矿井主排水设备选型_毕业设计说明书-文库吧

【正文】 介 ............................................................. 1 水文地质 ............................................................. 1 第四系孔隙含水层 ................................................. 1 侏罗系含水带 ..................................................... 1 矿床充水 ......................................................... 2 第二章 矿井主排水设备选择计算 ........................................ 3 设计依据 ............................................................. 3 排水系统的确定 ....................................................... 3 水泵的选型与设计 ..................................................... 4 工作水泵的排水能力 ............................................... 4 水泵所需扬程计算 ................................................. 5 水泵的型号及台数的确定 ........................................... 6 管路的选择 ........................................................... 7 管路趟数及泵房内管路布置形式 ..................................... 7 管材的选择 ....................................................... 7 排水管内径 ....................................................... 7 壁厚验算 ......................................................... 9 吸水管管径 ....................................................... 9 验算流速 ......................................................... 9 选择排水管 ....................................................... 9 工况点点的确定及校验 ................................................ 15 管路系统 ........................................................ 15 估算管路长度 .................................................... 16 阻力系数 Rt 的计算 ............................................... 16 管路特性方程 .................................................... 18 绘制管路特性曲线，确定工况点 .................................... 19 校验计算 ........................................................ 20 由工况点验算排水时间 ............................................ 22 经济性校核 ...................................................... 23 电动机功率计算 ...................................................... 23 电耗计算 ............................................................ 24 全年排水电耗 .................................................... 24 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） II 吨水百 米电耗校验 ................................................ 24 第三章 水泵房及水仓 ................................................ 25 泵房位置 ............................................................ 25 泵房尺寸 ............................................................ 25 泵房的长度： .................................................... 25 泵房的宽度 ...................................................... 26 泵房的高度 ...................................................... 26 水仓的确定 .......................................................... 26 水仓容量的确定 .................................................. 27 第四章 节能方案设计 ................................................ 28 无底阀排水 .......................................................... 28 “绿色”流水通道 .................................................... 28 “绿色”流水通道的设计目的 ...................................... 28 “绿色”流水通道 的设计 .......................................... 29 配水阀门的改造 .................................................. 29 挡水墙的施工 .................................................... 29 使用效果 ........................................................ 30 水仓自动清挖 ........................................................ 30 水仓清挖常用的几种方法 .......................................... 30 ..................................... 31 水仓清挖工艺流程图 .............................................. 32 工作原理 ........................................................ 32 应用效果 ........................................................ 32 水泵高压群控软启动 .................................................. 33 群控软件启动装置的启动程序 ...................................... 33 群控高压软启动的技术特点 ........................................ 34 结 束 语 ........................................................ 35 致 谢 ........................................................... 36 参 考 文 献 ....................................................... 37 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 1 第一章 矿井概况 矿井简介 该矿井属于某煤田 —— 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 %河深 1～ 2 米，平均流量 米 3/秒，最小流量 米 3/秒，最大流量（暴雨后） 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。 水文地质 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 米以下，水位 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。 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： 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 2 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 ～ 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 米，单位涌水量为 升 /秒 .米，所以视为隔水层。 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。 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 3 第二章 矿井主排水设备选择计算 设计依据 1） 矿井年产量： 120 万吨 /年 2）矿井正常涌水量： 425m3/h 3）矿井最大涌水量： 825m3/h 4）矿井物理化学性质： PH=7 5）主井地面标高： +138M 6）付井地面标高： +135M 7）付井倾角： 23176。 8）付井筒直径： 6M 9）主井筒直径： 5M 10）开采水平： 150M 11）沼气等级：低 12）矿井供电电压： 6000V 13）矿井最大涌水量持续时间： 70h 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 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。 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，所需用于排平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计说 明 书 （ 论 文 ） 4 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。 水泵的选型与设计 根据《煤矿安全规