝钢管取C = 0.1~ 0.2cm4、选择吸水管 p—排水管内的流速, 经济流速取：p =1.5〜2.2m/s、-0.5d p (、:zZ-D Cd'x 二 d' p 0.025=(0.215 ~ 0.261) 0.025 二 0.240 ~ 0.286m由d'x 和d' p 从标准YB23 — 70钢管规格表中选取 门273 8 的无缝钢管，内径dp= 273 -2 8 = 257mm 。
验算流速兀2 3600 — 0.257245、计算管路特性 ① 管路布置采用五泵三趟管路（如图1所示）的布置方式，。
任何 一台水泵都可以经过三趟管路中任一趟排水，（如图2所示）。
② 估算管路长度排水管长度可估算为l p =H C （40~50H329 ~ 339m ，取 l p 二330m ,吸水管长度可估算为l x =7m 。
③ 阻力系数R t 计算计算沿程阻力系数。
对于吸、排水管分别为：288Q兀 2 3600 d 2=1.54m/s0.021 0.021,0.3 —,小 _ _ 0.3 d x(0.231)图2管路布置图0.021 _ 0.0210.3 0.3d p (0.257)局部阻力系数，对于吸、排水管路附件其阻力系数分别-0.0326= 0.03165■>~~F列于表1、表2中表1吸水管路附件其阻力系数' ；x = 4.094 表2排水管路附件其阻力系数' ；p =10.186管路阻力损失系数Rt，其值为:0.03163305 4.09：4 10.186：] (0.231)5 (0.257)： (0.231)：= 0.0827 (203.54 15855.25 938.47 3577.42)25_4 25^1700.64s /m =2.21 10" h /m 式中：L x 、L p —吸、排水管的长度，m ； d x 、d p —吸、排水管的内径，m ；x、 p —吸、排水管的沿程阻力系数，对于流速-1.2m/s ，其值可按舍维列夫公式计算如下:0.021.0.3d、；x 、V S —吸、排水管附件局部阻力系数之和，可查阻力损失系数表得，g —重力和速度，④管路特性方程2g 二 9.807 m/ g 。
R t —「占 兀g d x■ 'pd^ ■"dP d ： 「一18_ 2二2 *[0.°326(0.257)5⑤绘制管路特性曲线，确定工况点，根据管路特性方程，取六个流量求得相应的损失（表 3所示）。
表331Q/m 3 *h100 150 200 250 300 350 H /m291.2294297.8302.8308.9316.1利用表3中各点数据绘出管路特性曲线（如图3所示），管路特性曲线与扬程特性曲线的交点M 即为工况点，由图中可知，工况点参数为Q M =328m 3/h ，H M -420m ， M -0.79，5C0 4CU 3C0200100-- —J JE3图3管路特性曲线与泵特性曲线sc s cH SM =5.4m , N M =520kW ，因M 大于0.7，允许吸上真空度 H SM =5.4m 符合《煤矿井下排水设计技术规定》要求。
五、校验计算1、由工况点验算排水时间正常涌水期和最大涌水期每天必须的排水时间为24 42515.5h2 328式中：Q K —工况点流量 m/sq Z —正常涌水量m 3/ n q max —最大涌水量 m 3/n无论正常涌水期和最大涌水期，每昼夜的排水时间均不 超过20小时，符合《煤矿井下排水设计技术规定》规定2、经济性校核工况点效率应满足M -0.85 max 。
Tz24q z1QMmax24q max(m • n 2)Q M24 9904 328 = 18.1h= 0.79 - 0.85 max故经济性满足要求。
3、稳定性校核单级平均额定扬程必须大于管路的测地高度。
H e =289 ：：0.9iH ° = 0.9 425 =382.5m4、计算允许吸水高度取P a =9.8 104Pa，P n =0.235 104Pa，=9.8 103N/m3，则允许的吸水高度为：H < H _10 +直一立+0 24 _—8—(h+ 二 J +\Q2x xm 2 x 5 4g d x d x9.8 汇1048 0.0326汇7 4.094+ 14328 2= 5.4—10 30.24-飞[ 5厂( )29.8"03nJ 9.807 (0.257)5(0.257)43600二 1.83m六、电动机功率计算根据工况参数，可算出电机必须的容量为:N'd二K d Q M H M1000 3600 M3,,9.8x10 x 328x420 = 1.1 -1000x3600x0.79=522kW根据产品样本取N d =630kW七、电耗计算1、全年排水电耗QM 2 H M 2[n z TzD n max T maxGax1000 3600 M2 c d ■.9.8 103328 420[2 15.5 295 4 18.1 70]1000 3600 0.8 1 0.95 0.95= 5.824 106kW h/Y式中：n z、n max—年正常和最大涌水期泵工作台数；r z、r max—正常和最大涌水时期泵工作昼夜数；T z、T max —正常和最大涌水时期泵每昼夜工作小时数；d、 c —电机效率，电网效率，传动效率。