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流体机械课程设计
题目：矿井排水设备选型设计
1概述
2设计的原始资料
开拓方式为立井，排水高度为342m，正常涌水量为655m3/h；最大涌水量为850m3/h；持续时间60d。矿水PH值为中性，重度为10003N/m3，水温为15℃。该矿井属于高沼气矿井，年产量为5万吨。
3排水方案的确定
在我国煤矿中，目前通常采用集中排水法。集中排水开拓量小，管路敷设简单，管理费用低，但由于上水平需要流到下水平后再排出，则增加了电耗。当矿井较深时可采用分段排水。
涌水量大和水文地质条件复杂的矿井，若发生突然涌水有可能淹没矿井。因此，当主水泵房设在最终水平时，应设防水门。
在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水；两个水平同时开采时，应根据矿井的具体情况进行具体分析，综合基建投资、施工、操作和维护管理等因素，经过技术和经济比较后。确定最合理的排水系统。
从给定的条件可知，该矿井只有一个开采水平，故可选用单水平开采方案的直接排水系统，只需要在2343车场附近设立中央泵房，就可将井底所有矿水集中排至地面。
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4水泵的选型与计算
根据《煤矿安全规程》的要求，主要排水设备必须有工作水泵、备用水泵和检修水泵。工作水泵的能力应能在20h内排除矿井24h的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大泳水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况在主水泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另增设水泵。
排水管路必须有工作和备用水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排完24h的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，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。 4.1水泵必须排水能力计算
正常涌水期
QB?24qz?1.2qz?1.2?655?786m3/h20
最大涌水期
Qmax?24qmax?1.2qmax?1.2?850?1020m3/h20
式中 QB——工作水泵具备的总排水能力，m3/h；
Qmax——工作和备用水泵具备的总排水能力，m3/h；
qz ——矿井正常涌水量，m3/h； qmax———— 矿井最大涌水量，m3/h。
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4.2水泵所需扬程估算
由于水泵和管路均未确定，无法确切知道所需的扬程，所以需进行估算，即
HB?Hsy?g?342?4?385m0.9
式中 HB——估算水泵所需扬程，m；
Hsy——侧地高度，即吸水井最低水位至排水管出口间的高
度差，一般可取Hsy=井底与地面标高差+4（井底车场与吸水井最低水位距离），m；
?g——管路效率。当管路在立井中铺设时，?g=0.9～0.89；
当管路在斜井中铺设，且倾角?>30时,
?g=0.83～0.8；?＝30～20时，?g＝0.8～
0.77；?＜20时，?g＝0.77～0.74。
4.3水泵的型号及台数选择
4.3.1水泵型号的选择
根据计算的工作水泵排水能力，初选水泵。从水泵产目录中选取D450-60×11型号泵，流量550～400 m3/h额定扬程594～676.5m。则：
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流体机械,水泵的选型设计
