任楼煤矿潜水电泵安装工程设计方案
一、工程背景：
根据《煤矿安全规程》（2011版）第二百七十三条规定：水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井，应当在井底车场周围设置防水闸门或在正常排水系统基础上另外安设具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。根据任楼煤矿上报的《任楼煤矿排水系统工程完善方案说明》，结合恒源煤电关于《任楼煤矿强排系统工程设计方案》的批复意见及任楼煤矿的实际情况，制订《任楼煤矿潜水电泵安装工程设计方案》。具体内容为：潜水电泵系统的设计理念，设计依据，潜水电泵室的建造，新高压柜、低压柜的安装，控制系统的安装、电缆的敷设，潜水泵及水泵电机的安装，电缆的接线，对潜水电泵系统的调试运行。 二、潜水电泵系统设计方案 （一） 水泵设计参数
1、设计依据
1）涌水量：正常涌水量：180m/h，最大涌水量：526m/h 2）垂高： 753m （二水平面标高-720m，地面出水口标高+27m,水池高度约6m）
3）供电电缆：潜水泵供电电缆从地面潜水电泵室经地面电缆桥架、电缆沟，进入副井井筒，沿副井井筒敷设下井，最终进入潜水电泵房。共需敷设电缆2路。
4）管道敷设：地面钻孔从压风机房东南位置施工，钻孔的
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下部通过约35米联巷连接至-720水平巷道，然后直接铺设排水管路至潜水泵房。
5）罐笼运输：任楼煤矿副井2#车罐笼底层罐的尺寸，净空长度：4200mm，宽度：1400mm，高度：3200mm,选择的潜水电泵设备拆解后的尺寸不得超出副井2#车罐笼底层罐的尺寸。
2、设计基本要求
1）符合防治水规程规定，安装的潜水泵排水能力不小于最大涌水量。
2）选用两台矿用潜水电泵作为排水系统，运行方式为一主一备，敷设一趟排水管路。
3）电泵采用软启动方式，最大输电距离不小于1500米。 4）制造厂家应对水质进行化验。
5）潜水泵机组下井长度不能超过4.2米。
6）具有煤矿安全标志有效使用证和防爆设备标志证、生产许可证、产品合格证、设备出厂测试检验合格报告等。 （二）、排水系统的计算依据
根据防治水规定和任楼煤矿的排水系统现况，考虑实用、可靠、经济的原则。管道选用主要考虑2台水泵的经济流速，管道采用为Φ377mm.两台潜水电泵共用一趟管路。对排水系统的计算依据如下： 1、扬程计算
水泵出口联接采用逆止阀DN250，出水管φ377×22（10KPa） ①垂高：720+27+6=753m
排水管道长度以900米计算，两泵同时使用时，最大流量可达1200m/h
②管路φ377×22总损失约64.79m(v=3.82m/s) 90度弯头5个，k1=(0.13+0.163*(d/R)^3.5)*(a/90) ③弯头总损失约0.75×5 =3.75m（K1=0.98） 逆止阀和两个电动闸阀
④阀总损失约1.5+1.26=2.76 m（K1=5.5） 总扬程753m+64.79m+3.75+2.76m=824.3m
综合考虑管道联结的流量损失、管路后期陈旧、水泵的裕度等因素，水泵的扬程确定为H=838m。 2、流量选择：
为确保电泵运行在高效区内，正常排水启动1台电泵，因管道流量按2台电泵计算，电泵流量将会增大，单泵的流量最大可达到615m/h，最小流量可达到540 m/h。
当2台电泵同时工作时，管路损失会增大。最大排水量2×600=1200 m/h 最小流量可达到2×530 m/h。
因此，选用电泵单泵流量为550 m/h，确定电泵型号：BQ550-838/22-1900/W-S。
（单泵运行最小流量530 m/h＞任楼煤矿矿井最大涌水量526 m/h，符合煤矿安全规程第278条规定）
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3、电泵特征参数
1) 设备名称：矿用隔爆型潜水电泵 2) 潜水泵型号：BQ550-838/22-1900/W-S 3) 电机型号： YBQ-710/4-S(10000) 4) 额定排水量：550 m/h 5) 额定扬程： 838m 6) 额定转速： 1470r/min 7) 单泵重量： 5080kg 8) 电机功率： 1900kw 9) 电机电压： 6kv 10) 额定转速： 1470r/min 11) 电机重量： 7600kg 12) 水泵重量：11200kg 13) 单件最大长度：4188mm 14) 单件最大重量：7600kg （三）、机组系统配置
1) 矿用隔爆型潜水电机； 2) 矿用隔爆潜水泵； 3) 吸水罩； 4) 连接法兰盘； 5) 过滤罩； 6) 逆止阀；
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7) 附件和专用工具； （四）、设备安装布置方式：
采用“卧式”安装在泵池里，每台水泵出口接逆止阀，在逆止阀和主排水管之间安装一个闸阀，由DN250×18排水管引接到φ377×22主排水管。
泵池里基础铺设两根轨距为600mm的导轨，安装时，将电泵吊入导轨上，连接至排水管道。
管道系统配置：
φ273×18（DN250×18）排水短管 Z41H-10DN250闸阀 φ377×22主排水管
（五）、电控系统：
潜水电泵的电控系统安装在井上控制室，动力电缆和电泵的信号电缆直接引下井与电泵的就地控制箱内的的动力电缆和信号电缆连接。连接处采用高压防水接头。
1．电泵采用软启动：2套高压启动柜。
2．电泵启动控制点：A井上电控柜控制；B井下就地控制。 3．动力电缆和电泵信号电缆每根长度1200米。
三、潜水电泵设备的安装步骤
1、建潜水泵控制室：在矿内压风机房西侧，为地面强排系统建 ‘潜水电泵控制室’。（附潜水泵室土建图）