15采区排水设备选型计11.doc

16采区排水设备选型计算（B）

13采区的正常涌水量为146m3/h，最大涌水量为300m3/h，排水垂高150m，吸水小井高度7米；排水高度143米；矿井年产量50万吨。
一、水泵的选型计算
1、正常用水量时水泵必须排水能力
Q=24QH/20=1.2×146=175.2m3/h
QH-----矿井正常涌水量：
2、最大涌水量时水泵必须排水能力
Q=24Qmax/20=12Qmax=1.2×300=360m3/h
Qmax---矿井最大涌水量m3/h
3、水泵扬程的估算p
Hg=K（Hp＋Hx）米
Hp----排水高度；143米Hx-----吸水高度7米
K—管路损失系数；对斜井巷倾角＜200时，K取1.3～1.35，K取1.35；对斜井巷倾角在200--------300之间时，K取1.25～1.3，K取1.35
Hg=1.3（143＋7）=195米
4、水泵的型式、级数及总台数确定
根据《煤矿安全规程》第二百七十八条之规定，查水泵的选型手册，及现在职13采区泵房小井深度的实际情况，选用D155-30型水泵，该型水泵额定流量：155m3/h，转速1480r/min；效率77%，允许吸上真空度4.8米，单级杨程30m。
5、水泵级数确定
i=Hg/Hi=195/30=6.5
Hg—按估算求得水泵必须杨程。
Hi---所选水泵一级之额定扬程。i=水泵级数
根据13轨道巷地质变化条件，途中的管路损失选用D155－30×7型水泵
（1）、正常涌水量时水泵的工作台数
正常涌水量时水泵的台数=QB/Qn=175/155=1.13
QB—正常涌水量时水泵必须排水能力为175.2m3/h；
Qn—所选水泵必须排水量为155m3/h
根据以上计算：正常涌水量时选用D155—30×7排水泵排水量155m3/h，2台同时运行才能符合要求。
（2）、最大涌水量时水泵的工作台数
最大涌水量时水泵的工作台数=QB′/Qn=360/155=2.3
QB′—最大涌水量时水泵必须排水能力为360m3/h；
根据以上计算：正常涌水量时选用150D—30×7排水泵排水量155m3/h，3台同时运行才能符合要求。
（3）、备用水泵台数确定
根据《煤矿安全规程》第二百七十八条之规定，结合解释说明；13采区最大涌水量和正常涌水量相差与最大涌水量之比（300-146）/300×100%=52%小于70%；所以备用水泵台数=2×0.52=1.04。由于计算出的数值接近整数1，所以备用水泵确定为1台。
（4）、检修水泵台数确定
根据《煤矿安全规程》第二百七十八条之规定，检修水泵的排水能力应不小于工作水泵能力的25%。所以检修水泵台数=3×0.25=0.775，检修水泵确定为1台。
根据计算及《煤矿安全规程》第二百七十八条之规定；选D155－30×7型排水泵3台。
二、管路的选择计算
1、排水管路趟数的确定
在最大涌水量时水泵的必须排水能力为360m3/h，根据所选D150－30×7排水泵的流量155m3/h，必须同时工作3台排水泵，根据现在铺设管路情况，有2台水泵可以并联运行；所以排水管路必须有2趟。
2、管材选择
根据斜井排水要求，确定选用热轧无缝钢管。
3、管径的计算
（1）、排水管直径计算
因dp′＝√Qn/900∏Vp′＝√155/900×3.14×2＝0.0022m
Vp′—排水管中的经济流速，一般Vp′＝1.5—2.2m/s
取Vp′＝2.2m/s
Qn—所选排水泵流量
（2）、吸水管直径计算
dx′＝√Qn/900∏Vx′＝√155/900×3.14×1.2＝0.214m
Vx′—吸水管中的经济流速，一般Vx′＝0.8—1.5m/s
取Vx′＝1.2m/s
根据以上计算查表可得：排水管内径选取207mm；吸水管内径选取207mm。
4、管壁厚度计算
δ=1/1+2p/230(σ—0.65)-P[Pdp/230(σ—0.65)-P+C]
式中δ—管壁厚度，mm；
dp—标准内径，mm；dp=mm
p—水管内部工作压力
p=0.11Hsy公斤力/厘米2=0.11×85=9.35公斤力/厘米2
Hsy—测地高度，m；Hsy=85m
σ—管材许用应力。无缝钢管：σ=8公斤力/毫米2；焊接钢管：σ=6公斤/毫米2，取σ=6公斤/毫米2
C—附加厚度，取C=1毫米
δ=1/1+2×9.35/230(6—0.65)-9.35[9.35×149/230(6—0.65)-9.35+C]
=1/0.0153[1.34+1]=2.4
根据计算和查表选用排水管外径为219mm，壁厚为6mm，内径为207mm的热轧无缝钢管；选取外径为219mm，壁厚为6mm内径为207mm的热轧无缝钢管。
5、排水管流速计算
Vp＝Qn/900∏dp2=155/900×3.14×0.2072=15