井下采区泵房变电所设计书.docx

1、井下采区泵房变电所设计书530三段泵房排水设备选型为解决530三段部分的排水问题，在530采区三段轨道集中巷和皮带集中巷之间， 布置水仓及排水泵房，采区正常涌水量和最大涌水量分别为 407nVh和532riVh。采煤工作面的水，自流至采区水仓（预计标高为 -550m），采用集中排水方式，经530三段泵房水泵排至-466m （即为出水标高）轨道大巷水沟，排水管长度约为 3000米, 然后，自流至430采水仓后，由430采区泵房水泵排至中央水仓，最后由中央泵房水 泵排至地面水处理站。掘进期间掘进工作面的水采用小潜水泵排至采区轨道上山水 沟。皮带上山的水经皮带上山联络巷流至采区水沟，然后，自流至大巷

2、水沟，后自 流至530采区水仓，排至地面536，540（一）选型依据1、涌水量：正常涌水量Q正=407m3/h;最大涌水量Q大=532m3/h;2、排水咼度：出水标咼:泵房标咼:排水高度:3、 排水方式：斜巷排水；4、 矿井水质 Ph=7;（二）初选水泵ha= 466m；hb= 550m；H=hahb=84m；1、泵房最小排水能力确定代入数据有：Qb 24 407 488.4m3/h20正常涌水量时，工作水泵最小排水能力式中：QB正常涌水量时，工作水泵最小排水能力， m3/h;Q正一泵房担负的正常涌水量，407m3/h。最大涌水量时，工作水泵最小排水能力计算式中：QBm 最大涌水量时，工作水泵

3、最小排水能力,m3/h；Q大一泵房担负的最大涌水量，532m3/h代入数据有：QBm24 53220638.4m3/h2、水泵扬程估算式中：Hb水泵扬程估算值，m；H排水高度，84m；S吸水高度，5m；n g管道效率，0.78代入数据有：Hb 84 5 =114m0.783、水泵型号选择及台数确定根据计算的QB=264m3/h、QBm=414m3/h及HB=114m，初选矿井主排水设备为MD280-43 X 4型水泵。其技术数据如下：QH=280m3/h Hh= 172m PH=200kW n H=1480r/mi n4、水泵台数确定1工作水泵台数确定488.4 1.74，取工作水泵2台。Qh

4、 2802备用水泵台数确定n2 0.7n1 0.7 1.74 1.28，取备用水泵 2 台。3检修水泵台数确定n3 0.250.25 1.74 0.44，取检修水泵 1 台。确定泵房内水泵台数为5台，其中：2台工作，2台备用，1台检修。（三）管路选择1、 排水管路数选择根据泵房内水泵的型号及台数，确定敷设 3路排水管，2路工作，1路备用，主排水 系统图见下图。轨道下山排水系统图2、 排水管选择1排水管内径选择式中：dp排水管内径，mm；Qh所选水泵额定流量，280m3/h;V排水管经济流速，1.5m/s。代入数据有：取排水管规格为273X7无缝钢管，排水管内径为259mm= 0.259m。2排

5、水管路流速式中：Vp排水管路流速，m/s；dp所选排水管内径，0.259m;Q1所选水泵额定流量，280m3/h。代入数据有：3、 吸水管路选择吸水管路内径吸水管内径取比排水管内径大25mm。dx=dP+25式中：dx吸水管内径，mm； dp所选排水管内径，259mm。代入数据有：dx=259+25=284mm取排水管规格为299X 7.5型无缝钢管，吸水管内径284伽=0.284m。 吸水管路流速式中：Vx吸水管路流速，m/s； dp所选吸水管内径，0.284m； Qi所选水泵额定流量，280m3/h。代入数据有：(4)水泵工况点、功率1、 吸水管阻力损失(1)吸水管附件等值长度 Lx吸水管

6、附件等值长度：弯管2.78m、底阀41.00m、异径管为11.10m (弯管、底阀、 异径管各 1件)。Lx=1X2.78+1 X41.00+1 X11.10=54.88m( 2)吸水管等值长度 Lx Lx= Lx +S 式中：Lx吸水管等值长度，m；Lx 吸水管附件等值长度， 54.88m； S吸水高度，5m。代入数据有：Lx=54.88+5=59.88m ( 3)吸水管阻力损失式中： H afx 吸水管阻力损失， m；1.7 管道淤积的阻力系数； 入损失系数，0.0276;Lx吸水管等值长度，59.88m; dx吸水管内径，284mm； Vx吸水管路流速，1.23m/s。代入数据有：2、

7、排水管阻力损失( 1 )排水管附件等值长度 Lp排水管附件等值长度：闸阀2.20m、弯头2.20m、单流三通17.61m、直流三通8.80m， 逆止阀 123m。Lp=3X2.20+5X2.20+1 X17.61+1 X8.80+1 X123=167.01m( 2)排水管等值长度 LxLp= H+ Lp +L式中：Lp排水管等值长度，m；H 排水管长度，3000m；Lp 排水管附件等值长度，167.01mm； L排水管在泵房内长度，30m。代入数据有：Lp=3000+167. 01+30=3197.01(m)(3)排水管阻力损失 式中：Hafp 排水管阻力损失，m；1.7 管道淤积的阻力系数；

8、入损失系数，0.0284;Lp排水管等值长度，3197.01m；dp排水管内径，0.259m；Vp排水管路流速，1.48m/s。 代入数据有：(4)排水管出口动能损失3、 管道总损失Haf=H afx+H afp+H 动损 式中：Haf 管路阻力总损失，m；Hafp 排水管阻力损失，66.53m；Hafx 吸水管阻力损失，0.76m；H动损一排水管出口动能损失，0.19m； 代入数据有：Haf=0.76+66.53+ 0.19 =67.48m4、 管道阻力系数及管道特性方程(1)管道阻力系数 式中：R 管路阻力系数；Haf 管路阻力总损失，67.48m；Q 水泵额定流量，280m3/s。 代入

9、数据有：R 67.48 8.61 W4280(2)管道特性方程Hm=(H+S)+RQ2式中：H 排水高度，84m；S吸水高度，5m；R 管路阻力系数,8.61 10-4。代入数据有：Hm=84+5+8.61 X0-4Q2=89+8.61 X0-4Q2(3)水泵工况点确定取不同的Q值得出相应的H值，在MD280-43X 4型水泵特性曲线上，如下图，绘出 管道特性曲线，得水泵工况点：Qm=296m3/h Hm=164m nm=77% n=1480r/mi nMD280-43X4型水泵特性曲线5、验算水泵(1)正常涌水量时的排水时间(2)最大涌水量时的排水时间(3)水泵轴功率Hm Qm102 360

10、0式中：N轴一水泵轴功率，KW;Qm水泵在工况点处流量，296m3s；H m水泵在工况点处扬程，164m；n m水泵在工况点处效率，77%； Y 矿井水比重，1.02 103。代入数据有:175.12kW一 164 296 1.02 103N轴=102 3600 0.77(4)电动机功率N轴N电机K传式中：N轴一水泵轴功率，175.12KW; K富裕系数，取1.10;传一传动效率，0.98。 代入数据有：N 电机=1.10 175.12 196.56kW0.98(5)结论经计算，确定轨道下山排水设备如下：(1)排水设备：MD280-43 4型水泵五台；两台工作，两台备用，一台检修。配 用电机功

11、率200kW，电压1140V;(2)排水管选用无缝钢管273X7两路，各3000米，其中：两路工作，一路备用; 吸水管选用无缝钢管299X7.5。(3)起动设备选用QJZ 315/1140型防爆起动设备5台。二、供电系统1、概况530采区在530三段皮带集中巷设计一个变电所，主要供采区采掘工作面、皮带输送机、排水用电，安装9台BGP9L 6AK型高防开关，2台KBSGZY 500/6型所内变。2、负荷统计设备名称型号功率KW台数合计功率KW电压等级V采煤工作面(综采面，一个工作面生产，另一个备用 )采煤机MG400/93068519303300前部运输机SGZ-800/400375140033

12、00转载机SZB-730/13213211321140破碎机PCM11011011101140乳化泵MRB 200/31.516031601140喷雾泵KPB-250/1055255660双速绞车SDJ-20A22244660回柱机JH2-57.517.5660皮带运输机SSJ 800/ 2X 551101110660皮带运输机SSJ 800/ 2X 751501150660张紧绞车7.5215660多级泵QSWK65/257.5215660SP1= 2128.5 KW掘进工作面(两个综掘，一个普掘)综掘机EBZ132TY22224441140皮带机SSJ800/55552110660皮带机S

13、SJ800/2X 552X 552220660绞车JD-2525250660排沙泵QBK50/5022244660多级泵100D16 X 418.5237660局扇KDF2X 7.5230660信保WZXZ-4- n428660涨紧绞车JBY4-47.5215660绞车JD-2525125660耙装机P-60B30130660喷浆机XZ-7414660局扇KDF2X 7.5115660信保WZXZ-4- n414660P=1036KW排水泵排水泵200D45X 3200510001140XP=1000KW轨道上山绞车卡轨车 KWGP-60/900J90 190660XP=90KWXP总=425

14、4.5KW3、负荷计算采用需用系数法进行计算:Kr Ks 0.7 0.7即 S=XP = 4254.5 X0.7=2978.2 KVA式中： S-视在功率，KVA ;SP-参加计算的设备额定功率之和， KW ;Cos a-参加计算的设备功率因数，取 0.7;Kr-总需用系数，负荷统计为实际运行功率，取 0.7;Ks同时系数，取0.7;4、高压电缆的选择(1)供电电缆的选择：计算长时工作电流I g = s 3 U式中：I g-长时工作电流 AS-供电线路视在功率 KVAU-线路平均电压 KV2978.2I g = 1 .732 6 = 286.5 A参照长时工作电流选择电缆， 选用两条YJV 2

15、2 3 X5mm 2交联聚乙烯塑料绝缘电力电缆,定电流286A。按允许电压损失校验电缆截面根据公式 AU= KXPXL式中：K-电缆每兆瓦公里电压损失百分数，查表此处为 0.73%;P-参加计算的有功功率总和， 2.978 MW ;L-电缆总长度，3K m。430采区变电所到530采区三段变电所的电压损失为AUi= 0.0073*2.978*3 = 6.52%65.16 mm 2所选电缆满足要求附：设备明细表序号项目名称型号单位数量备注1采煤机MG400/930台12前部运输机SGZ-800/400台13转载机SZB-730/132台14破碎机PCM110台15乳化泵MRB 200/31.5台

16、36喷雾泵KPB-250/10台27双速绞车SDJ-20A台28回柱机JH2-5台19皮带运输机SSJ 800/2 X 55台110皮带运输机SSJ 800/2 X 75台111张紧绞车台212多级泵QSWK65/25台613综掘机EBZ132TY台214皮带机SSJ800/55台215皮带机SSJ800/2 X 55台216绞车JD-25台217排沙泵QBK50/50台218多级泵100D16X 4台219局扇KDF220信保WZXZ-4-H221涨紧绞车JBY4-4222绞车JD-25123耙装机P-60B124喷浆机XZ-7125局扇KDF126信保WZXZ-4-H127排水泵MD280-43X 4428卡轨车KWGP-60/900J129移动变电站KBSGZY-500/6台530移动变电站KBSGZY-315/6台731移动变电站KBSGZY-1000/6台132移动变电站CHP33 1500KVA台133钢管DN250米750034高压电缆2YJV?2- 3X 95mm米4000