9800采区延伸设计.doc

9800采区延伸设计（机电部分）一、排水系统：（一）、现有排水系统情况：9800采区现有1个采区泵房，位置在9800轨道下山底部，泵房标高为-115m。装备8SH-9型水泵3台，额定流量为288m3/h，单机功率75kw。正常时，1台工作，1台备用，1台检修。实际排水高度为：-115m-90m，管子道敷设2457管路二趟，长度为：600m/趟。（二）、延伸泵房设计的原始资料：1、井型：斜井，8，矿井产量：18万吨/年，服务年限：10年，排水标高：-167.5-90m水平。2、正常涌水量：200m3/h，最大涌水量：373m3/h。3、矿水重度：10209.81N/m3，水温：15，化学性质：中性，易对管壁形成污垢。4、电压等级：660V，矿井为低瓦斯矿井。5、泵房标高：-167.5m，水仓标高：-172m。6、排水线路全长：380+20+600=1000m，泵房长：20m。（三）、设备选型：1、方案确定：方案：直接排水系统方案：分段排水系统两个方案从技术和经济上分析，方案均优于方案。因此初步确定采用方案直接排水系统。2、初选水泵：（1）、水泵必须的排水能力的计算：正常涌水期： QB=1.2qz1.2200240m3/h 最大涌水期： QBmax1.2qmax1.2373447.6m3/h（2）、估算水泵所需扬程： 91.6786.84 m其中：Hj井深，Hj-90-（-167.5）77.5 m（3）、初选水泵型号：根据正常涌水期水泵必须的排水能力QB和估算的水泵扬程HB，查水泵样本，满足排水要求的水泵型号是：D280-433,其性能曲线如图1-1所示。（4）、确定水泵级数：2.132.02所以，初选i3。（5）、确定水泵台数：正常涌水期：，取1台。最大涌水期：1.59，取2台检修泵：n30.25n1，取n31台。这样，共选三台泵，其中一台工作，一台备用，一台检修。（6）、校验水泵稳定性：由图1-1查得，当Q=0时，3级泵零扬程iH0144m，则0.9iH0129.6mHC=82.5m，满足稳定性要求。3、选择管路系统：、选择敷设两趟管路，初步确定至-115泵房与原有2趟2457管路合茬，排至-90水仓。采用3泵2管工作方式，正常工作时1台泵和1趟管路工作，另一趟管路备用；最大涌水量时，2台泵分别使用1趟管路工作，其管路系统布置图如图1-3所示。、初选管径、排水管径的选择若取经济流速Vp1.52.2m/s，管中水的流量Q=Qe280m3/s，则排水管内径为：0.2570.212 m查YB231-70标准，满足此范围的标准管外径有Dp1245mm，Dp2272mm。、吸水管径的选择：相应的吸水管径分别为Dp1273mm，Dp2299mm。、管材及壁厚的确定：选择排水管为：2457和2737；吸水管可选2737和2998。4、确定工况：、计算管路特性H=Hc+KRQ2 m其中：Hc82.5m，K=1.7，排水管长：380+20+6001000m，吸水管长：5m。吸、排水管沿程阻力系数：0.03150.030 0.0326 0.0315吸、排水管局部阻力系数：4.7944.0947.692将上述数据代入下式：R=得：R1=3.4310-4 h2/m5 R2=1.8910-4 h2/m5则管路特性方程式：H1=82.5+5.8310-4Q2H2=82.5+3.2110-4Q2、确定工况：依照D280-43性能曲线，取6个点流量值，分别计算对应的扬程，并列于下表：Q(m3/h)H1(m)H1/3(m)082.527.510088.3329.44200105.8235.27250118.9439.65300134.9744.99350153.9251.3Q(m3/h)H2(m)H2/3(m)082.527.510085.7128.5720095.3431.78250102.5634.19300111.3937.13350121.8240.6由图1-1知：虽然工况点M2较M1更合理一些，但由于设计与原-115泵房两趟2457管路合茬，故舍去。最后确定工况点为M1，其各项参数为：Qm281m3/h，Hm128m，m77，（NPSH）4.5，Nm128Kw。5、确定水泵吸水高度： 4.88 m水仓底与泵房地坪高差为：-167.5-（-172）4.5mIg，符合要求。按电压损失校验：高压配电线路允许电压损失取5%，故：uy60000.05300(v)线路电压损失为：uIgRcosIgcos1110.7146.5（V）300V式中：LS2314米，-170泵房变电所至-10中央变电所电缆长度D电缆芯线导电率，查表取42.5米/欧姆毫米2故电压损失满足要求。按热稳定条件验算：短路电流周期分量稳定值为I=式中：Sd负10变电所短路容量，取50MVA因短路电流不衰减，假想时间等于断路器的动作时间：ti0.25s故电缆最小热稳定截面为：Smin I19（mm2）50mm2式中：C电流热稳定系数，查表取120（按有压接头）Smin50 mm2,故YJV22-6-350的高压电缆符合要求。其它校验略。、采区低压电缆选择采煤机电缆的选择：变压器的负荷电流为：305（A）变压器的电压损失：3050.0421（V）选择电缆：按长时允许负荷电流选择电缆截面，按电压损失进行校验。（A）依据计算选用70mm2的橡套电缆，型号为：U1000370116，其载流量为215安大于171.5安。校验：39（V）39+2160（V）63（V）合格同理，选择其他设备电缆：SGW75KW刮板输送机电缆：U350+116顺槽皮带机SPJ800电缆：UC350+116采区辅助下山运输机电缆：UC350+116乳化泵站电缆：U335+110煤电钻电缆：UZ36+14、变电所高低压设备选择：此变电所向其以下泵房转供电，需增设1台GP4-6Z/100A高压防爆装置作为馈电开关，其余设备已经安装完毕，选择略。4、-115及-170泵房变电所设备选型、-115泵房变电所：因为本身要实现高压双回路及向-170泵房供两回路电源，需增设3台馈电用高压防爆装置（1台供-115泵房备用变压器，型号为：GP4-6Z/50A，2台向-170泵房转供电）和1台电源检修高防型号为GP4-6Z/100A。增设1台KS9-315/6变压器备用。其余设备已经安装完毕，选择略。、-170泵房变电所：泵房变电所内需设4台高压防爆装置，其中2台为电源检修高压防爆装置，型号为GP4-6Z/100A，2台为馈电用高压防爆装置，型号为GP4-6Z/50A。变压器二次侧供各用电配电点的馈电开关选用DW80350开关，额定电流350A，极限切断能力周期分量有效值7KA，-170泵房水泵的启动开关选用3台QBZ-200型真空磁力启动器，变电所照明综保选用KSG-2.5（KVA）。供电系统图见图1-4。附表：9800采区延伸设备表序号名称型号单位数量单价(万元)金额(万元)1水泵D280-433台35152排水管2457米8000.01713.63高压电缆YJV22-6-350米12000.015184高防开关PBG-400/6Z台92.825.25变压器KS9-315/6台33.510.56馈