课 程 设 计 指 导 书
矿用通风设备选型设计（机电2008-1班） 矿用排水设备选型设计（机电2008-2班）
设计班级：机械电子工程2008级1、2班 指导教师：陈庆光
山东科技大学机械电子工程学院机械电子工程系
2011年12月
1
课程设计指导书
1. 设计题目：矿用通风设备选型设计、矿用排水设备选型设计 2. 设计原始资料
2.1 矿井通风设备选型设计
容易和困难时期的等效网路风量Q＝ m3/s，矿井负压：h= Pa，空气密度1.2kg/m3。
2.2 矿井排水设备选型设计
正常涌水量和最大涌水量Q＝ m3/s，矿井水平标高：h= m，矿水为中性，重度为10006N/m3，水温为15℃。
参加设计的每组同学的原始设计参数均不相同，详细数据及分组参见附表。要求每位同学针对分配给自己的原始资料，独立完成设计任务。
3. 主要任务
1）根据提供的参考资料了解矿井通风系统、排水系统的有关知识，水泵、通风机的主要型式、组成部件和工作原理，阅读相关文献了解矿用通风机和水泵的应用现状和发展趋势。
2）根据提供的原始数据和相关资料，通过计算选择经济、合理的通风机设备和排水设备。因时间有限，本次设计只要求做一套方案。
3）撰写设计说明书。应包含：
①矿山排水设备的选型设计，内容包括：水泵选型计算过程、排水管路系统图、管路特性曲线图、水泵工况点确定图。
②矿山通风设备的选型设计，内容包括：通风机选型计算过程、通风机工况点确定曲线图、风机组合简图。
4. 设计参考步骤
4.1通风机选型设计（推荐可选择2K60系列风机或BDK系列风机——详见参考资料）
1）计算通风机装置必须产生的风量和负压； 2）选择通风机的类型、型号和台数； 3）确定通风机装置工况点（通风容易时期和困难时期）； 4）计算电动机必须的容量（均采用异步电动机）；
5）确定设备组合方案（2台通风机：1台工作，1台备用）：出风井口至通风机入口段的风道设计、风门布置等；
6）计算年耗电量，经济性预估。 4.2水泵选型设计（水泵型号可从参考资料中查找）
1）水泵的选择，包括计算水泵装置必须的排水量和扬程，选择水泵型号，确定水泵级数、
2
台数，校验水泵工作的稳定性；
2）管路的选择，包括管路趟数的确定，管路在泵房内的布置，管径计算及管材选择； 3）计算管路特性方程（通常按旧管计算），确定正常涌水期的工况点和最大涌水期的工况点；
4）计算最大吸水高度，确定水泵安装高度；
5）校验计算：校验排水时间，验算电动机容量，电耗量的计算
5. 设计时间安排（大致安排）
1）查阅文献资料、布置设计任务 12.18 2）通风机设备选型设计计算（机电2008-1班） 12.19 排水设备选型设计计算（机电2008-1班） 12.19 4）绘图、撰写设计说明书 12.20
注：机电2008-1班用AutoCAD绘制1张A3号“两台风机设备组合简图”
机电2008-1班用AutoCAD绘制1张A3号“水泵房布置简图”。 参考样图附后。
5）课程设计答辩、提交设计资料 12.30
6．设计说明书撰写要求
设计说明书的内容一般应包括（参考）： 1）目录：按章、节编排目次和页码。 2）设计题目：
（1）矿用排水设备选型设计（机电2008-1班）； （2）矿用排水设备选型设计（机电2008-1班）。 3）摘要（中英文摘要，关键词3～5个） 4）前言或绪论
（1）说明本设计的目的和意义。
（2）简述矿用通风机、矿用水泵的国内外应用情况及发展趋势。主要针对矿用轴流式主风机和矿用大型主排水用离心清水泵。
（3）本设计的指导思想和解决的主要问题。
5）正文（可分几章组织内容）
（1）应给出设计的原始数据、计算公式以及主要参数计算的详细步骤和计算结果，各部分都应有必要的文字分析和说明，参考文献应在文中相应位置用上角标标出（与参考文献的序号相一致）。关键性结果及结论应在文中以醒目的形式标出。
（2）相关部件的结构设计、设备组合方案的选择、图纸的必要说明。
以上内容可根据行文上的逻辑性作适当的安排，必要时应附有简图（标明图号）。
6）结论
概括本设计的主要内容和目的，有创新和特色可特别说明，并指出设计中存在的问题和不足（文献检索范围有限，风机选择范围较小，经济核算不精细，只计算了年耗电量），以及今后改进的方向。
7）参考文献（禁止将与设计内容无关的文献列入）
3
参考文献应按照在文中第一次出现的先后次序编码排列，不同类型的参考文献书写格式如下： （1）参考文献若为图书，则书写的格式为
“序号. 作者. 书名(版次)[M], 出版地: 出版社, 出版年度, 所参考的起止页”。 第一版书可不写版次。参考全书时不写起止页。举例：
[1] 吴玉林, 陈庆光. 通风机和压缩机[M], 北京: 清华大学出版社, 2005, 14-200. （2）参考文献若为期刊或其它连续出版物，则书写格式为
“序号. 作者. 论文名称[J], 期刊名称, 年度, 卷(期): 起止页码.”。举例：
[2] 陈庆光. 三维方管层流冲击射流流动与传热的数值研究[J]. 机械工程学报, 2006, 42(1): 206-211.
[3] Sezai I, Mohamad A A. Three-dimensional simulation of laminar rectangular impinging jets, flow structure and heat transfer [J]. ASME Journal of Heat Transfer, 1999, 121: 50-56. （3）参考文献若为学位论文，则书写格式为
“序号. 作者. 学位论文名称[D], 发表地: 学位授予单位, 年度, 起止页码.”。举例：
[4] 陈庆光. 三维湍流冲击射流流动与传热特性的数值研究[D], 西安：西安交通大学, 2003, 98-115.
8）致谢辞
9）附录（一般放入详细的格式推导、供查阅的内容较多的图表，如果不需要可没有该项）
6. 提交设计资料（图纸和设计说明书）、设计答辩
最后需要提交的文件资料包括：
1）纸质课程设计说明书和电子文档（内含必要的插图）； 2）纸质A3号“两台风机设备组合简图”（机电2008-1班）、“水泵房布置简图”（机电2008-1班）和电子文档。
附表1 风机选型设计原始数据分组
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 等效网路风量(m3/s) 通风容易时期 65 74 82 95 108 113 74 84 46 55 61 通风困难时期 65 74 82 95 108 113 74 84 46 53 60 矿井负压（Pa） 通风容易时期 1470 1650 1750 1900 1980 2350 1000 1100 1410 1550 1750 通风困难时期 2000 1950 2500 2850 2950 3150 1600 1700 2680 3000 3200 4
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 69 78 86 54 69 85 105 130 156 111 134 158 200 217 256 39 50 67 75 68 78 86 54 69 85 105 130 156 111 134 158 200 217 252 39 50 67 75 1900 2000 2400 1050 1300 1500 1850 2000 2400 1520 1700 1920 2300 2600 2800 1200 1550 1800 1850 3550 4050 4150 2100 2500 2900 3350 3900 4300 2980 3300 3650 4200 4600 5000 2450 3100 3650 4000 附表2 水泵选型设计原始数据分组
涌水量(m3/h) 序号 正常 涌水量 150 165 180 190 200 205 最大 涌水量 270 275 280 300 300 295 时间（天） 最大涌水 开采水平 持续时间 标高（m） 50 50 55 60 55 60 -100 -100 -120 -110 -120 -125 5
矿井参数 井口 标高（m） 145 170 215 220 90 76 倾角 （deg） 90 20 30 25 45 60 矿井年产量 （t） 10000 10000 15000 10000 13000 15000 1 2 3 4 5 6