6矿井排水设备.ppt

第七章矿井排水设备,,西安科技大学机械学院何万库,71概述一、矿井排水设备的任务和分类,1、矿水（1）矿水来源涌入矿井的水统称为矿水。矿水主要来源于地面水和地下水。（2）涌水量绝对涌水量单位时间内涌入矿井的水的体积量（q），单位是m3/h；相对涌水量同时期内相对于单位煤炭产量的涌水量，也称含水系数。以“Ks”表示。,,,T同时期内煤炭日产量（t）,（3）矿水性质1）温度随井深增高。2）密度比清水大。ρ1015～1025kg/m33）化学性质矿水略带酸性，当PH5时，应采取措施。2、任务将矿水及时地排送至地面，为井下创造良好的工作环境，确保安全生产。,3、分类矿井排水设备分为主排水设备固定式根据其服务范围又分为区域排水设备辅助排水设备移动式,,,,,,二、矿井排水设备的组成1、组成水泵、电机及电控设备、管路及附件、监测仪表等。2、各部分功用,,三、离心式水泵的工作理论离心式水泵的工作原理及性能参数（一）工作原理（二）性能参数1、流量（Q）单位时间内水泵所排出的水的体积。单位m3/s、m3/h2、扬程（H）单位重量的水通过水泵后所获得的能量，单位m。3、功率（P）水泵在单位时间内所做的功的大小。单位kw。4、效率（η）水泵的有效功率与轴功率的比值。5、转速（n）水泵叶轮每分钟的转数。单位r/min。6、允许吸上真空度（Hs）在保证水泵不发生汽蚀的情况下，水泵吸水口所允许的真空度。单位m。,,,,离心泵的特性及操作调节,1离心泵的特性曲线,定义用于描述离心泵的主要性能参数（H、Q、η、N）之间的关系的曲线叫离心泵的特性曲线。,H-Q曲线表示泵的流量与扬程之间的关系。N-Q曲线表示泵的流量与轴功率之间的关系。η-Q曲线表示泵的流量与效率之间的关系。,,,,,,,,离心泵,离心泵的工作原理及结构（图6-1）,1原理,利用叶轮的高速旋转，其上的叶片对流体沿其运动方向作功，从而使流体的静压能和动压能增加。,2结构,由泵壳、叶轮、泵轴、吸入管和压出管等部件组成。其主要部件是叶轮和泵壳。,,,,图6-1离心泵的构造及装置示意图1叶轮；2泵壳；3叶片；4吸入管；5底阀；6压出管；7泵轴,,传递过程原理流体输送机械,,,叶轮敞式叶轮、半闭式叶轮、半闭式叶轮。,泵壳高速液体→低速，动能→静压能。,,传递过程原理流体输送机械,,,四、离心式水泵的运行（一）排水管路特性水泵在管路上工作时，排水所需的实际压头（扬程）与通过管路的流量的关系称为管路特性。1、管路特性方程式水从水泵所获得的总能量不仅用于提高水的位置，还要用于克服管路的阻力，故水泵的工作状况不仅与水泵本身性能有关，也与管路配置情况有关。水在管路中流动所需要的总能量，可由伯努利方程式导出。,,,2、管路特性曲线,（二）水泵的工况点1、工况点及工业利用区工况点（1）工况点（2）工况参数扬程、流量、功率、效率、允许吸上真空度等。,工业利用区工业利用区是水泵特性曲线上允许使用的区段。在这个区段内工作，水泵满足稳定工作和经济工作的条件。（1）稳定工作水泵在运转中工况点是单值的，不能出现无交点或多交点。1）不稳定的原因无工况点（H0HC）多工况点（H0HC）2）稳定工作条件0.9H0≥HC（2）经济工作条件,,（三）水泵的联合工作1、水泵的串联工作（1）串联的任务及目的（2）串联工况点,1）构造等效水泵2）求等效水泵的特性曲线按照“等流量线下，扬程相加”的原则3）求等效水泵的工况点M等4）求串联工况点M1、M2,（四）水泵的启动和停止1、启动注意水泵绝对不能在泵腔内未灌满水就启动。2、停止注意停止时绝对禁止没有关闭出水闸阀就切断电源。（五）提高排水设备经济运行的措施1、提高水泵效率2、提高管路效率,煤矿安全规程的规定,第二百七十八条主要排水设备应符合下列要求（一）水泵必须有工作、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。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。（二）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。,（三）配电设备应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用水泵。有突水淹井危险的矿井，可另行增建抗灾强排能力泵房。第二百七十九条主要泵房至少有2个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高出泵房底板7m以上；另一个出口通到井底车场，在此出口通路内，应设置易于关闭的既能防水又能防火的密闭门。泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。,第二百八十条,主要水仓必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。新建、改扩建矿井或生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3/h以下时，主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。,