掘进工作面排水系统设计）.docx
掘进工作面排水系统设计）9804溜子道排水系统设计根据防治水会议以及现场会要求，在9804切眼掘进期间决定安装两处排水基地，一处在切眼下口安装（排水基地1）,一处在离外口380余米处安装（排水基地2）。根据地质科提供水文资料知，排水基地1正常涌水量约为30m3/h,最大涌水量约为45m3/ho排水基地二正常涌水量约为40m3/h,最大涌水量约为100m3/h0现将排水系统验算如下：排水路线：排水基地1溜子道西四轨道438车场排水沟西四轨道排水沟西四-500水平排水沟西四-500水仓排水基地2一-溜子道西四轨道438车场排水沟西四轨道排水沟西四-500水平排水沟西四-500水仓一、排水基地1计算：根据煤矿安全规程相关规定，现对排水基地1选择如下：1、预选水泵的型号和台数水泵必须具备的总排水能力正常涌水期QB”.2qz=L230=36m3/h;最大涌水期QBmax1.2qmax=1.2×45=54m3/h2、由于排水高度不高，故水泵的扬程估算不予计算。3、初选水泵根据QB和HB选择BQW30-100型砂泵,额定流量Qe=30m3/h,额定扬程He=100米；配套电机功率22KW660V确定水泵台数：工作泵台数nlQeQB=3036=L2取n1=2备用泵台数n20.7n1=0.7×1.2=0.84取n2=1检修泵台数n3UO35nl=0.25×2=0.5n3=l所以排水基地1选择4台BQW30-100型砂泵，额定流量Qe=30m3/h,额定扬程He=100米；配套电机功率22KW660V,满足规程要求。根据实际情况和防治水会议要求，安装3台泵，同时保证排水基地处有1台备用泵。同时，为保证排水安全，要有专人负责维护和保养,确保水泵时时完好，并持证上岗。4、管路设计根据排水基地水泵台数和实际情况，选用两台泵接在4口寸管路上,材料选用l59×4.5mm无缝钢管，另外两台泵作为备用。排水管路验算：4口寸排水管路排水能力计算经济流速按1.5-2.2ms计算,根据理论计算流量公式Q=VRA其中VP经济流速L52.2ms,按2.2ms计算A管路断面A=3.14×0.124=0.008m2Q=VRA=2.2×0.008×3600=63m3h,考虑到管路锈蚀管径缩小等原因，取Q=60m3h正常排水时：2060m3h=1200m3h>2430=720m3h,满足要求。最大涌水时：20×60m3h=1200m3h>24×45=1080m3hJ足要求。故能够满足规程需要故排水基地1至排水基地2的排水管路安装一趟4口寸管路即可满足排水要求。5、设备选型如下：水泵：共选择4台BQW30-100型砂泵，额定流量Qe=30m3h,额定扬程He=100米；配套电机功率22KW660Vo正常情况下二台泵运行，将水排至排水基地2。最大涌水时，三台泵运行，将水排至排水基地2。二、排水基地2计算：根据煤矿安全规程相关规定，现对排水基地2选择如下：L预选水泵的型号和台数水泵必须具备的总排水能力正常涌水期QB1.2qz=1.2×40=48m3h;最大涌水期QBmax1.2qmax=1.2×100=120m3h2、由于排水高度不高，故水泵的扬程不予计算。3、初选水泵根据QB和HB选择D85-45×3型水泵，额定流量Qe=85m3/h,额定扬程He=I35米；配套电机功率55KW660V确定水泵台数：工作泵台数11l>QeQB=8548=0.56取n1=1备用泵台数n20.7n1=0.7×0.56=0.4取n2=1检修泵台数n30.25n1=0.25x0.56=0.14取n3=1所以排水基地选择3台D85-45×3泵,一用一备一检修，满足规程要求。为保证排水安全。并确保水泵时时完好，有专人负责维护和保养，并持证上岗。4、管路设计根据排水基地水泵台数和实际情况，选用三台D85-45×3泵接在6口寸管路上,材料选用l59×4.5mm无缝钢管，6口寸排水管路排水能力计算：经济流速按1.5-2.2ms计算,根据理论计算流量公式Q=VP.A其中VP经济流速1.52.2ms,按2.2ms计算A管路断面A=3.14×0.1524=0.0177m2Q=VP.A=2.2×0.0177×3600=140m3/h,考虑到管路锈蚀管径缩小等原因，取Q=130m3/h设置排水管路：设置1趟6口寸排水管路和一趟4口寸防尘管路备用。正常涌水时期：13020=2600m3>4024=960m3,满足要求。最大涌水时期：130x20=260Om3>100×24=2400m3,满足要求。故满足规程需要。故排水基地2至438车场水沟安装一趟6口寸管路即可满足排水要求。5、设备选型如下：水泵：共选择3台D85-45×3型泵,额定流量Qe=85m3h,额定扬程He=135米；配套电机功率55KW660Vo正常情况下一台运行，一台备用，一台检修，将水排至438车场排水沟。三、9804排水系统设备选型如下：排水基地1：选择4台BQW30-100型砂泵,额定流量Qe=30m3h,额定扬程He=100米;配套电机功率22KW660V,二用一备一检修。正常情况下，二台泵运行，将水通过4寸排水管路排至排水基地20排水基地2:共选择3台D85-45×3水泵，一用一备一检修。正常情况下，一台泵运行，水量大时，用2台泵排水，将水通过6口寸排水管路排至438车场水沟。西四9804溜子道排水供电设计根据水文组提供资料，9804切眼工作面在运输机道离外口约380米处低洼处配备两台D85-45*3泵，一用一备，每台D85泵上各配备两台QSK-30*35潜水泵，在切眼下口低洼处配备四台BQW30-100型砂泵，一用一备两检修。采用双回路供电，一回路电源由西四438车场处一台630KVA的移动变电站提供，另一回路电源由西四变电所内2#干式变压器提供。详细的供电方式见9804切眼排水供电设计图、9804切眼备用排水供电设计图。详细的供电方式见下图：-438车Y2场处来自西四变电所64高防KBSGZY-630KVA6/0.69BXBD-800一回路供电7。2日BZ100mMO7。2f力7。24BZ35Om40Q7450Int40/Wsq2200lOmD85-45*3（主排水）9804切眼供电排水设计图252QB15m8022kw排沙泵（主排水）KBSG-500KVA6/0.69来自西四变电所11#高防7LiKBZ二回路供电230m（40ZO2j350Ik600mv40l7。2猛5Q2ook/D85-45*3（备用排水）9804切眼备用排水供电设计图一、移动变电站容量选择计算：252B15m¼8022kw排沙泵（备用排水）L一回路供电移动变电站：Sbl=KxPe/COS=0.6×556.20.7=476(KVA)2、二回路供电移动变电站：Sb2=KxPe/COS=0.6×449.40.7=385.2(KVA)根据计算结果，两台移动变电站的容量满足要求。二、电缆网路计算1、按载流量选择电缆一回路供电系统I=lleCOSPeKx3=85.069.032.4075.0?=200A二回路供电系统I=lleCOSPeKx3=85.069.032307.0?=158A式中:KX需用系数取0.7COS0加权平均功率因数取0.85主干线的电缆选用MY-0.380.69-3×70+l×25,载流量为217A,满足要求。2、按正常情况下允许压降来选择电缆660V电源系统允许电压损失为63V,计算时选择距离最远，功率最大的9804运输机道里的22kw排沙泵计算。支线电缆电压损失：Uz=KfPeL×1000UepjS=l×22×10×1000690×42.5×0.8×25=0.37(v)式中：Pe电动机的功率L支线电缆的实际长度,mpj加权平均效率，取0.8Y支线电缆芯线导体的电导率，m(.mm2)S支线电缆的芯线面积，mm2移动变电站电压损失：UB%=(Ur%cospjUx%sinpj)=1.21×(0.73×0.8+5.45×0.6)=4.6UB=U2e×UB%100=690×4.6100=31.7(V)式中：变压器的负荷系数,计算得L21Ur%:变压器额定负荷时电阻压降百分数取Ux%:变压器额定负荷时电抗压降百分数取cospj:变压器所带负荷的加权平均功率因数取0.8U2e:变压器二次侧额定电压干线电缆电压损失：干线允许最大电压损失为UG=UY-(UZ+UB)=63-(0.37+31.7)=31(V)干线截面为：S=KPeLUUG=0.7×22×820×1000693×31×42.5=18mm2主干线电缆选用MY-0.38069-370+l25,大于计算截面，满足要求。3、按允许起动条件校验电缆截面：校验起动条件按供电距离最远的9804运输机道里的22kw排沙泵计算。电机起动电压不能低于UQmin=UeaQKQ=693×5.22.1=478Vo水泵起动时变压器内部电压损失：UBQ%=IBQ/IBe(Ur%cospjx%sinpj)=1.27×(0.73×0.8+5.45×0.6)=4.8UB=U2e×UB%100=693×4.8100=33(V)水泵起动时干线电缆电压损失：UGQ=3LgIgqlO3Ag=3×0.8×380×10342.5×70=176(V)式中Lg:干线电缆实际长度,kmIgq:干线电缆中实际起动电流，A支线电缆很短，起动时电压损失很少，在此就不计算了。则水泵起动时总的电压损失为：7=UBQ+UGQ+UZQ=33+176=209(V)U校验条件：U2e-7UQmin=693-209=484(V)>478(V)以上计算表明，水泵起动时起动压降能满足起动要求。
