下载文档原格式
设计题目：矿井排水设备选型设计综放工作面选型设计本次设计是根据煤矿的实际情况、环境条件而制定的。
好的煤矿机械设备选型设计和供电系统，对于企业来说，可以更好的利用和合理分配电力资源，促进安全生产和降低生产成本。
所有的设计方案都要以《煤矿安全规程》、《煤矿井下供电设计规范》、《煤矿电工手册》等为准则。
本设计介绍了矿井排水设备选型、综放工作面供电系统；排水设备选型主要介绍确定排水系统、选择排水设备、给出指标经济核算、绘制水泵房布置图、绘制管路系统图等；紧力及选用的电机功率的计算等；综放工作面供电系统主要是介绍采煤工作面供电系统拟定、电缆选型校验、低压供电系统开关整定校验、高压系统整定校验、接地保护系统、漏电保护系统。
总之，所有的煤矿机械设备选型和供电系统都是以井下安全生产所服务为目的。
设计一套完整、完善的煤矿机械设备选型设计和井下供电系统，对煤矿安全生产是必不可缺少的。
关键词：机械设备选型; 排水设备选型；选型设计；井下；综放工作面；供电。
目录目录 (2)绪论 (4)第一部分矿山固定设备选型设计 (6)矿井排水设备选型设计 (6)1. 概述 (6)2. 排水设备及系统的选择 (7)2.1设计的原始资料 (7)2.2水泵的型号及台数选择[6] (8)2.3 管路的选择 (8)3. 工况点的确定及校验 (10)3.1 管路系统 (10)3.2 校验计算 (12)4. 电耗计算................................................................................................. 错误!未定义书签。
4.1 年排水电耗................................................................................... 错误!未定义书签。
4.2 吨水百米电耗校验....................................................................... 错误!未定义书签。
120研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2024.04（上）煤矿作为能源行业的重要组成部分，在国民经济发展中具有重要地位。
然而，由于煤矿开采过程中产生的大量地下水对矿井安全构成了严重威胁，因此，建立合理的煤矿排水系统并采取有效的安全管理措施，对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
煤矿产业应该高度重视煤矿排水系统设备选型及安全管理措施的研究，以确保煤矿安全生产的可持续发展。
1 煤矿排水系统对安全管理的作用煤矿排水系统在矿井安全管理中起到了至关重要的作用。
首先，它可以有效降低矿井水位，减少地下水压力，提高矿井的稳定性和安全性。
其次，排水系统能够及时排除矿井中的积水，减少矿井内的湿度，防止地质灾害的发生。
此外，煤矿排水系统还可以清除煤层底板和顶板的地下水，提高煤层的采矿效率。
因此，合理设计和管理煤矿排水系统对于保障矿井的安全生产关系重大。
2 煤矿排水系统的设备选型及应用在煤矿排水系统的设备选型中，需要综合考虑多项关键因素，包括地下水位、排水量、排水距离以及水质要求。
地下水位的高低将决定排水设备的选择。
如果地下水位较浅，离心泵是一个常见且有效的选择，它可以通过离心力将水抽出。
如果地下水位较深，潜水泵则更为适用，因为它可以直接放入矿井中进行排水。
排水系统需要根据矿井的具体情况和需求确定所需的排水量。
不同类型的排水设备有不同的排水能力，因此需要根据需要选择合适的设备。
通常情况下，离心泵的排水量较大，适用于大型矿井，而潜水泵则适用于小型矿井或需要较小排水量的情况。
排水距离是指水流从矿井到排放点的距离。
如果排水距离较短，离心泵或潜水泵都可以胜任；但如果排水距离较长，离心泵可能更为适用，因为它可以通过较高的压力将水流输送到较远的地方。
煤矿排水系统中的水质要求通常涉及悬浮物、颗粒物、溶解氧等参数。
根据水质要求选择适当的过滤装置、分离器或处理设备，以确保排放的水质符合环境标准。
煤矿井下排水自动控制系统的研究与开发的开题报告一、研究背景煤矿是重要的能源行业，其生产活动需要大量的水资源。
在煤矿生产中，水资源的利用和处理非常重要。
随着煤矿深度的加深和采矿规模的扩大，煤矿井下水的排放量和含煤量不断增加，对煤矿生产和环境保护带来了威胁。
因此，煤矿井下排水自动控制系统的研究和开发具有重要意义。
二、研究内容本研究致力于煤矿井下排水自动控制系统的研究和开发。
具体内容包括以下几个方面：1. 煤矿井下水的特点分析：了解煤矿井下水的水质、水量、温度、流速等特性，为后续研究提供依据。
2. 自动水位监测技术：针对煤矿井下水位监测不方便的问题，研究自动水位监测技术，实现对井下水位的自动监测。
3. 排水管道自动控制技术：基于水位监测数据，研发控制系统，实现对排水管道的自动控制，保证排水管道的稳定排水和排放。
4. 安全预警技术：研究安全预警技术，实现对排水过程中的异常状态进行预警，保障煤矿生产的安全运行。
三、研究方法本研究将采用实验室试验、数值模拟和现场测试相结合的方法，对煤矿井下排水自动控制系统进行研究和开发。
1. 实验室试验：通过实验室试验，研究煤矿井下水的特性和排水管道的流动特性，为系统的设计提供数据支撑。
2. 数值模拟：采用CFD等数值模拟软件进行系统设计和优化。
通过对系统的数值模拟，分析并解决系统中的问题和难点。
3. 现场测试：在实际煤矿中进行系统测试和验证，了解系统实际运行情况，为后续优化和改进提供参考。
四、预期成果本研究的预期成果包括以下几个方面：1. 煤矿井下排水自动控制系统的设计与开发。
2. 自动水位监测技术的开发与应用。
3. 排水管道自动控制技术的研究与开发。
4. 安全预警技术的研发与应用。
五、研究意义本研究将有益于推动煤矿井下排水自动控制技术的发展，提高煤矿排水效率和安全性。
同时，本研究所开发的技术和成果也将为其他领域的水资源处理和排放系统提供借鉴和参考。
矿井自动化排水系统分析与研究【摘要】阐述现有矿井排水系统存在的问题，认为目前我国大多的井下排水系统仍是传统的人工操作排水系统，其效率低、可靠性差及工人劳动强度大。
因此需要对矿井排水系统进行自动化控制，来解决目前存在的问题，这也是矿井排水系统的发展趋势。
【关键词】排水系统；自动控制；plc0 引言井下排水系统是矿山生产中四大系统之一，担负着井下积水排除的重要任务。
然而，目前我国的井下排水系统仍有很多依靠传统的人工操作方式。
本文中分析了传统的排水系统的组成及工作过程，并指出其存在的问题。
为此，提出采用矿井排水系统自动化控制系统来解决目前矿井排水系统存在的问题。
1 井下排水系统存在的问题目前，我国大多矿山企业的井下水泵房使用的仍是传统的人工操作排水系统，以离心式水泵系统为主。
这种排水系统的操作以离心式水泵的工作特性为基础，泵站的起停时间判断，完全依赖于工人的经验和已有的操作规程。
当水仓水位到达设定的高水位时，工人打开射流泵（或真空泵），为水泵抽真空，同时观测真空表的读数。
真空度达到要求后，起动水泵机组，使水泵运转。
当水泵出水口压力表读数达到要求时，开起闸阀进行排水，同时关闭抽真空的射流泵（或真空泵）。
停泵过程要进行相反的操作。
当水仓积水降至低水位时，先将闸阀关死，再停水泵机组。
其存在的问题有如下几点：1）效率低、可靠性差。
这种排水系统的工作流程完全由手工完成，工人按部就班的完成各个执行件的操作。
另外，对水位、涌水量大小等现场数据的判断依赖于工人的经验。
作业过程比较复杂，要求工人具有很强的责任心，否则可能出现误操作，甚至发生大的事故。
2）工人劳动强度大。
人工操作无法避免高强度的劳作。
尤其是闸阀的操作，劳动量最大。
而且，水泵房要时时有人值守，以便在发生异常情况时，及时报警检修。
2 矿井排水系统自动化控制针对上述排水系统存在的问题，本文提出了基于plc的矿井主排水自动控制系统的设计。
自动控制系统的应用，将使得排水系统可靠性增强，整个工作流程通过软件的编程来实现，程序确定后，水泵机组将按给定的程序自动启停水泵、开合阀门，极大的减小工人的劳动强度。
矿井主排水系统全自动运行模式关键问题的研究与应用【摘要】随着科学技术的飞速发展，矿井排水系统实现无人值守和地面远程监控是必然趋势。
本文就矿井排水系统全自动运行模式实现过程中的几个关键问题进行研究分析，并提出了具体的解决方案。
【关键词】排水系统；自动轮询；避峰就谷0 引言目前，在矿井泵房的主排水系统设计中，一般设置多台多级离心水泵，一组工作、一组备用，并设置了用于轮换检修的水泵。
系统普遍采用人工操作方式，操作过程繁琐、劳动强度大、人为因素多、启泵时间长、自动化程度低，不容易实现避峰就谷的控制方式，已不能适应现代化矿井管理的要求，因此，主排水系统实现自动化控制是非常重要的。
国家安全生产监督管理总局2009年12月1日实施的《煤矿防治水规定》第118条规定：受水威胁严重的矿井，应当实现井下泵房无人值守和地面远程监控。
平煤股份八矿二水平正常涌水量为310m3/h，最大涌水量为1275m3/h；泵房最大排水能力为1804m3/h；水仓总容量为6200m3，大仓3200m3，小仓3000m3。
二水平中央泵房共有5台水泵，其中工作泵2台，备用泵2台，检修泵1台。
排水管路4趟，具有工作水管和备用水管，供配电能力能同时开动工作水泵和备用水泵。
现场设计全部符合《煤矿安全规程》要求。
按照国家安监局的规定，现场设计安装了五台泵，分别为两台主用泵，两台备用泵，一台检修泵，每台泵使用软启动拖动，并且为了防止供电系统跳闸对排水的影响，五台拖动电机共用三个供电回路。
1 系统设计根据涌水量、现场硬件设施及排水要求，设计排水集控系统。
系统以西门子plc300为核心，现场安装布置各种传感器，对电机和水泵的运行参数及保护参数进行实时的监测和传送，这些参数包括：电机温度、泵体温度、机体振动、实时流量、水位、真空度、电压、电流、水泵出水口压力、各种闸阀、电磁阀的位置信号、过转矩信号等。
设备层包括各种阀门、传感器，阀门有电磁阀、射流阀；传感器包括超声水位计、管路静压传感器、电机温度传感器等。
矿井主排水系统设计方法探讨论文导读：矿井主排水系统安全可靠运行是矿井安全生产的重要保证。
目前矿井主排水系统还存在系统不完善、管理困难、自动化程度低等问题。
提出了新的设计方法。
通过对矿井排水系统传统设计方法的优化。
优化，矿井主排水系统设计方法探讨。
关键词：矿井，主排水系统，设计方法，优化一、概述矿井主排水系统安全可靠运行是矿井安全生产的重要保证，主排水设备还是矿井的耗电大户，其效率的提高能降低生产成本提高企业竞争力。
目前矿井主排水系统还存在系统不完善、管理困难、自动化程度低等问题。
本文总结了矿井主排水系统设计观点，提出了新的设计方法，可大大提高矿井排水的安全性、可靠性和经济性。
现简述如下，与同行共同探讨。
二、主排水泵选择因为离心水泵具有运行效率高、设备投资低、现场维护方便等优点，所以目前矿井主排水泵房通常采用卧式离心泵配隔爆型电动机机组模式，而矿用大流量高扬程潜水泵由于产品较少，设备效率较低等原因，还未在矿井主排水泵房普及应用。
小流量低扬程防爆潜水电泵和风动潜水泵以其安装简单，运行方式灵活等特点，被广泛用于井下各局部排水场所。
三、离心水泵特点离心水泵是一种利用水的离心运动的抽水机械，由泵壳、叶轮、泵轴、泵架等组成。
离心水泵只有在其叶轮完全淹没于水中的情况下，泵体内部才能造成必要的真空度实现正常排水，因此，启动前的注水是离心水泵工作的重要操作项目之一。
起动前应先往泵里灌满水，起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转，水作离心运动，向外甩出并被压入出水管。
水被甩出后，叶轮附近的压强减小，在转轴附近就形成一个低压区。
这里的压强比大气压低得多，外面的水就在大气压的作用下，从进水管进入泵内。
博士论文，优化。
博士论文，优化。
进入泵体的水在随叶轮高速旋转中又被甩出，并压入出水管。
叶轮在电动机带动下不断高速旋转，水就源源不断地从低处被抽到高处。
水泵起动过程可概括为以下几个环节：注水环节、闸阀操作环节、稳定运行环节，注水环节是整个排水系统可靠运行的第一步，同时也是关键一步。
关于煤矿井下供排水系统优化及改造研究摘要：我国的煤炭资源有限，当前煤炭资源利用不够合理，在一定程度上造成资源的浪费，同时也难以避免造成一定的安全事故，特别是煤矿的井下工作属于高危工作，当前煤矿井下的供排水系统不够完善，在具体的运行过程中会出现安全问题，面对当前的形式，要从根本上保障井下供排水工作的持续运转，将安全生产理念深入人心，只有这样才能保证整个煤矿的安全生产。
另外一方面，随着工业化水平的不断提升，煤矿行业的采掘技术不断提高，自动化程度不断提升，因此，煤矿企业要积极的探索先进的采掘技术，当前煤矿供排水系统存在较多问题，主要包括：现有供排水系统中的压入式排水泵虽然能节约用电消耗，但是不可控因素也较多，总体的安全性能较差。
因此，煤矿企业要对井下的供排水系统进行改造及优化，同时注意水资源的科学、合理利用。
我们知道矿井下的地下水资源比较丰富，主要包括：雨水积水、冰雪融化、江水、湖水等等，煤矿企业在合理的利用井下水资源，为煤矿企业减少一定的成本开销，同时还可以节约资源。
关键词：煤矿；供排水系统1.当前煤矿井下供、排水系统现状分析(1)当前煤矿井下供水系统现状分析我国煤矿改造主要应用的方法有三种，主要包括：平酮开采、立井开采、斜井开采。
这三种方法在我国的煤矿领域占据比较重要的位置。
三种方式基本都是以主巷道水平为主呈多级分布，可以在一定程度上避免水压过高而导致的水管爆裂，但是三种方法同时也存在相应的缺点，在具体的实践操作中，很可能造成采区分水压不均的问题，这一问题也比较棘手。
另外一方面，当前煤矿井下供排水系统中的中央减压处理水泵需要人工进行监管，同时需要实时的严格把控，这也会造成人力压力的增加，同时还有相关设备消耗的问题也值得探讨。
当前系统中存在的设备和处理水泵对水资源的利用率比较低，在一定程度上会浪费水资源，造成水资源的严重消耗。
(2)当前煤矿井下排水系统现状分析当前煤矿井下的排水系统是由多种设备组成，主要包括：离心式水泵、过滤网、调节闸阀等设备组成。
MD500—57×9泵级数泵单级扬程（m)流量（m 3/h）矿井自动主排水系统设备的选型设计矿井自动排水系统结构比较复杂,设备类型众多,本章将对水泵、引水设备、自动阀门等主要设备进行选型设计。
由于水泵电机的供电电源取自高压开关柜，在设计完成后，将对高压开关柜作简要叙述。
4.1初始数据某矿井原始资料:1)单水平开采，竖井，井深450m2)正常涌水量550 m 3/h3)最大涌水量1000 m 3/h4)矿水污染较严重，密度1020 kg /m 34.2选型设计1.选择排水系统由于是单水平开采，故采用直接排水系统。
2.预选水泵:主泵房的排水设备，必须有工作、备用和检修水泵。
其中任一台水泵的排水能力应能在20h 排出24h 的正常涌水量，两台水泵同时工作的总能力，应能在20h 内排出矿井24h 的最大涌水量，检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。
正常涌水期，水泵必须的排水能力：31 1.2 1.2550660(/)V Z Q q m h ≥=⨯=（式2-1）最大涌水期，水泵必须的排水能力： 31max max 1.2 1.210001200(/)V V Q q m h ≥=⨯= （式2-2）式中： q z — 正常涌水量（m 3/h ）q vmax — 最大涌水量（m 3/h ）Q v1 — 工作水泵必须的排水能力（m 3/h ）Q v1max — 工作与备用水泵必须的排水总能力（m 3/h ）作为估算可认为水泵必须产生的扬程H 1（m ）1( 5.5) 1.1(450 5.5)501.1()h H k H m =+=⨯+= （式2-3）式中：H h －井筒深度（m ）；k －扬程损失系数，竖井，k=1.1；斜井，k=1.20～1.35 由于矿水污染严重，应考虑选择MD 型耐磨泵，综合上述几点，可选用MD500-57型号泵，其单级扬程Hi =57。
水泵级数1501.18.857H i Hi ===,故选级数i=9。
煤矿井下排水系统研究分析【摘要】对于煤矿企业来说,安全是首要的大事,事关企业的发展和稳定,事关广大干部职工的利益和需求。
本文首先探讨了煤矿井下排水系统的重要性，紧接着对矿井排水系统的要求做出了分析，最后研究了多种不同的矿井排水方式并做出了对比。
【关键词】煤矿；井下排水系统；安全0引言煤炭行业作为我国的支柱行业，其安全问题日益凸显，如何使煤矿安全生产成为了制约煤矿生产的关键问题。
煤矿井下排水系统作为煤矿生产的六大系统之一，担负着排除井下积水的重要任务，即是把流入井下巷道中的积水排送至地表。
在煤矿开采过程中，由于地层中含水的涌出，会有大量的矿井水日夜不停地汇集到井下，此外，突发的突水事故会使涌水量突然增加，如不能及时的把积水排送至地表，井下生产可能受到阻碍，更甚者会造成重大的安全事故，因此及时有效的排出井下积水显得尤为重要。
1矿井排水系统的要求1）水泵：必须有工作、备用和检修水泵。
工作水泵的排水能力，应能在20 小时内排出矿井24 小时的正常涌水量（包括充填水及其它矿井用水）；备用水泵排水的能力应不小于工作水泵能力的75%；工作及备用水泵的总排水能力，应能在20 小时内排出矿井24 小时的最大涌水量；检修水泵的排水能力应不小于工作水泵能力的20%。
水文地质条件相对复杂的矿井，可考虑在泵房内预留安装一定数量水泵的位置。
2）水管：必须有工作和备用的水管。
工作水管的排水能力应能配合工作水泵在20 小时内排出矿井24 小时的正常涌水量；工作和备用水管的总排水能力，应能配合工作和备用水泵在20 小时内排出24 小时的最大涌水量。
3）配电设备：应同工作、备用和检修水泵相适应，并能够同时开动工作与备用水泵。
有突水淹井危险的矿井，可考虑另行增建抗灾强排能力泵房。
2矿井常见的几种排水方式2.1压入式、吸入式及压、吸并存式排水方式根据水泵吸水井的水位是否高于水泵吸水口位置，可分为压入式和吸入式两种排水方式。
水泵吸水井的水位高于水泵吸水口位置，这种排水方式叫做压入式排水；水泵吸水井的水位低于水泵吸水口位置，这种排水方式叫做吸入式排水。
安徽矿业职业技术学院毕业设计说明书设计题目某煤矿主排水设备选型设计作者姓名朱琳学号 0954******** 系部机电工程系专业矿山机电指导教师程军2012年 5月 1 日摘要根据设计任务书所提供资料，以严格遵守《矿井安全规程》和《煤矿工业设计规范》所规定的有关条款为依据，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，确定矿井对排水系统的具体要求。
初步选择排水方案，进行设备选型以及相关计算，确定设备工况，校验水泵的稳定工作条件、经济运行条件，排除不合理方案。
对所剩方案进行经济核算，以吨水百米费用和初期投入为指标筛选出最终方案。
选择系统配套附件，根据各设备外形尺寸及安装要求，并考虑其运行条件，最终确定泵房及管路的布置图。
关键词：矿井涌水; 水泵; 工况点; 设备布置;第一章绪论 (4) (4) (5) (5)第二章矿井排水系统的确定 (7) (7)直接排水系统 (7)方案二分段排水系统 (8)第三章水泵的选型及台数计算 (9) (9) (10) (12)第四章排水管道选型计算及管道的布置 (14) (14) (16)第五章吸水管道选型计算及管道的布置 (18) (18) (19)第六章管道特性曲线的绘制及工况点的确定 (20)求管路特性方程式并绘制管路特性曲线 (20) (24)第七章水泵工作合理性校验 (25) (25) (25)第八章水泵电动机的选型计算 (26)第九章主排水经济指标的计算 (27) (27) (28) (28) (29)第十章水泵房、水仓的布置尺寸确定 (29) (29) (32)参考文献 (33)在矿井建设和生产过程中，随时都有各种来源的水涌入矿井。
只有极少数例外的矿井是干燥。
将涌入矿井的水排出，只是和矿水斗争的一方面，另一方面是采取有效措施，减少涌入矿井的水量。
特别是防止突然涌水的袭击，对保证矿井生产有重要意义。
矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的矿水，而且在遭到突然涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下，还要抢险排水。
