礦井主排水設備選型_畢業設計說明書-預覽頁

　

【正文】 al shaft fluctuate mountain exploitation，coal seam grouping band region fluctuate mountain co disposal 39。以北渡山、九里山、扣皂山等殘丘組成西南部地表分水嶺，標高 130～ 160m，坡度 15176。平均煤厚 4m，整體地質條件比較簡單，沼氣和二氧化碳含量相對較高，涌水量也不大。 畢 業 設 計 （ 論 文） （ 說 明 書 ） 題 目： 姓 名： 編 號 ： 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 年 月 日 平頂山工業職業技術學院 畢 業 設 計 （ 論 文） 任 務 書 姓名 專業 任 務 下 達 日 期 年 月 日 設計（論 文）開始日期 年 月 日 設計（論文） 完成 日期 年 月 日 設計（論文）題目： A. 編制設計 B. 設計專題（畢業論文） 指 導 教 師 系 (部 )主 任 年 月 日 平頂山工業職業技術學院 畢業設計 （ 論 文）答 辯 委 員會記錄 系 專業 ， 學 生 于 年 月 日 進 行了 畢業設計 （ 論 文）答 辯 。井田內煤層賦存比較穩定 ，煤層傾角 8－ 12176。～ 50176。南北分水嶺之間為西窄東寬的槽形谷地，其間多被第四系坡積沖積 本礦小時正常涌水量為 120m3/h，最大涌水量為 253m3/h，井型為年產 90 萬噸的中型礦井，屬于高瓦斯礦井。除此主干流外，還有季節沖溝，本區最高洪水位標高為 +125 米。 2）孔隙含水帶，含水帶在 120 米以下，即位于強風化裂隙含水帶以下，但二帶無明顯界限，孔隙含水帶單位涌水量在 ～ 升 /秒 .米，地下水受到到控制，總的規律是由西向東流。 3）大氣降水，大氣降水是地下水主要來源，礫砂含水層和玄武巖覆蓋層裂隙發育是大氣降水滲入補給的良好通道。 分段排水系統的特點：泵房數量多，排水設備多，技術管理復雜，基建投資和運行費用多，工作人員多。工作水泵的能力 應能在 20h 內排除礦井 24h 的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。 排水管路必須有工作和備用水管。 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 5 水泵所需揚程的估算 由于水泵和管路均未確定，因此就無法確切知道所需的揚程，一般可由下面公式來進行估算： mHH gCB 4135150 ????? ? 式中： BH — 水泵揚程， m ； CH — 測地高度，一般取 ?CH 井底與地面標高差 4? ， m ； g? — 管路效率。 檢修泵臺數 13 ???? nn ，取 13?n 水泵總臺數 5122321 ??????? nnnn 臺 水泵所需揚程計算 由于水泵和管路均未確定，無法確切知道所需的揚程，所以需進行估算，即 5 0 0 2 0 45 8 2 . 20 . 9syB gHHm???? ? ? 式中 BH —— 估算水泵所需揚程， m ； 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 6 syH —— 側地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間的高度差，一般可取 syH =井底與地面標高差 +4（井底車場與吸水井最低水位距離）， m ； g? —— 管路效率。從水泵產品目錄中選取 D450600 10 型號泵，額定流量為 450m3/h，額定揚程為 600m。 管材的選擇 由于井深遠大于 200m ，確定采用無縫鋼管。焊接鋼管 z? =60MPa，無縫鋼管 z? =80MPa； p—— 管內水壓，考慮流動損失，作為估算 11pa?? ? ??； C—— 附加厚度。 因此所選壁厚合適。綜合兩方面考慮，可以找到最經濟的管徑，通常用試取管內流速的方法來求得。 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 11 驗算壁厚 Cppdzzp ????? ) ( ??? ) ( ????? ????? cmcm ?? 因此所選壁厚合適。 和 pd39。 ②估算管路長度 排水管長度可估算為 mHl Cp 3 3 9~3 2 9)50~40( ??? ，取 ml p 330? ,吸水管長度可估算為平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 12 mlx 7? 。彎頭 1 收縮管 1 ?? x? 表 排水管路附件其阻力系數 排水管附件名稱 數 量 系 數 值 閘 閥 2 ?? 止回閥 1 四 通 1 ?? 90176。 工況點點的確定及校驗 管路系統 管路布置參照圖 所示的方案。 彎頭 1 收縮管 1 ? ?? 表 排水管附件及局部阻力系數 附件名 稱 數量 局部阻力系數 閘閥 2 2 ?? 止回閥 1 四通 1 =3 90。 繪制管路特性曲線，確定工況點 根據求得新、舊管特性方程，取八個流量值求得相應的損失，列入表 中。 圖 管路特性曲線與泵特性 0100200300400500600700800144 200 300 400 500 6004578HηN（m）700800100011006 900X（KW）(m /h)3HNM 2M 1H SH (m) 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 20 校驗計算 1）由舊管工況點驗算排水時間 管路掛污后，水泵的流量減小，因此應按管路掛污后工況點流量校核。 注：吸、排水管的經濟流速通常取 ～ 計算允許吸水高度 449 . 8 1 0 , 0 . 2 3 5 1 0 ,a a n ap P p P? ? ? ? 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 21 339. 8 10 /Nm? ?? 則允許的吸水高度為： 211 2 5 4 181 0 0 . 2 4a a x xx s m x mxxP P lH H Qg d d??? ? ? ?? ??? ? ? ? ? ? ????? 432 5 49 .8 1 05 .4 1 0 0 .2 49 .8 1 028 7 4 .0 9 4 1 5 3 20 .0 2 9 13 .1 4 9 .8 0 7 0 .3 3 5 0 .3 3 5 3 6 0 04 .6 1 m?? ? ? ???? ? ??? ? ? ? ??? ??? ????? 電機功率計算 1113 6 0 01 0 0 0MMMdd HQKN ?? ???? = 1 0 0 0 3 5 3 2 5 3 81 . 1 1 0 6 4 k w1 0 0 0 3 6 0 0 0 . 7 9?????? 式中 dK —— 電動機容量富余系數，一般當水泵軸功率大于 100KW 時，取 dK =；當水泵軸功率為 10～ 100KW 時，取 dK =～ 。 經濟性校核 工況點效率應滿足 ?? ?M 。 6 0 01 0 0 0 4 2 03 2 3 ?? ????? kW522? 根據產品樣本取 kWNd 630? 。 泵房尺寸 根據《煤礦安全規程》規定，水泵房至少有 2 個出口，一個出口用斜巷通到井筒，并應高出泵房底板 7m以上；另一個出口通到井底車場，在此出口通路內，應設置易于關閉的既能防水又能防火的密閉門。 ??? nlnLL 式中 ： n — 水泵的臺數； 39。 321 bbbB ???? ??? )( m? 故泵房寬度取 4m。 水倉的確定 根據《煤礦安全規程》規定，在井底車場建二個水倉，即建一個主倉，建一個副倉，當一個水倉清理時，另一個水倉能正常使用。 水倉容量： 334248425 mQtV ???? 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 28 第四章 節能方案設計 煤礦主排水設備能耗量在整個礦井生產費用中占有相當的比重，尋求節能途徑、提高設備運轉的經濟性，在礦井生產中有著特殊的意義。 由上可知，取消吸水管底閥，改用無底閥排水，在經濟上是合理的，在技術可行的。 “綠色”流水通道的設計目的 如果礦井水倉中的內環因沉淀物淤滿，而外環正在清挖時，將“綠色”流水通道內的配水閥門打開，讓礦井所有涌水，不直接由乘人車場進入中央泵房配水井，從而保證正常排水，為外環水倉清挖工作贏得寶貴的時間：當外環水倉清挖完畢后，及時關閉水閥門，執行原來平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 29 的排水程序，然后再清挖內環水倉。 1 2 376891045 圖 “綠色”流水通道剖面示意圖 乘人車場 “綠色”流水通道 擋水墻 中央泵房 1000m 鋼管 配水閥門 水溝 配水巷、 配水井 配水閥門的改造 配水閥門外側連接一節 1000mm長的高度鋼管，鋼管 外側沿徑向按 500mm間距焊接mmmm 50020 ?? 的螺紋鋼筋。 水倉自動清挖 根據《煤礦安全規程》規定要求，在每年雨季來臨之前，必須對水倉的作業方式為人工清挖，水倉清挖不徹底，一直困擾著煤礦清倉難題，中國礦大研制開發的 MSQ－ 4 型水倉自動清挖設備，通過在水倉清挖試驗，取得了很好的效果。此方法解決了大于 ㎜以上煤泥水的處理仍不能解決。 MSQ4 型自動清挖設備技術參數 （１）水倉清挖系統型號 MSQ4 型 （２）回收粒度／㎜ ～ 5 （３）清挖速度／ t ③采用 MSQ4 型礦井水倉煤泥自動清挖系統簡化運輸環節，減少車皮占用，增加了副井提升能力。目前，國內大功 率電機啟動方式普遍采用串電抗器啟動，該控制方式啟動特性硬，對電網沖擊大，啟動特性差、操作繁瑣、事故率高、啟動電流大、不便維修、長期存在不安全隱患。 （ 2）高壓軟啟動器處于停止位置， 1防壓防爆開關處于斷開位置。 （ 6）合上 1高壓防爆開關，由于聯鎖作用， 5高壓防爆開關自動斷開。群控高壓軟啟動裝置裝備有 RS485 通訊接口，可以與礦井計算機網絡連接，實現遠程集中控制和遠程故障診斷。 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 35 結 束 語 作為煤礦安全生產重要組成部分的排水系統，如何設計建立安全、可靠、經濟的排水系統，是每一位從事煤礦產業工作者值得思考和研究的問題。老師嚴謹的治學態度，淵博的知識，和諧的為人及忘我的工作精神讓我欽佩不已，這不但使的我的畢業設計能夠順利的完成，還在為人做事方面給我做了一個好的榜樣。通過這次畢業設