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。
(2)管路敷设
井筒内的管子应安设在管子间内,并需按其法兰的最大外径,考虑有足够的安装及检修位置。法兰盘规格满足管路连接用法兰盘的技术规范要求。
排水管长度在200M以内时,应设有金属弯管支柱,用以承担管重及水柱重。金属弯管支座须固定于专设的钢梁上,为避免管路总想弯曲,需设有导向夹子。
排水管长度在200M以上时,每隔150M~200M需装置伸缩接头,以及承载径管重的支撑直管同样需用专设的钢梁来固定,最上面的伸缩接头及支撑直管,应设于井口50M处。
目前,有些矿区鉴于矿井内温差不大,已不再设置伸缩头,生产种尚未发现问题。
该矿井伸水管路设置峪进风巷中,且冬季采用热风炉为进风巷中提供暖风,一方面防止排水管路冻结,一方面保证进风巷中的温度变化不大,所以,此次设计的管路不设置伸缩头。
(3)在倾斜巷道中,水管直径大于200MM时,可安设在底板上的专用木座或混凝土墩上,水管的下部装设支撑弯道,每隔75~100M安设一个承担该段管一定重量(包括承重)的带拉杆的管夹子。管径小于200MM如需架设在巷道壁上时,需固定在专设的管子支架上。如设在人行道上侧时,管中心距巷道底板的高度应不小于1800MM。支
架间距按设计规范执行。
平巷中供水管用铁丝绑吊时,固定间距一般为4~6M。
(4)每条供水管应设防水闸阀,一便在检修可能将排水管中的水放入水仓中。
(5)底阀应设置在吸水最底水面500MM以下,其底面应高出吸水井井底800MM。 D管路的膨胀计算 管路伸长量 ΔL=aLΔt
=0.012×350×15 =63(mm)
式中:L—管段长度,m;
A—管线膨胀系数。铜取0.012;铸铁取0.009; Δt—水与井筒中空气的最大温度差,度。一般矿井水温为16.50~190。 13)、选择水泵
选择水泵的扬程应比计算值大5%~8%,这是考虑水泵经过磨损使扬程降低、管壁积垢、阻力增加时所需的余量扬程。新泵的工作工况点最好在水泵最高效率点的右侧。工况点效率不应低于最高效率的0.85倍。
水泵工况的确定: A、求水泵级数
na=
H311==7.2 He43式中 He--所选水泵一级的额定扬程,m。 选用9级
B、确定水泵工况点 管路阻力 R=
146H?Ht311?296.4===0.000038
3872002202?8Q2na式中Ht-吸水面至排水口几何高差。 Ht= Hh+Hs+Haf+Hsf+Hg 式中na-水泵级数
按H=38.4+在水泵特性曲线图上绘出管路特性曲线,如下图。
两条曲线交点M为水泵的工况点。该点对应的QI、HI、和ηI即为水泵工作时的流量、扬程和效率,有QI= HI= ηI= 。 11)、水泵的轴功率
N¢= =
QIHIVO
3600?102??I288?324?1050
3600?102?0.8 =334(KW)
式中r0—矿井水的比重,一般取1050kg/m3。 12)、电动机容量 NC=K
N??C
334 0.97=1.15×
=396(KW)
式中ηC—传动效率对直联取1,联轴节取0.95~0.98; K—富裕各数
当Q<20m3/h K=1.5; Q=25~80m3/h K=1.3~1.2; Q=80~300m3/h K=1.2~1.15 Q>300m3/h K=1.1。
根据计算结果选用JR148-电动机,容量为440KW,电压6000V,电流51A,转速1485转/分,效率92%,转子电压564V,转子电流471A。×宽×高为2205×870×1270(mm) 13)、年耗电量 E= =
QIHI?365?t?VO3600?102??I??d??X
288?324?365?20.5?1050
3600?102?0.8?0.92?0.957.3?1012 = 62.56?10 =2.86×106(KWh/年)
式中:ηd—电动机效率。对于大电动机取0.9~0.94; 小电动机取0.82~0.9,此处电动机功率为0.92; ηX—电网效率,取0.95; t—平均每天运转小时数。 14)、吨煤电耗 ET=
62.86?10 = 4180?10EA =1.59(KWh/t)
式中:A—年产量,吨/年。此处取矿井设计年产量为180万吨。
三、主水泵房布置及安装尺寸 1、一般规定
1)主水泵房一般设备井筒附近,要求通风良好,便于搬运设备。 2)在一般情况下,主水泵房和井下中央变电所连接在一起,并设防爆门分割。当井下由于扩大开采和延深,使涌水量有所增加的可能时,应考虑泵房长度有增设水泵的余地。此时在井筒断面大小上,也要预留有相应增设管路的安装位置。
3)每台水泵排水量小于100m3/h时,两台水泵的吸水管可共用一个吸水井,但其滤水器边缘的距离,不得小于吸水管直径的两倍;100m3/h及以上的排水量则应有独自的吸水井。
4)水泵电动机容量大于100kw时,主排水泵房应设起重梁,并敷设轨道与车厂巷道相通,在井口处留有转车空隙。
5)为保证雨季或发生透水灾变的安全,泵房必须设置防水闸门,在闸门关闭时,泵房还必须留有形成独立通风的巷道。
2、主水泵房布置
水泵应顺着泵房的长度轴向排列。泵房轮廓尺寸应根据安装设备的最大外形尺寸,通道宽度和安装检修条件等确定。
1)水泵房的长度 L=NLi+A(n+1) =3×3.938+2(3+1)