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3mZh。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
1）矿井正常涌水量：Q B=3m3/h ；
2）矿井最大涌水量：Q max=4.5m3/h；3）排高：129m。
三）、选型计算
1、所需水泵最小流量
Q1 = 24Q B/20 = 24 X 3/20 =3.6 ( m3/h )
2、所需水泵最大流量
Q2 = 24Q ma)/20 = 24 X 4.5/20 =5.4 (nVh )
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/n g(取0. 77s0. 74)=129 /0.77s0.74 =i68s 175m
5、管路阻力计算
管路阻力按下式计算：
Mt+HA入备嚼（rn）
Hat—排水管路扬程损失m
Hst—吸水管路扬程损失m
入一水与管壁摩擦的阻力系数，查表D=108mr钢管0.038 :
L i—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；
V d—水流速度，按经济流速取2.0m。
将各参数代入公式，经计算H忒十H苫t=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;
（四八排水泵选择
选择MD12-5（X 5型矿用多级离心泵，其流量为12nVh，扬程为250m配用
防爆电机功率30kW 进出口50mm效率46.5%。
（五八排水泵的工作、备用、检修台数
选择MD12-5（X 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。（六八排水能力、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
1、排水能力
(1) 1台工作水泵
20小时排水能力=12X 20=240m ;
24小时最大涌水量=4.5 X 24=108rn ;
20小时排水能力＞24小时正常涌水量.，符合要求。
2、电机功率
(1)水泵的轴功率
12 250 9.
81 1050 18.66
1000 3600 0.46 1000 式中:
H —水泵工况点对应的扬程,
n I —水泵工况点对应的效率;
采用淤积前的工况点参数计算电机功率，将淤积前各参数代入公式，经计 算水泵轴功率为18.66KW
(2)电动机容量
N
N C K —
C
式中:
n c —传动效率，联轴器连结，取
0.98 ；
K —富裕系数。取1.2 ;Q i H ,9.81 0
N 3600 I Q —水泵工况点对应的流量,
m/h ；
丫0—矿井水的比重，一般取
1050kg/m 3
。
经计算， N c =22.8kw 。
所选水泵配套电机30kw,满足要求。
七）、管路的选择
1 、管路趟数的确定。 根据《煤矿安全规程》 的规定， 排水系统必须有工 作和备用的水管。 工作水泵的能力应能配合工作水泵在 20h 内排水矿井 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。 排水管也不得少于 2 趟。
因此, +2375 水泵房选用典型的 3 泵 2 趟管路系统, 一趟管路工作, 趟管路备用。
2、排水管选择：主要依据是管材所承受的压力。 依据井深不超过 200m ， 采
用热轧e /108*4无缝钢管。
Q=65m
符合流量要求 为了提高吸水性能， 防止汽蚀发生， 吸水管直径要 求一般比排水管直径大一级， 流速在 0. 8~1. 5m/s 范围内。 因此，吸水
管 ?125X4mn 无缝钢管。
八）排水管选择及敷设 根据以上计算，吸水管选择? 125X 4mn 钢管，排水管选择两趟? 108X 4mm 钢管。
主排水管设两趟，即工作水管和备用水管。正常涌水时期 1 趟工作，最大 涌水时期2趟同时工作，全部水管的能力能在 20h 内排出矿井24h 最大涌水量。
九）、泵与管路的运行组合
排出矿井正常涌水时， 1 台水泵工作，使用 1 趟管路。 3台水泵与 2趟管路 轮换使用。
1 ）排水能力计算： Q=dx3600n Vc/4
Q=100 X3600X3.14 >2.3/4
3/h
3、吸水管径选择。
排出矿井最大涌水时，2 台水泵同时工作，各自使用1 趟管路，互不影响。
3台水泵可使用其中任意2 台。
十）、水泵与水仓的运行组合
主、副水仓之间设有配水巷，3 台水泵的吸水管均安设于配水巷。配水巷与主、副水仓间设有闸门，可任意开启或关闭进入配水巷的闸门，从而实现水泵与主、副水仓的组合运行。
）、泵房附属设施
为便于水泵的运输和安装，将轨道直接铺设至水泵房，在每台水泵安装位置上方设置检修梁1 根。
每台水泵单独设置配水井1 个。为减少阻力，采用无底阀抽水，每个配水井设置金属安全护栏1套，栏高1.2m。每台水泵联轴器设置金属护罩1只。
在水仓出口处设蓖子，防止杂质进入吸水井内；
选用矿用防爆真空电磁起动器对水泵电机进行控制，该设备具有失压、过载、短路、断相、漏电闭锁等保护功能；
泵房内所有电气设备均为防爆型（包括照明灯）；所有带电设备的外壳进行可靠接地。
一）安全性
1 台水泵工作时，20 小时排水能力大于矿井24 小时最大涌水量；排水能力
安全。
排水设备、设施选型过程中，确定的流量、扬程、吸水高度、管径、壁厚等参数，经计算或校验，均有一定的富裕系数，设备或设施能力保障程度可靠，安全性较高。
二）稳定性
设计选用3台水泵，1台工作，1台备用，1台检修；2趟管路，1趟使用，1趟备用；2回路电源，1回使用，1回备用。确定了排水系统运行的稳定性。
二、水泵房位置及通道
主排水泵房主要由主排水泵硐室、管子道和泵房通道组成，设计布置在一
采区井底车场的一侧，底板标高高出井底车场0.5m。主排水泵房设有三个安全出口，其中1个出口与一采区轨道下山相连，连接处高出水泵房地坪面7m以上，并设置平台，平台尺寸应能满足发生事故时运送和安装排水设备。另2个与井底车场相连，与井底车场相连的通道中设置有既能防火又能防水的密闭门。
水仓布置及容量
一）水仓容积
根据设计规范，主水仓容积不低于8 小时的正常涌水量：
V=8Q in=8X 65=520r n
二）水仓断面及支护型式
水仓采用半园拱形断面，净断面6.6m2,掘进断面8.2m2,砼碹支护。水仓与吸水井及配水巷连接处采用混凝土支护，如有渗水，须在支护材料中加入一定的数量的防水剂，底板采用强度等级30的混凝土铺底。水仓进口处设置蓖子，并对其中的淤泥及时清理，每年雨季前必须清理一次，水仓的空容量必须经常保持在总容量的50%以上。
三）水仓长度及个数
主水仓长度：L=V/S=520/6.6=78.8m
设计布置两个水仓，以便一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。主水
仓长度80m 容量528m;副水仓长度50m 容量330m。
详见排水系统图