礦井主排水設備選型_畢業設計說明書(完整版)

　　

【正文】 .............................. 18 繪制管路特性曲線，確定工況點 .................................... 19 校驗計算 ........................................................ 20 由工況點驗算排水時間 ............................................ 22 經濟性校核 ...................................................... 23 電動機功率計算 ...................................................... 23 電耗計算 ............................................................ 24 全年排水電耗 .................................................... 24 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） II 噸水百 米電耗校驗 ................................................ 24 第三章 水泵房及水倉 ................................................ 25 泵房位置 ............................................................ 25 泵房尺寸 ............................................................ 25 泵房的長度： .................................................... 25 泵房的寬度 ...................................................... 26 泵房的高度 ...................................................... 26 水倉的確定 .......................................................... 26 水倉容量的確定 .................................................. 27 第四章 節能方案設計 ................................................ 28 無底閥排水 .......................................................... 28 “綠色”流水通道 .................................................... 28 “綠色”流水通道的設計目的 ...................................... 28 “綠色”流水通道 的設計 .......................................... 29 配水閥門的改造 .................................................. 29 擋水墻的施工 .................................................... 29 使用效果 ........................................................ 30 水倉自動清挖 ........................................................ 30 水倉清挖常用的幾種方法 .......................................... 30 ..................................... 31 水倉清挖工藝流程圖 .............................................. 32 工作原理 ........................................................ 32 應用效果 ........................................................ 32 水泵高壓群控軟啟動 .................................................. 33 群控軟件啟動裝置的啟動程序 ...................................... 33 群控高壓軟啟動的技術特點 ........................................ 34 結 束 語 ........................................................ 35 致 謝 ........................................................... 36 參 考 文 獻 ....................................................... 37 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 1 第一章 礦井概況 礦井簡介 該礦井屬于某煤田 —— 河流區域，最高海拔 +170 米左右，平 原最低標高 +110 左右，井田內多為緩崗丘陵，堆積平原和玄武巖地相間，該河蜿蜒蛇曲，橫貫井田南部為老年期河流，沿河兩側有大片沼澤濕地，河寬 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。 2）地質構造對礦床充水的影響，主干斷層 F10 伴生幾條高度正斷層，是溝通第四系含水層的煤系地層，含水層的良好通道，容易對礦井造成突然涌水和增大涌水量。 水泵的選型與設計 根據《煤礦安全規程》的要求，主要排水設備必須有工作水泵、備用水泵和檢修水泵。 工作水泵的排水能力 水泵必須具備的總排水能力，根據《煤礦安全規程》的要求，在正常涌水期，工作水泵具備的總排水能力為： hmqQB z /5 1 04 2 520242024 3???? 在最大涌水期，工作和備用水泵具備的總排水能力為： hmqQ B /9 9 08 2 520242024 3m a xm a x ???? 式中： BQ — 工作水泵具備的總排水能力， hm/3 ； maxBQ — 工作與備用水泵具備的總排水能力， hm/3 ； zq — 礦井的正常涌水量， hm/3 ； maxq — 礦井最大涌水量， hm/3 。 2）、水泵型號的選擇 根據計算的工作水泵排水能力，初選水泵。 從表 預選Φ 325 13 無縫鋼管，則排水內徑 pd =（ 3252 13） mm =299mm 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 8 表 熱軋無縫鋼管 （ YB23170） 外徑/mm 壁厚 /mm 外徑/mm 壁厚 /mm 外徑 /mm 壁厚 /mm 89 ～ 146 ～ 273 ～ 95 ～ 152 ～ 299 ～ 102 ～ 159 ～ 325 ～ 108 ～ 168 ～ 351 ～ 114 ～ 180 ～ 377 ～ 121 ～ 194 ～ 402 ～ 127 ～ 203 ～ 426 ～ 133 ～ 219 ～ 459 ～ 140 ～ 245 ～ 480 ～ 常用壁厚尺寸系列 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 25 28 30 32 36 40 50 56 60 63 70 75 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 9 壁厚驗算 p0 .40 .5 d 11 .3p Cp??? ?????? ? ?????? 8 0 0 .4 0 .0 1 1 5 8 2 .20 .5 2 9 .9 1 0 .1 58 0 1 .3 0 .0 1 1 5 8 2 .21 .2 5 c m 1 .3 c m??? ? ?? ? ? ???? ? ????? 式中 pd —— 所選標準內徑 z? —— 管材許用應力。 選擇排水管 因為管徑的大小涉及排水所需的電耗和裝備管道的基本投資，若管徑偏小，水頭損失大，電耗高，但初期投資少； 圖 泵房管路布置圖 若管徑選擇偏大，水頭損失小，電耗低，所需的初期投資費用高。 ?? pdxd ~)~( ??? 由 xd39。 圖 管路布置圖 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 13 表 吸水管路附件其阻力系數 吸水管附件名稱 數 量 系 數 值 底 閥 1 90176。 阻力系數 Rt 的計算 沿程阻力系數 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 17 吸水管 λ x = = = 排水管 λ p = = ()= 局部阻力系數 吸、排水管及其阻力系數分別列于表 、表 中 表 吸水管附件及局部阻力系數 附件名稱 數量 局部阻力系數 底閥 1 90。由圖中可知：新管的工況點參數為 QM1=522m3/h,HM1=538m,η M1=,HsM1=,NM1=980KW；舊管的工況點參數為QM2=500 m3/h， HM2=547m,η M2=,HsM2=,NM2=960KW，因η Mη M2 均大于 ，允許吸上真空度 HsM1=，符合《規范》要求。 由工況點驗算排水時間 正 常涌水期和最大涌水期每天必須的排水時間為 hQqTz Mz 82 42 524241 ????? ? hQnn qT M 99024)( 24 21 m a xm a x ?????? 式中： KQ — 工況點流量 sm/ Zq — 正常涌水量 nm/3 maxq — 最大涌水量 nm/3 無論正常涌水期和最大涌水期，每晝夜的排水時間均不超過 20 小時，符合《煤礦井下排平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 23 水設計技術規定》規定。 泵房設有兩個出口，一個與井底車場連通的水平通道，這個通道設一個即能防火又能防水的密封門 ，另一個通道用斜巷通到付井井筒，其出口高度高出井底車場 8 米，泵房的地面高度應高出井底車場 米，并向吸水井側有 1%的下坡。 ???? nlnLL )16( ????? 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 26 泵房的寬度 321 bbbB ??? 式中： 1b — 水泵基礎寬度； 2b — 水泵基礎邊到有軌道一側墻壁的距離，一 般取 ～ ； 3b — 水泵基礎邊到吸水井一側墻壁距離，一般取 ～ 。水倉巷道長不應小于 108m，即 mVtL 1 0 860 0 6 0 03 6 0 0 ????? ，取水倉的長度 115m。隨著涌不量的增加，煤粉的沉淀速 度遠大于清挖的速度，“綠色”流不通道的設計及施工 勢在必行。 “綠色”流水通道只是應急的通道，從礦井的長遠考慮，需要改進水倉的清挖方式來加快其清挖速度，也可將水倉擴容來延長其淤滿的時間，從根本上解決礦井的排水安全問題。 型水倉自動清挖設備組成 MSQ4 型水倉自動清挖設備由清挖設備、過濾緩沖設備、加壓設備、煤水分離設備組成。 平 頂 山工 業職業 技 術學 院 畢業設計說 明 書 （ 論 文 ） 33 水泵高壓群控軟啟動 水害威脅煤礦安全生產的重大災害，礦井排水工程是保證煤礦安全生產的前提，排水設施的先進與否更是直接影響煤礦安全生產的重要因素。 （ 5）當水泵電機轉速達到額定轉速時，高壓軟啟動器內旁路真空接觸器自動合上，此時電機啟動結束，進入正常運行，指示燈亮。同時可以防止水 泵停止時水錘沖擊造成機械的損傷，從而延長水泵的使用壽命，具有較好的經濟效益。另外，也非常感老師的指導和各位同學的幫助，使我在規定時間內完成了畢業設計。關于礦井主排水系統的設計改造的有關文章已經很多，這次在對礦井主排水系統的設計中，肯定存在很多不足之處，希望各位評閱老師給予指出，能夠吸取最多的實際經驗，使本設計適應實際工作。 （ 7）按高壓軟啟動器的停止按鈕，旁路接觸器斷開，為啟動 2泵作好準備。近年來，隨著電力電子技術的發展，軟啟動技術有了很