矿井排水、通风、压气设备选型设计.doc

矿井排水、通风、压气设备选型设计 第一节 矿井排水设备选型设计 在矿井建设和生产过程中，涌入矿井的水流称为矿水，矿水主要有大气降水、 地表水、含水层和老空区水等。矿水积聚在巷道中不但影响生产，而且还威胁着工作人员的健康和安全，因此需要把矿水及时排出。有时也需要向井下提供生产用水， 如水力采煤、 喷雾除尘等。矿井生产中无论是排水或供水，都由排水设备来完成。矿井排水系统由矿井深度、开拓系统以及各水平涌水量的大小等因素来确定。 一、排水设备选型所需原始资料 （1）矿井水平数及各水平服务年限； （2）各水平及井口标高； （3）各水平的正常涌水量q（m3/h），最大涌水量qm（m3/h）），及最大涌水持续天数； （4）矿水的物理、化学性质如密度ρ、PH值等； （5）井筒及井底车场布置图； （6）矿井年产量、沼气、瓦斯等级、供电电压等； （7）有关的规程、规范、教材等； （8）有关水泵、电动机、管路等方面的资料。 二、排水系统方案的确定 在我国矿山中，目前通常采用集中排水。集中排水开拓量小、管路敷设简单、管理费用低，但由于上水平的水需流到下水平后再排出，增加了部分电耗。所以，在排水方案选择时，应尽可能采用直接排水和集中排水，当同时开采的水平数不多时，可将各水平的涌水直接排到地面；如水平数较多，井较深时，也可采用分段排水；如采区涌水量较大、距离井筒较远且距地表不深时，也可经过钻孔敷设排水管直接排到地面。 当矿水无腐蚀性或腐蚀性较小时，可采用普通清水泵（如D型、DS型、MD型、DK型等），当腐蚀性较强时（PH＜5），应采用防酸型水泵（DF型等）。 三、初选水泵型号、台数 我国《煤矿安全规程》对井下排水和排水设施要求规定如下： （1）水泵：作为主要排水设备，必须有工作、备用和检修的水泵。工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。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，可在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。 （2）水管：必须有工作和备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用的水管的总能力，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。 （3）配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用水泵。 有突水淹井危险的矿井，可另行增建抗灾强排能力的泵房。 主要泵房至少有2个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高出泵房底板7m以上；另一个出口通到井底车场，在此出口通道内，应设置易于关闭的既能防水又能防火的密封门。泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。 主要水仓必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个能正常使用。 新建、改扩建矿井或生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下时，主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。 1．工作水泵必须的排水能力 m3/h （4—1） 式中 ＱB—工作水泵必须的排水能力，m3/h； qz—正常涌水量，m3/h； 2．初选水泵型号 根据QB查表4—1到表4—7选择满足要求且效率高、工作可靠、性能优良的水泵，如单台泵的流量不能满足要求时，可采用多台水泵串联或并联工作。水泵型号选定后，查出其最大效率点处流量Ｑ1、单级扬程H1，及0流量单级扬程H0。 表4-1 泵性能表 泵的 型号 流量Q 总扬程 H (m) 转数 n (r/min) 功率（kW） 效率 (%) 允许吸上 真空度 （m） 叶轮 直径D （mm） 质量 （kg） (m3/h) (L/s) 轴功率 N 电机 功率 1BA-6 6 11 14 1.6 3 3.9 20.3 17.4 14 2900 0.745 0.94 1.01 1.5 44 55.5 53 6.6 6.7 6.0 128 30 1BA-6A 5 9.5 13.5 1.4 2.6 3.8 16 14.2 11.2 2900 0.578 0.713 0.825 1.5 38 51.5 50 6.6 6.9 6.1 115 30 1BA-6B 4.5 9 13 1.3 2.5 3.6 12.8 11.4 8.8 2900 0.448 0.57 0.693 1.1 35 49 45 6.4 7.0 6.3 105 30 2BA-6 10 20 3