9200泵房排水系統設備選型設計

2015-04-29 00:00:00李勇程云霞

山東工業技術 2015年17期

（1.淄博礦業集團有限責任公司埠村煤礦，山東章丘 250220;2.山東乾舜礦冶科技股份有限公司，濟南 250014）

摘要：根據井下現場生產設計，達到采區排水要求，精確計算排水系統各個環節，保證排水系統有效運行。

關鍵詞：煤礦安全規程;采區涌水量;水泵;排水管路

1 前言

埠村煤礦現要對9200采區開采，由于9200采區涌水量比較大，對煤礦生產及工作人員造成危害，根據煤礦安全規程必須在該采區開設泵房，保證采區排水。9200采區是獨立采區，井下滲水較多，涌水量大小決定了排水系統的設計要求。排水系統主要有離心式水泵，高壓電機，自動化控制設備，排水管路以及其他附件組成。排水設計首先要保證設備效率及實用性，減少設備無功損耗，降低電耗，以達到實用性、經濟性排水系統。

2 設計方案選型依據

（1）涌水量（由埠村煤礦西區技術組提供）。正常涌水量Q正=189.83m3/h;最大涌水量Q大=351.6m3/h。

（2）排水方式。2排φ315×10管路，從9200泵房經9200副巷至九三石門泄水道，-390m水平泄水道作為工作管路直接排至-390m水平至-390m泵房。

3 初選水泵

正常涌水量時，工作水泵排水能力：QB==1.2×189.83=227.8 m3/h

最大涌水量時，工作水泵排水能力：QBmax==1.2×351.6=421.9 m3/h

水泵揚程估算：HB==286.7 m

式中 "h2—排水高度，210m;s—吸水高度，5m;g—管道效率，0.75。

（1）水泵型號選擇。根據計算的工作水泵最小排水能力及揚程，確定選用MD450-60×5型水泵，水泵參數：Q=450m3/h， H=300m， P=560kW， n=1480rad， HS=4.9。

（2）水泵臺數確定。1）正常涌水時工作水泵臺數：n1==0.506 " 取 n1=1臺（取偏大整數）;式中 227.8 —正常涌水期工作水泵最小排水能力，m3/h;450—所選水泵額定流量，m3/h;2）備用水泵臺數：n2=70%×n1=70%×1=0.7 " " "取 n2=1臺（取偏大整數）;3）最大涌水時水泵工作臺數：n3==0.938 "取 n3=1臺;式中 421.9 —最大涌水期工作水泵最小排水能力，m3/h;450 —所選水泵額定流量，m3/h;4）水泵校驗。按照《煤礦安全規程》規定：“工作水泵能力，應能在20h排出礦井24h的正常涌水量。”QB≥qz（米3/時），即QB =450>（×189.83=227.80）（米3/時）;式中 "QB—工作水泵排水能力;qz—正常涌水量;所以，工作水泵能力滿足要求。

4 管路的確定

（1）管路趟數。根據泵房內水泵臺數及工作水泵臺數，確定形成2排排水管路：2排φ325×10管路，從9200泵房經9200副巷至-390m水平泄水道作為工作管路直接排至-390m水平至-390m泵房。

（2）排水管的選擇。

1）排水管內徑：=

式中 "Q—水泵額定流量，450m3/h; Vx—排水管經濟流速， 2m/s。所以，確定排水管選用Φ325×σ無縫鋼管。

2）排水管壁厚：

σ=0.5×30.5×（-1）+0.15=0.95cm=9.5mm

所以，選擇排水管規格Ф325×10，排水管內徑305mm=0.305m。

排水管內流速：=

式中，dp—所選排水管內徑， 0.305m; Q—水泵額定流量，450m3/h。

5 電動機功率

通過以上計算選擇水泵配用電動機型號：Y450-4，P=560kW，U=6kV，n=1480r/min，起動設備為KYGC-Z型（帶電抗器）高壓起動器。