矿井排水通风压气设备选型设计.docx
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矿井排水通风压气设备选型设计
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
30
2.8
5.6
8.3
34.5
30.8
21
2900
1.86
2.61
3.09
4
50.6
64
63.5
8.7
7.2
5.7
162
35
2BA-6A
10
20
30
2.8
5.5
8.3
28.5
25.2
20
2900
1.43
2.08
2.55
3
54.5
65.6
64.1
8.7
7.2
5.7
148
35
2BA-6B
10
20
25
2.8
5.5
6.9
22
18.8
16.3
2900
1.10
1.57
1.73
2.2
54.9
65
94
8.7
7.2
6.6
132
35
2BA-9
11
20
25
3
5.5
7
21
18.5
16
2900
1.12
1.48
1.66
2.2
56
68
66
8.0
6.8
6.0
127
36
2BA-9A
10
17
22
2.8
4.7
6.1
16.8
15
13
2900
0.85
1.07
1.23
1.5
54
65
63
8.1
7.3
6.5
117
36
2BA-9B
10
15
20
2.8
4.2
5.6
18
12
10.3
2900
0.695
0.82
0.89
1.5
51
60
62
8.1
7.6
6.8
106
36
3BA-6
30
45
60
70
8.3
12.5
16.7
19.5
62
57
50
44.5
2900
9.30
11.0
12.3
13.3
18.5
54.4
63.5
66.3
64
7.7
6.7
5.6
4.7
218
116
续表
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
3BA-6A
30
40
50
60
8.3
11.1
13.9
17.7
45
41.5
37.5
30
2900
6.65
7.30
7.98
8.30
15
55
62
64
59
7.5
7.1
6.4
192
116
3BA-9
40
45
55
8.3
12.5
15.1
35.5
32.6
28.8
2900
4.64
5.56
6.32
7.5
62.5
71.5
68.2
7.0
5.0
3.0
168
50
3BA-9A
25
35
45
7
9.7
12.5
26.2
25
22.5
2900
2.83
3.35
3.87
5.5
63.7
70.8
71.2
7.0
6.4
5.0
145
60
3BA-13
32.4
45.0
52.2
9
12.5
14.5
21.6
18.8
15.6
2900
2.5
2.88
2.96
4
76
80
75
6.5
5.5
5.0
132
41
3BA-13A
29.5
39.6
48.6
8.2
11.0
13.5
17.4
15.0
12.0
2900
1.86
2.02
2.15
3
75
80
74
6.0
5.0
4.5
120
41
3BA-13B
28.0
34.2
41.5
7.5
9.5
11.5
13.5
12.0
9.5
2900
1.63
1.72
1.73
2.2
63
65
62
5.5
5.0
4.0
110
41
4BA-6
65
90
115
135
18
25
32
37.5
98
91
81
72.5
2900
27.6
32.8
37.1
40.4
55
63
68
68.5
66
7.1
6.2
5.1
4.0
272
138
4BA-6A
65
85
105
125
18.0
23.6
29.2
34.7
82
76
69.5
61.6
2900
22.9
26.1
29.1
31.7
40
63.2
67.5
68.5
66
7.1
6.4
5.5
4.6
250
138
4BA-8
70
90
109
120
19.4
25
30.4
33.4
59
54.2
47.8
43
2900
17.5
19.3
20.6
21.4
30
64.5
69
69
66
5.0
4.5
3.8
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218
116
4BA-8A
70
90
109
19.4
25
30.4
48
43
36.8
2900
13.6
15.3
16.8
22
67
69
65
5.0
4.5
3.8
200
116
4BA-12
65
90
120
18
25
33.3
37.7
34.6
28
2900
9.25
10.8
12.3
18.5
72
78
74.5
6.7
5.8
3.3
178
108
4BA-12A
60
85
110
16.7
23.6
30.6
31.6
28.6
23.3
2900
7.4
8.7
9.5
15
70
76
73.5
6.9
6.0
4.5
163
108
续表
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
4BA-18
65
90
110
18
25
30.6
22.6
20
17.1
2900
5.32
6.28
6.93
11
75
78
74
5
143
59
4BA-18A
60
80
95
16.7
22.2
26.4
17.2
15.2
13.2
2900
3.80
4.35
4.80
5.5
74
76
71.1
5
130
59
4BA-25
54
79
99
15
22
27.5
17.6
14.8
10
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