9200泵房排水系統(tǒng)設(shè)備選型設(shè)計(jì)

（1.淄博礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)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(jì)南 250014）

摘 要：根據(jù)井下現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)，達(dá)到采區(qū)排水要求，精確計(jì)算排水系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)，保證排水系統(tǒng)有效運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：煤礦安全規(guī)程;采區(qū)涌水量;水泵;排水管路

1 前言

埠村煤礦現(xiàn)要對(duì)9200采區(qū)開采，由于9200采區(qū)涌水量比較大，對(duì)煤礦生產(chǎn)及工作人員造成危害，根據(jù)煤礦安全規(guī)程必須在該采區(qū)開設(shè)泵房，保證采區(qū)排水。9200采區(qū)是獨(dú)立采區(qū)，井下滲水較多，涌水量大小決定了排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。排水系統(tǒng)主要有離心式水泵，高壓電機(jī)，自動(dòng)化控制設(shè)備，排水管路以及其他附件組成。排水設(shè)計(jì)首先要保證設(shè)備效率及實(shí)用性，減少設(shè)備無功損耗，降低電耗，以達(dá)到實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性排水系統(tǒng)。

2 設(shè)計(jì)方案選型依據(jù)

（1）涌水量（由埠村煤礦西區(qū)技術(shù)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(jīng)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(shí)，工作水泵排水能力：QB==1.2×189.83=227.8 m3/h

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

水泵揚(yáng)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(hào)選擇。根據(jù)計(jì)算的工作水泵最小排水能力及揚(yáng)程，確定選用MD450-60×5型水泵，水泵參數(shù)：Q=450m3/h， H=300m， P=560kW， n=1480rad， HS=4.9。

（2）水泵臺(tái)數(shù)確定。1）正常涌水時(shí)工作水泵臺(tái)數(shù)：n1==0.506 " 取 n1=1臺(tái)（取偏大整數(shù)）;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(tái)數(shù)：n2=70%×n1=70%×1=0.7 " " "取 n2=1臺(tái)（取偏大整數(shù)）;3）最大涌水時(shí)水泵工作臺(tái)數(shù)：n3==0.938 "取 n3=1臺(tái);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(yàn)。按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：“工作水泵能力，應(yīng)能在20h排出礦井24h的正常涌水量?！盦B≥qz（米3/時(shí)）， 即QB =450>（×189.83=227.80）（米3/時(shí)）;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(shù)。根據(jù)泵房?jī)?nèi)水泵臺(tái)數(shù)及工作水泵臺(tái)數(shù)，確定形成2排排水管路：2排φ325×10管路，從9200泵房經(jīng)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(nèi)徑：=

式中 "Q—水泵額定流量，450m3/h; Vx—排水管經(jīng)濟(jì)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(guī)格Ф325×10，排水管內(nèi)徑305mm=0.305m。

排水管內(nèi)流速：=

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

5 電動(dòng)機(jī)功率

通過以上計(jì)算選擇水泵配用電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y450-4，P=560kW，U=6kV，n=1480r/min，起動(dòng)設(shè)備為KYGC-Z型（帶電抗器）高壓起動(dòng)器。

6 結(jié)束語(yǔ)

9200泵房現(xiàn)已投入使用，設(shè)備運(yùn)行正常，對(duì)采區(qū)的正常生產(chǎn)起到了安全保障，采區(qū)涌水量隨著開采面積增大也隨之加大，但泵房水泵排水量滿足要求，在用電量統(tǒng)計(jì)上用電量也體現(xiàn)出了水泵的節(jié)能和高效率，為更好的服務(wù)煤礦安全生產(chǎn)提供了有效保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]流體機(jī)械 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

作者簡(jiǎn)介：李勇（1986-），男，山東濰坊人，助理工程師，從事機(jī)電工作。