煤矿主井井筒排水水泵选型计算

一、设计依据1、水仓位置：****2、正常涌水量：Qc=120m3/h 3、最大涌水量：Qcmax=200m3/h 4、排水高度：hp=100m 5、矿井中性水密度：p=1020kg/ m36、排水长度：L=800m 二、排水设备的选型及计算1、选型参数计算（1）排水设备所必需的排水能力满足不小于正常涌水量的1.2倍。

水泵所需的排水能力：QB=1.2Qc=144m3/h（2）水泵扬程的计算：Hsy=hx+hp=106mhx吸水高度=6mhp排水高度=100m水泵排水扬程估算：HB=K•Hsy=143.1m扬程估算系数K= 1.352、水泵型号和台数（1）型号根据QB=144m3/h,HB=143.1m选用MD280-43×4型矿用耐磨型离心水泵，配用YBK2-315L1-4/160KW三相异步电动机流量Q=200m3/h,扬程H=150m3/h功率P=160KWh（2）台数工作水泵台数n1=Qc/Q=0.6台备用水泵台数n2=0.7 n1=0.42台检修水泵台数n3=0.25 n1=0.15台3、管路的选择（1）管路路数（2）排水管直径按流量Q=200m3/h,取Vd=2m/s0.188m=188mm219mm，壁厚=6mm内径Dp=0.207m（3）排水管实际流速实际流速Vp= Q/(900πdp²)= 1.65m/s 符合要求（4）吸水管选择按流量Q=200m3/h,经济流速0.8-1.5m/s 取vd= 1.2m/s（5）吸水管直径0.243m=243mm经查表选择无缝钢管外径=273mm,壁厚=7mm内径dx=0.259m（6）吸水管实际流速实际流速Vp= Q/(900πdp²)= 1.06m/s 符合要求4、管路损失计算（1）排水管沿程扬程损失hwp=18.7m其中：1117.5取ζ1=经查表选择无缝钢管外径=外径-2*壁厚=经济流速1.5-2.2m/s 所以必需管路直径dp ＝[Q/(900πvd)]^0.5=外径-2*壁厚=（ζ1+ζ2+ n3ζ3+ n4ζ4+n5ζ5+ n6ζ6+ζ7）×Vp²/2g=ζ2=λL /dp =**煤矿水泵选型计算书ζ1-速度压头系数ζ2-直管阻力系数所以必需管路直径dp ＝[Q/(900πV)]^0.5=根据**采区泵房内水泵的台数及型号确定选用两路排水管，一路工作，一路备用。

+535水泵选型一、+535水泵选型基本参数正常用水量：Qz=200m 3/h 正常用水期Rz=320天 最大用水量：Qmax=400m 3/h 最大用水期Rman=45天 排水高度： 从+535水平至+610水平总计75米 二、水泵选型 1、水泵选型依据：《煤矿安全规程》第二百七十八条规定，主要排水设备应符合下列要求： 水泵：必须有工作、备用和检修水泵。

工作水泵的能力，应能在20h 内排水矿井24h 的正常用水量，(包括充填水及其他用水)。

备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，工作和备用水泵的总能力，应能在20h 内排出矿井24h 的最大用水量。

检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。

配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能同时开动工作和备用水泵。

2、水泵的选型计算①、正常用水期，水泵必须的排水能力Q B ≥Qz=1.2×200=240 m3/h②、最大用水期，水泵必须的排水能力Qmax ≥Qmax=1.2×400=480 m 3/h ③、水泵必须的扬程H B =(75+5) ×(1.25~1.35)=100~108m ④、初选水泵 根据用水量Q B 和排水高度H B ,查泵产品目录选取MD280-43×3型号泵,其额定流量Qe=280 m 3/h,额定扬程He=129m.额定效率为0.77工作泵台数:n 1≥QeQ B =280200=0.85, 取n 1=1台备用泵台数：n 2=0.7 n 1=0.7 取n 2=1台 检修泵台数：n 3=0.25n 1=0.25 取n 3=1台 共计3台泵三、确定管路系统、计算管径1、管路趟数确定：《煤矿安全规程》第二百七十八条规定：水管：必须有工作和备用的水管。

工作水管的能力应能配合工作水泵在20h 内排出矿井24h的正常用水量。

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的最大用水量。

****矿井主排水系统排水泵选型设计一．1120水平排水基本概况****年产0.3Mt/a，属瓦斯矿井，+1120水平井底与地面标高差（二水平井底标高进水口+1120m，地面出水口标高+1312m，再加上井底车场至水仓最低水位距离4m）194m。

正常涌水量：145m³/h，最大涌水量600m³/h，涌水PH值≤4.3，管路敷设斜架倾角约19°。

二．矿井1120水平排水方案从基本投资少、易于施工、操作简单和维修方面等方面加以综合考虑，+1120拟采用直接排水系统。

三．预选水泵的型号及台数根据《煤矿安全规程》的要求，矿井必须有工作、备用和检修的水泵。

工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。

备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，工作泵和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。

检修水泵的排水能力应当不小于工作水泵能力的25%。

水文地质条件复杂的矿井，可在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。

（1）水泵必须具备的总排水能力。

正常涌水期，工作水泵具备的总排水能力为：Q B≥24/20q z=1.2q z=1.2*145 m³/h= 174m³/h最大涌水期，工作和备用水泵具备的总排水能力为：Q Bmax≥24/20qmax=1.2q max=1.2*600 m³/h=720 m³/h（2）水泵所需扬程的估算。

H B=Hc/ηg（取0.77∽0.74）=（1312-1120+4）/0.77∽0.74=254∽244m（3）初选水泵。

列出负荷条件的泵的型号、级数、台数。

①水泵型号的选择。

依据计算出的工作水泵排水能力Q B= 174m³/h、估算出额所需扬程254∽244m和原始资料给定的矿井水物理化学性质PH值≤4.3，且矿井水泥砂含量较大，通过查找泵产品目录中选取MD型多级分段式离心泵，具体技术参数如表.1表.1②水泵级数的确定。

水泵选型计算公式一、水泵选型计算1、水泵必须的排水能力 Q B =2024maxQ m 3/h 2、水泵扬程估算 H=K （H P +H X ） mH P ：排水高度；H X ：吸水高度；K ：管路损失系数，竖井K=1.1—1.5；斜井∂＜20°时K=1.3～1.35；∂=20°～30°时K=1.25～1.3；∂＞30°时K=1.2～1.25 二、管路选择计算 1、管径： '900'V Q d nπ=m Qn ：水泵额定流量；'V 经济流速m/s ；'Vp =1.5～2.2m/s ；='Vx 0.8～1.5m/s ；'dx ='dp +0.025 m2、管壁厚计算 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+----+=C P d P PPp )65.0(230*)65.0(230211σσδ mm d P ：标准管内径mm ；P ：水管内部工作阻力P=0.11Hsy （测地高度m ） Kg/cm 2；σ：许用应力，无缝管σ=8Kg/mm 2，焊管σ=6 Kg/mm 2，C=1mm ； 3、流速计算 2900d Q V nπ=m/s三、管路阻力损失计算∑+=g V g d LV h 22*22ξλ m ； 总阻力损失计算 h w =（h p +h x +gVp 22）*1.71.7：附加阻力系数 四、水泵工作点的确定 H=Hsy+RQ 2 m ； 22QH Q H H R WSY =-= Hsy ：测地高度 m 五、校验计算①吸水高度：Hx=Hs-h wx -g Vx 22m ；②η2=85%～90%ηmax ；③稳定性：Hsy ≤0.9H 0六、电机容量计算cm mm H Q KN ηηγ102*3600= Kw ；c η：传动效率，直联时c η=1，联轴节时c η=0.95～0.98； K 备用系数Q m ＜20m 3/h ，K=1.5；Q m=20—80 m 3/h ，K=1.3—1.2；Q m=80—300 m 3/h ，K=1.2—1.1；Q m ＞300 m 3/h ，K=1.1；水力计算参数表。

50108采区泵房选型一、50108水泵选型基本参数正常涌水量：Qz=105m3/h 正常涌水期Rz=320天最大涌水量：Qmax=300m3/h 最大涌水期Rman=45天排水高度：从+270水平至+310水平总计40米二、水泵选型1、水泵选型依据：《煤矿安全规程》第二百七十八条规定，主要排水设备应符合下列要求：水泵：必须有工作、备用和检修水泵。

工作水泵的能力，应能在20h内排水矿井24h的正常涌水量，(包括充填水及其他用水)。

备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，工作和备用水泵的总能力，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%。

配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能同时开动工作和备用水泵。

2、水泵的选型计算①正常涌水期，水泵必须的排水能力Q B≥Qz=1.2×105=126 m3/h②又工作面最大涌水量时，工作水泵和备用水泵的总能力应满足20h排出采区24h最大涌水量最大涌水期，水泵必须的排水能力Qmax≥Qmax=1.2×300=360 m3/h③水泵必须的扬程H B=(40+4) /0.9=49m④初选水泵根据涌水量QB和排水高度HB,查泵产品目录选取MD155-3*30型多级离心泵三台， BQS77-100/2-37/N型水泵一台备用,其额定流量Qe=155 m3/h和77m3/h,额定扬程He=90m和100m.额定效率为0.8工作泵台数1台多级离心泵和1台潜水电泵:n1≥QeQ B =232126=0.54, 取n1=2台备用泵台数：n 2=0.8 n 1=0.8 取n 2=1台共计3台泵三、确定管路系统、计算管径1、管路趟数确定：《煤矿安全规程》第二百七十八条规定： 水管：必须有工作和备用的水管。

工作水管的能力应能配合工作水泵在20h 内排出矿井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。

井下主排水泵选型方案本选型方案依据我公司2011年井下因13600排水点排水量增加，造成矿井涌水量加大时情况进行选型。

今年以来，涌水量相应有所减小。

一、所选水泵必须具备的总排水能力。

1、正常涌水时，工作水泵必须具备的总排水能力：Q B=24q z/20=1.2 q z≈1.2×157≈188.4m3/hQ max=24q max/20=1.2 q max≈1.2×200≈240m3/h2、水泵所需扬程的估算：H B=Hsy/n g≈120/ 0.8≈150m3、预选水泵的型号和级数：根据以上参数，从水泵产品中选取水泵，最好是一台泵就能达到所需要求的排水能力。

因矿井水泥沙含量较大，应选择MD 型耐磨多级离心泵。

根据水泵产品分类，机运科建议选用MD280-43×4型矿用耐磨多级离心泵。

此水泵功率为200KW，扬程为172m，流量为280m3/h，效率约为77﹪，重量为907kg。

4、所需水泵的台数：依据《煤矿安全规程》规定，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的最大涌水量。

检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25﹪。

原则上可以购买两台新水泵，再使用一台旧水泵进行排水，但因管路、阀门等选择不同，机运科建议购买三台同等能力的水泵进行排水。

二、管路的选择。

1、管路条数的确定：根据《煤矿安全规程》规定，必须有工作和备用的水管。

水管选择标准：按经济流速2米/秒（2*3600米/小时）计算：（D2*3.14/4）*2*3600≥156D≥0.166米=166毫米故应选择两趟8寸排水管。

主水泵房相应管路、阀门等也要进行变更。

具体水泵所需管路技术参数表附后。

三、开关、电缆的选择。

因主水泵选择后，电机功率相应增大，故应选择10KV高压系统或1140V电压进行供电。

需要新购买相应高爆开关或变压器进行供电。

四、水仓的改建。

依据《煤矿安全规定》规定，矿井正常涌水量在1000 m3/h 以下时，主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。

、水泵选型计算公式、水泵选型计算24Q1、水泵必须的排水能力 Q B = ------- maxm 3/h202、水泵扬程估算 H=K ( H p +H x ) mH P :排水高度；H x ：吸水高度；K :管路损失系数，竖井K=1.1 — 1.5 ;斜井 V 20。

时＜=1.3 〜1.35 ; =20 ° -30。

时＜=1.25 〜1.3 ;＞ 30。

时＜=1.2 〜1.25二、管路选择计算1、管径： d 1 J Q nm Qn :水泵额定流量；V'经济流速 m/s ;1 900 V'Vp'=1.5 〜2.2m/s ; Vx' 0.8 〜1.5m/s ; dx'= dp' +0.025 m2、管壁厚计算1 P*d pC Cmm12P230(0.65) P230( 0.65) Pd p ：标准管内径 mm ; P :水管内部工作阻力 P=0.11Hsy (测地高度 m ) Kg/cm 2;:许用应力，无缝管 =8Kg/mm 2，焊管 =6 Kg/mm 2, C=1mm ;Q n 2900 d三、管路阻力损失计算1.7 :附加阻力系数四、水泵工作点的确定五、校验计算3、流速计算 m/sLV 2 V 2 d*2g2g总阻力损失计算*1.7H=Hsy+RQ 2 m ;R七装崇Hs y :测地高度m— m ；②甲=85%〜90% n max ；③稳定性：Hsy2g0.9H o六、电机容量计算K=1.3 —1.2 ; Qm=80 — 300 m 3/h , K=1.2 — 1.1 ; Qm > 300 m 3/h , K=1.1 ;水力计算参数表①吸水高度：Hx=Hs-h wx - Q m H m3600*102Kw ; c :传动效率，直联时 c =1 ,联轴节时=0.95 0.98 ; K 备用系数 Qm v 20m 3/h , K=1.5 ; Qm=20 — 80 m 3/h ,。

水泵选型计算公式一、流量的计算在水泵选型前，首先需要确定所需的流量，即单位时间内通过水泵的液体体积。

一般来说，流量的计算公式如下：Q=V/t其中，Q表示流量，单位是m³/h；V表示液体的体积，单位是m³；t表示流动的时间，单位是小时。

二、扬程的计算扬程是指液体从低处被抽到高处时所需要克服的高度。

通常情况下，扬程的计算公式如下：H=(P1-P2)/ρg其中，H表示扬程，单位是m；P1表示液体的起始压力，单位是Pa；P2表示液体的终止压力，单位是Pa；ρ表示液体的密度，单位是kg/m³；g表示重力加速度，单位是m/s²。

三、综合计算公式综合考虑流量和扬程的计算，可以得到水泵选型的综合计算公式如下：Q=3600×(Qv/n)H = Hf + hl + hm + hd其中，Q表示流量，单位是m³/h；Qv表示实际流量，单位是m³/s；n表示效率，范围在0到1之间；H表示扬程，单位是m；Hf表示吸头扬程，单位是m；hl表示泵站损失，单位是m；hm表示主管线损失，单位是m；hd表示生活供水高度，单位是m；P表示所需功率，单位是kW；ρ表示液体的密度，单位是kg/m³；g表示重力加速度，单位是m/s²。

四、其他参数的考虑除了流量和扬程之外，还需要考虑一些其他参数以确定最适合的水泵型号和规格，如液体的温度、粘度、酸碱性等。

根据液体的特性，选择合适的材质和结构的水泵，以确保水泵的性能和寿命。

五、案例分析假设一些项目需要抽水的流量为50m³/h，扬程为25m，抽水时间为8小时。

根据给定的流量和时间可以计算出实际流量：Qv=Q/3600×t=50/3600×8≈0.111m³/s。

假设液体的密度为1000 kg/m³，泵队整体效率为0.85，可以计算出所需的泵头：H = (P1 - P2) / (ρg) = 25将以上数据代入综合计算公式：Q=3600×(Qv/n)≈3600×(0.111/0.85)≈470.6m³/h。

31511深部区段水泵选型一、基本参数井筒斜长：400 m几何排高：120m正常涌水量：0.12 m 3/min （6.95m 3/h ）最大涌水量：0.17 m 3/min （10.4m 3/h ）二、排水设备选择计算1、排水设备能力与台数的确定根据《规程》规定矿井主要排水设备必须有工作、备用和检修水泵。

其中工作水泵的能力，应能在20h 内排出24h 的正常涌水量；备用水泵的能力不小于工作水泵能力的70%，并且工作泵和备用水泵的总能力，应能在20h 内排出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%。

2、设备的选择与计算按正常涌水量确定排水设备所必须的排水能力Q 1 = 20b Q =20936=46.8 m 3/h H 1=K （H h +5.5）=1.15×（70+5.5）=87m其中：Q b = 24q Z =24×0.12×60 =172.8m 3/日K-扬程系数，斜井取1.15根据Q 1=46.8m 3/h 和H 1=87m初选水泵型号：DA 1100×5 配用电机22kw其流量为Q ＝54m 3/h 扬程为H ＝88m3、排水时间校验：正常涌水时： T e = 8513924⨯⨯=11 h < 20 h最大涌水时：T e = 8515.5824⨯⨯=16.5 h < 20 h4、电机功率验算：取γ = 1050 kg/m 3 η = 0.68 )( kw 75 kw 7068.036001021808510501.136001022.1合格<=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=ηγQH N5、管路选择：取经济流速为 2.0 m/s ,则排水管内径： d = p V Q π36004 =0.23600854π⨯ = 0.122 (m)查表 YB231—64 选用无缝钢管Ф133×46、排水管实际流速： d = π236004d Q = 2125.014.33600854⨯⨯⨯ =1.92 (m/s)吸水管直径：d=D+25=133+25=158(mm)查表 YB231—64 选用无缝钢管Ф159×6吸水管实际流速： d = π236004d Q = 2147.014.33600854⨯⨯⨯ =1.39 (m/s)三、结论：经计算选用水泵型号：100D45×4 配用电机 75 kw其流量为：Q ＝85 m 3/h 扬程为H ＝180 m工作泵1台，检修备用泵1台；选用无缝钢管Ф159×6排水管两趟，满足315下部排水要求。

井下主排水泵选型设计1、排水设施该矿为平硐+斜井开拓，在+1526m 标高布置主、副水仓，并建水泵房集中排水系统，在井底联络巷+1514m 建水窝，采用QSB32-45-7.5型潜水泵将流入井底联络巷的水排至水仓，井下涌水经行人斜井管道直接排至地面+1612m 井下水处理站。

经排水平硐排出的井下水通过地面安装的小型排水泵排至地面+1612m 井下水处理站。

2、设计依据1）正常涌水量：Q 正＝60m 3/h ，最大涌水量：Q 大＝140m 3/h 。

2）排水高度为86m ，从+1526m 排到+1612m 。

3、选型计算（1）正常和最大涌水量时工作水泵的最小排水能力 1）正常涌水量时工作水泵的最小排水能力2060242024⨯==r B Q Q ＝72（m 3/h ） 式中：Q r ——矿井正常涌水量，60m 3/h 。

2）最大涌水量时工作水泵的最小排水能力2014242024max ⨯==r B Q Q ＝168（m 3/h ） 式中：Q r m ——矿井最大涌水量，140m 3/h 。

（2）计算水泵所需扬程H B ＝Hp+H 吸+1.7hw ＋1＝86+5+1.7×1.2＋1 ＝94.0(m)式中：Hp ——排水高度，86m ； H 吸——吸水高度，5m ；h w ——吸、排水管管路损失扬程，经计算h w =12m ； 1.7——管路於积系数； 1---排水口富裕高度，取1m 。

根据以上计算利用该矿现有MD155-30×5型水泵3台，正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修，最大涌水时2台工作，配套电动机YB315S-4，功率为110kW ，电压660V 。

水泵的技术参数见表1-1。

表1-1 MD155-30×5型多级水泵技术参数表型 号 流量(m 3/h) 总扬程(m) 转 速(r/min)电机功率(kW) 电机 电压 (kV) 效率 % 必须 汽蚀余量(m) MD155-30×515515029501100.66753.2（3）管路直径计算： 1）排水管直径计算v Q D ⨯⨯=π36004排=.5214.336001554⨯⨯⨯=0.148(m)式中：Q 额——所选水泵的额定流量，155m 3/h ； V 排——最有利管径的流速，取2.5m 3/s ； 2）排水管壁厚计算a PR PD k g +-⨯=2δ1.01580021515+-⨯⨯==0.34cm ，取4.5mm式中：P ——管子内部水的压力kgf/cm 2，15kgf/cm 2；Dg ——管子内径cm ，15cm ；R k ——许用应力，kgf/cm 2，对无缝钢管为800 kgf/cm 2；A ——考虑管路受腐蚀及管路制造误差时的附加厚度，cm ，对于钢管取0.1-0.2cm ；本次取0.1cm ；利用煤矿现安装的φ159×4.5mm 的无缝钢管，外径159mm ，壁厚4.5mm 。

矿井机电常用选型、验算公式汇总第一篇矿井机电设计部分一、水泵的选型计算1、水泵选型依据《煤矿安全规程》第二百七十八条规定，主要排水设备应符合下列要求：水泵：必须有工作、备用和检修水泵。

工作水泵的能力，应能在20h内排水矿井24h 的正常涌水量，(包括充填水及其他用水)。

备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，工作和备用水泵的总能力，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%。

配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能同时开动工作和备用水泵。

2、水泵的选型计算正常涌水时期，水泵必需的排水能力QB ≥2024q（m3/h）最大涌水时期，水泵必需的排水能力Qmax ≥2024qmax (m3/h)水泵必须的扬程HB＝Hc(1+sin 12.0~1.0)式中：q—正常涌水量（m3/h）Qmax—最大涌水量(m3/h)Hc = Hg+(车场与最低吸水水面标高差)+(排水管出口高出上一水平的高度)α－井筒倾角；0.1～0.12－扬程损失系数。

初选水泵根据涌水量QB和排水高度HB，自产品目录查符合要求的水泵3、水泵稳定性校验为保证水泵工作稳定性，应符合0.9H0≥HC ，其中，H0为水泵零流量时的扬程，根据水泵的特性曲线查找。

4、确定水泵台数根据《煤矿安全规程》第二百七十八条规定：水泵必须有工作、备用和检修水泵。

工作水泵的能力，应能在20h 内排水矿井24h 的正常涌水量，(包括充填水及其他用水)。

备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，工作和备用水泵的总能力，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%。

比较Q 、Qmax 、Qe 可知，正常涌水时期需要水泵的台数：n1=eQ Q (台)最大涌水期需要投入工作水泵台数n1+ n2 =eQ Q m ax(台) Qe —水泵的额定流量 (m3/h)备用水泵：n3= n1×0.7 （台） 检修水泵 n4= n1×0.25 （台） 一共需要的水泵数量为：n= n1+ n2+ n3+ n4 5、管路趟数确定管路选择依据《煤矿安全规程》第二百七十八条规定：水管：必须有工作和备用的水管。

cxzc煤业有限公司主斜井排水泵选型计算说明书zxs煤矿机电科2013年4月25日1审批栏设计：日期：审核：日期：科长：日期：机电副总：日期：机电矿长：日期：23主斜井排水基地水泵选型计算（一）、已知条件：1、正常涌水量Q R =3m 3/h2、最大涌水量Q M =7 m 3/h3、矿水比重取γ=1050 kg/m 34、排水高度：H p =56m （二）、初选水泵：1、水泵房最小排水能力的确定 （1）正常涌水时Q B =1.2Q R =1.2×3=3.6 m 3/h （2）最大涌水时Q BM =1.2Q M =1.2×7=8.4 m 3/h 2、水泵扬程的估算：H B =（H P +H X ）/ηg=（56+5）/0.7 取H X =5m ；ηg =0.7 =87.14m3、水泵型号及台数确定根据计算的Q B 、H B ，初选D12-50×2型水泵。

技术数据如下：额定流量Q e =12.5 m 3/h 扬 程 H e =100 m 效 率 ηe =73 % 电机功率N e =11KW 转 速 n e =2950rpm（1）正常涌水时水泵工作台数n 1′=Q B /Q e =3.6/12.5=0.29 取n 1=1台 （2）最大涌水时水泵工作台数n 2′=Q BM /Q e =8.4/12.5=0.67 取n 3=1台 n 4符合要求。

目前已有两台D12-50×2型水泵,一用一备。

4（三）、管路的确定 1、管路趟数主斜井排水现为临时排水基地所以敷设一趟管路即可。

2、管路的计算：（1）排水管直径的计算d p ′=0.0188√(Q P/V P)=0.0188√(12.5/2)=0.047m DN=0.05m 即DN50mm 取V P=2.0m/s选钢管，外径d p 1=58mm壁厚δ=4 mm ， 内径d p 2=50mm （2）吸水管直径选钢管，外径d x 1=58mm壁厚δ=4 mm ， 内径d x 2=50mm（四）、管道阻力计算1、排水管阻力损失的计算 （1）排水管内流速V p =Qe/（900πd p 2）=12.5/（900×3.14×0.052）=1.8m/s （2）排水管阻力损失h wp =(1ϕ+2ϕ+3n 3ϕ+4n 4ϕ+5n 5ϕ)V p 2/2g=（0.1+136.5+0.76+0.25×2+5）1.8²/2×9.8 =9.13m式中： 1ϕ－－速度压头系数，0.1；2ϕ－－直管阻力系数，2ϕ=λ•L/d=0.0455×150/0.05=136.5 3ϕ－－弯管阻力系数，0.76； 4ϕ－－闸阀阻力系数，0.25； 5ϕ－－逆止阀阻力系数，5； 3n －－弯管数量，个； 4n －－闸阀数量，个； 5n －－逆止阀数量，个；λ－－水与管壁的阻力系数；L－－排水管路总长度，m；d2、吸水管道阻力损失计算（1）吸水管内流速V x=Q e/900лd x2=12.5/900×3.14×0.052=1.8m/s （2）吸水管阻力损失hwx=(2ϕ＇+3ϕ＇n+4ϕ＇+5ϕ＇)Vx2/2g=（3.6+0.206+3+0.16）1.8²/2×9.8=1m式中：2ϕ＇—直管阻力系数；ϕ＇=λ•L/d=0.0455×4/0.05=3.62ϕ＇—弯管阻力系数；0.2063ϕ＇—滤水阻力系数；34ϕ＇—偏心异径管阻力系数；0.165n—弯管数量；1个λ—水与管壁的阻力系数；0.0455L—吸水管路总长度；4m以上系数参考《煤矿机电常用公式汇总》文献(3)允许吸水高度[H x]=[H s]-（V x2/2g）-h w=4-(1.82/2×9.8)-1=3.83m式中：[H s]—水泵样本中的最大允许吸上真空度（m）3、水泵所需总扬程H=（Hp+Hx）+1.7（h wx+ h wp+ V p2/2g）=（56+4）+1.7×(1+9.13+1.82/2×9.8)=77.5m4、检验排水时间（1）正常涌水量时每天排水时间T n=24Q r/（n1Q e）=24×3.6/（1×12.5）=6.9h<20h,符合要求.5（2）最大涌水量时每天排水时间T m=24Q rm/（n4Q e）=24×8.4/（1×12.5）=16.13h<20h,符合要求.根据以上计算,选择D12-50×2型水泵两台,敷设一趟Φ50排水管路,可以满足排水需要,符合<<煤矿安全规程>>的要求.注：以上公式及单位引自《机械设计基础》、《煤矿安全规程》6。

副斜井排水系统选型计算一、原始资料:（二十九处提供）1、临时水仓布置在副斜井第四联络巷下方，水仓标高+697米处， 排水高度+812米处，垂直高度115m ，斜长1270米。

坡度：平均5度。

2、正常涌水量为5m 3/h,3、矿水性质：中性。

4、矿水容重：1020kg/m 3。

5、矿井电源等级：660V 。

二、排水设备的选择与计算1、正常涌水量时水泵必须的排水能力：Q B =1.2Q H =1.2×5=6m 3/h2、水泵扬程的估算按管路等效概念计算H B ＝y P HxH η+式中H p —排水高度（取水泵房到地面的垂高20m ）H x —吸水高度，取5米（潜水泵不需核算在内）ηy —管路效率（对于倾斜敷设的管路），取0.75H B ＝75.0115＝153.3m3、排水设备初选根据矿井涌水量必须排水能力为6m 3/h,H B =153.3m ，考虑到排水经济性，初步选择2台流量30立方水泵，型号为：BQS30-170-45（矿用防爆型潜水电泵），扬程170m,功率45kw ，满足排水需求。

4、验算排水时间正常涌水期每天必须的排水时间:T ＝k Q n Q 124＝301624⨯⨯＝4.8＜20小时,符合《煤矿安全规程》的规定。

5、排水管路直径d g v QD '='π36004式中：Q －－单台水泵排量d v '－－最有利的排水管流速取1.5m/s0.084m =）36000.1×30/(3.14×436004⨯='='d g v Q D π选用排水标准管径100mm6、计算管路实际所需扬程（1）排水管路扬程损失之和：21233445566(+)2d af V H n n n n g ϕϕϕϕϕϕ=++++式中：1ϕ－－速度压头系数，1；2ϕ－－直管阻力系数，86.4921.01297038.02===g d d L λϕ3ϕ－－弯管阻力系数，0.76～1.0；取0.8计算4ϕ－－闸阀阻力系数，0.25～0.5；取0.25计算5ϕ－－逆止阀阻力系数，5～14；取5计算6ϕ－－管子焊缝阻力系数，0.03；3n －－弯管数量，个；取3个计算； 4n －－闸阀数量，个；取2个计算； 5n －－逆止阀数量，个；取1个计算； 6n －－管子焊缝数量，个；0；λ－－水与管壁的阻力系数；取0.038计算；dL －－排水管路总长度，m ；经换算取1297米计算； d V －－排水管流速，m/s ； 1.06m/s =）3600×0.12×30/3.14×4（360042g d d Q V π=m H af 1.298.9206.1)03.020055.04.21.01297038.01(2=÷÷⨯⨯++++÷⨯+=（2）吸水管路及局部水头损失之和sf H ：因为是潜水泵所以sf H 忽略不计0=sf H（3）管路实际所需扬程为m H H H af a 1.1441.29115=+=+=根据计算扬程在选择水泵是应比计算值大5%～8%，即H=144.1×1.05=151.3m6、计算排水管管壁厚度a P R P R d g k gk p +--+=)13.14.0(5.0δ式中： δ－－管壁厚度，cm ；pd －－标准管内径，cm ； k R －－许用应力，取管材抗拉强度的40%计算，当钢号不明时无缝钢管为80WPag P －－管路最低点的压力，MPa ；a －－考虑管路受腐蚀及管路制造有误差的附加厚度，无缝钢管取0.1～0.2cm ；cm a P R P R d g k gk p 6.01.0)12.13.1802.14.080(105.0)13.14.0(5.0=+-⨯-⨯+⨯=+--+=δ取壁厚为6mm 的无缝钢管，或按实际需要选用符合要求的PE 管7、电动机容量 KW g H Q N I I I 67.265.0100036001016030100036004=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=ηρφ水泵轴功率 KW N K N c c 93.2998.067.261.1===ηφ电动机容量固选用电动机符合要求8、计算耗电量每年的耗电量为：E Z ＝w d C k k k H Q gn ηηηηρ136********.1⋅⨯﹒r 2T 2 ＝98.09.095.073.085.164458.910203600100005.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯×360×4.8 ＝61100.28kw ﹒h附：技术参数 型号 扬程 流量 功率重量 尺寸 价格 BQS30-170-45170m 30 45kw 590kg 494×1447 约28000元。

第三节 排水设备（一）设计依据井口标高： +1819.00m 井底标高： +1623.00m排水高度 196m 井筒斜长 490m 井筒倾角 23.6o正常涌水量： q=1335.2m 3/d 最大涌水量： q max =2764.6m 3/d水质： PH=6，密度为1000kg/m 3。

矿井现有MD280-43×6型排水泵3台，配用电机功率315kW ，排水管用选用D245×7.0的无缝钢管，沿副斜井敷设，下面对矿井排水设备进行校验。

（二）排水设备的校验1、矿井排水设备的排水能力，应保证在20h 内排出矿井一昼夜的正常和最大涌水量。

（1）水泵排矿井正常涌水时的能力 （2）水泵排矿井最大涌水时的能力矿井现有水泵额定流量为Q e =280m 3/h>66.76 m 3/h ，流量满足要求。

2、排水管路的选择 （1）排水管直径 （2）管壁厚度[])(()115.04.63.2c +'++-⨯⨯⨯=+'=δϕσδδpD p w=0.45cm矿井排水管路利用D245×7的无缝钢管。

（3）排水管路实际流速 （4）吸水管直径吸水管利用直径为D273×7的无缝钢管。

（5）吸水管实际流速水泵房水泵排水管路沿副斜井设置两趟，排至地面水沟。

管路直径利用D245×7无缝钢管，一趟使用，一趟备用，总长2×550m 。

3、管路扬程总损失 （1）排水管中扬程损失 1）排水管路淤积前扬程损失 2）排水管路淤积后扬程损失 H 排后=1.7×H 排前=1.7×13.9=23.6m （2）吸水管中吸程损失（3）管路扬程总损失1）管路淤积前扬程总损失H管总前= H排前＋H吸=13.9+0.5=14.4m2）管路淤积后扬程总损失H管总后= H排后＋H吸=23.6+0.5=24.1m（4）水泵总扬程1）水泵吸水高度式中：H smax——水泵允许最大吸水高度，m；p a′——水泵安装地点大气压，8.4×104Pa；p v′——水泵安装地点实际水温的饱和蒸汽压力，0.24×104Pa；——矿井水重度，10000N/m3；〔Δh〕——水泵样本必需汽蚀余量，4.7m；Δh s——吸水管阻力损失，0.5m。

********** 煤矿排水设备选型计算机电部二〇一六年十一月一日*****煤矿*****水平排水设备选型计算*****煤矿在+*****m 水平安装有MD155-67×5（P) 型矿用自平衡耐磨水泵3台，排水管为φ194×8无缝钢管和煤矿用钢丝骨架聚乙烯复合管 ，吸水管为φ219×8无缝钢管。

MD155-67×5（P) 型矿用自平衡耐磨水泵主要技术规格如下：额定流量Q=155m3/h 、额定扬程H=335m 、必需汽蚀余量Hs=5.0m 、额定效率η=75.5%、n=2950r/min 、N=220KW 、电压10kV,设备选型计算如下：一、水泵选型 1、校核依据①矿井设计生产能力为45万t/a 。

②主排水泵房标高： +*****.00m ；暗副斜井标高：+940.00m ；井筒倾角：β=22°、18°、12°、10°、9°。

③水泵房正常涌水量： ④水泵房最大涌水量： 2、水泵选型计算①正常涌水量时水泵必须的排水能力h m Q Q r Br /56.74202413.6220243=⨯=⨯=① 最大涌水量时水泵必须的排水能力h m QQ rmBm /84.11120242.9320243=⨯=⨯=② 水泵扬程的估算m h H K H x p B 54.29074.0/5730940=+-=+=）（）（根据校核计算，+*****m 水平已安装的MD155-67×5（P) （额定流量Q=155m 3/h 额定扬程H=335m ）型矿用自平衡耐磨水泵3台，能满足矿井排水要求。

（3）排水管路校核计算 ①排水管管径mm m Q d pBp 174174.021550188.00188.0==⨯==υ 式中：B Q ――排水泵流量；p d ――排水管内经济流速，一般取s m d p /2.2~5.1=。

②吸水管管径mm d d p x 199025.0174.0025.0=+=+=3、排水管趟数的确定根据设计规范要求，确定设置2趟管路，1趟工作，1趟备用。

-37m水平水泵选型计算矿井在-37m水平设主泵房，-37m主排水泵房内现安装三台水泵，一台工作，一台备用，一台检修，其中二台水泵型号为DA1-150×6型多级离心式水泵，单台水泵额定流量180m3/h，额定扬程147.6m，配用YB2-315S-2型110kW 0.69kV 电动机；一台为200D-43×4型，单台水泵额定流量280m3/h，额定扬程172m，配用沈阳电机厂生产的YB2-335M1-4型220kW 0.69kV电动机。

排水管路选用两趟Φ219×8mm无缝钢管，沿钻孔井敷设，管路长度123m，一趟工作，一趟备用。

-37m水平主排水系统设内、外环水仓，水仓有效容量为860m3。

二、－37m主排水设备验算（一）验算依据1、矿井涌水量：矿井正常涌水量：Q正=53.3+26=79.3 m3/h。

取80m3/h进行校验。

矿井最大涌水量：按矿井正常涌水量的1.5倍计算：Q大＝118.95 m3/h ，取120 m3/h进行校验2、排水高度泵房标高：ha=－37m出水高度：hb=＋69m垂高：H= ha＋hb=106m3、排水方式：立井排水4、矿井水质：PH=75、矿井瓦斯等级：瓦斯矿井（二）原有排水设备1、原有排水设备：DA1-150×6型水泵2台，其技术数据：Q=180m3/h，H ＝147.6m，U＝0.69kV, P=110kW, n＝2982r/min。

计划更换为MD155-67×3型水泵2台，技术数据：Q=155m3/h，H＝201m，U＝0.69kV, P=110kW, n＝2982r/min。

1台工作，1台备用，1台检修。

2、排水管路：Ф219×8无缝钢管2趟，吸水管路：Ф245×8无缝钢管。

（三）排水管路流速1、排水管路数量：Ф219×8无缝钢管2趟，1趟工作，1趟备用。

2、排水管路流速MD155-67×3型水泵V P =2900p Hd Q π =2203.014.3900180⨯⨯＝1.4m/S式中：V P －排水管路流速，m/s ；d p －排水管内经，0.219－0.008×2＝0.203mQ H －水泵额定流量， 155m 3/h ；（四）吸水管路流速MD155-67×3型水泵V P =2900p Hd Q π =2229.014.3900155⨯⨯＝1.22m/S式中：V P －吸水管路流速，m/s ；d p －吸水管内经，0.245－0.008×2＝0.229mQ H －水泵额定流量， 155m 3/h 。

云南小发路煤矿中央水仓排水泵的选型设计计算一、原始资料矿井正常涌水量为37.56m 3/h ，最大涌水量为176.14m 3/h ，排水高度H=186米。

二、水泵的选型1、水泵必须排水能力计算根据《煤矿安全规程》的要求，在正常涌水期工作水泵必须的排水能力为：h m h m q q Q z z B /45/56.372.12.120/2433=⨯==≥最大涌水期，备用水泵和工作水泵必须的总排水能力为： h m h m q q Q z z B /4.211/14.1762.12.120/2433max =⨯==≥2、估算水泵所需扬程由于水泵和管路均未确定，无法确切知道所需要的扬程，所以需要进行估算，即==m Hg Hx HpHb ,m 1.25874.05186=+ 取 H x =5m ηg =0.743、水泵的型号及台数选择⑴水泵型号的选择。

依据计算的工作水泵排水能力、估算的所需扬程、原始资料，从产品样本中选择能够满足排水要求、工作可靠、性能良好、符合稳定性工作条件、价格低的所有型号的泵。

根据下列参数表,初步选用选用D 型多级泵，100D （F ）45型级数6，流量54米3/时，扬程270米，转速2950r/min,电机功率110KW. 工作泵台数.1,83.0544511==≥=n Q Q n e B 取备用工作台数4.0.54457.07.07.012=⨯=⨯==h B Q Q n n 取整数1台.最大涌水时水泵工作台数4,9.3544.21144==≥=n Q Q n e B 取检修台数:1,2.083.025.025.0313==⨯=⨯≥n n n 取因此,水泵总台数n=n 1+n 2+n 3=1+1+1=3台形成一用、一备、一检修。

4、管路趟数的确定采用三泵两趟管路的布置方式。

5、管材的选择管材选择的主要依据是管道所需承受的压力。

由于矿井排出的水一般进入水池或水沟，因此压力与井深成正比。