1、 目 录 摘要 1 1绪 论 2 1.1 矿水来源及涌水量 2 1.2 离心式水泵的分类 2 2 设计必备的原始资料和设计任务 . 4 2.1 设计的原始资料 4 2.2 设计任务 4 3 排水设备选型计算 5 1.1 设计依据 5 3.2 排水设备方案 5 3.2.1 泵应具有的排水能力 . 5 3.2.2 工作，备用，检修水泵工作能力 . 5 3.2.3 估算水泵必须的扬程 . 6 3.2.4 排水设备初选 6 3.2.5 水泵的台数 7 3.3 选择水管 . 10 3.3.1 排水管选择计算. 10 3.3.2 管壁厚度的计算. 10 3.3.3 吸水管的确定 . 12 3.3.4 估算
2、管子的长度. 13 3.4 确定工况 . 14 3.4.1 计算管路特性 . 14 3.4.2 管路阻力系数 . 16 3.4.3 确定工况 . 17 3.4.4 校验排水时间 . 18 矿山排水设备选型设计 3.5 计算水泵装置效率 . 19 3.6 选择电动机和配电设备 . 20 3.8 基本投资设备购置 . 21 3.9 基本投资安装工程 . 22 3.9.1 计算折旧费 . 23 3.9.2 年工资费 . 24 3.9.3 维修费 . 26 4 确定泵房、水仓和管子道尺寸并绘制泵房布置图 29 4.1 估算泵房尺寸 . 29 4.2 基础尺寸 . 29 4.3 泵房尺寸 . 30 4.
3、3.1 泵房宽度 . 30 4.3.2 泵房长度 . 30 4.3.3 泵房高度 . 31 4.4 水仓、水房及吸水井的尺寸 32 4.4.1 水仓尺寸 . 32 4.5 吸水井尺寸 . 32 4.5.1 分水沟及水仓接口高度. 33 4.6.1 横向尺寸 . 34 4.6.2 立管尺寸 . 35 4.7 起重梁 . 35 4.8 管子道和管子间 . 35 5 离心泵结构和特点 . 36 5.1 概述 . 36 5.2 离心泵的工作原理、分类、型号及结构 36 5.2.1 离心泵的装置及工作原理 36 5.2.2 离心泵的工作原理 . 37 5.3 离心泵的气蚀 . 37 5.4 离心泵的分类
4、 . 37 5.4.1 单级双吸离心泵. 38 5.4.2 按叶轮数目分 . 38 5.4.3 按离心泵扬程分. 39 5.4.4 按泵的用途和输送液体性质分类 39 5.5 离心泵型号及结构. 39 5.5.1 离心泵的型号 . 39 5.5.2 单级单吸离心泵的特点 40 5.6 离心泵的主要零部件 40 5.6.1 叶轮 . 40 5.6.2 泵轴 . 41 5.6.3 轴套 . 41 5.6.4 轴承 . 42 总 结 43 参考文献 . 44 致 谢 45 第 1 页 共 45 页 矿山排水设备选型设计 摘要 本课题的主要内容是矿山排水设备的选型设计及压水室形状对水泵性能的影响。在
5、此课题的设计过程中，主要运用分析、比较等方法，根据矿井安全生产的政 策，法规， 应用历史设计经验，结合煤炭行业发展现状，以安全可靠为根本，以投入少、运行费用 低为原则的设计指导思想来进行综合设计的。 本课题来源与工程实际，因此在设计的过程中，通过多种渠道掌握给排水行业最新 信息，初步选择排水方案并对设备选型，进行相关计算，确定设备工况，然后通过 校 验水泵的吸水高度、 排水时间， 以及对各方案水泵装置效率的比较， 排除不合理的方案， 最后再对方案进行经济核算以确定方案的合理性。 有关压水室的专题方面的讨论，进一步优化了水泵的整体结构设计。 关键词：排水系统；水泵；工况点 矿山排水设备选型设计
6、第 2 页 共 45 页 1 绪 论 1.1 矿水来源及涌水量 在矿井建设和生产过程中，涌入矿井的水流称为矿水。矿井水的来源分为地面水和 地下水，地面水是江、河、湖、溪、池塘的存水及雨水、融雪和山洪等。 矿水可以用单位时间涌入矿井内的体积来度量，称为绝对涌水量。一般用“q”表 示，其单位为 m 3/h。涌水量的大小与该矿区的地理位置、地形、水文地质及气候等条件 有关；同一矿井在一年四季中涌水量也是不同的，如春季融雪或雨季里涌水量大些，其 他季节则变化不大，因此前者称最大涌水量，而后者称为正常涌水量。 为了对比不同矿井涌水量的大小， 通常还采用同一时期内， 相对于单位煤炭产量 （以 吨计）的涌水量作为比较参数，称它为相对涌水量，或称为含水系数。若以 K 表示相对 涌水量，则 tqK/24 (1-1) 式中 q绝对涌水量； T同期内煤炭日产量。 排水设备主要包括：水泵、配套电机、管路、泵房、管子道、水仓及电控设备等。 1.2 离心式水泵的分类 1. 按叶轮数目分 (1) 单级水泵 泵轴上有仅装有一个叶 (2) 多级水泵 泵国上装有几个叶轮 2
