煤矿类排水通风系统设计说明书

1、. . . . 本科毕业论文(设计)题目： 矿山流体机械选型设计 学院： 大学工学院 大学2011届本科毕业论文(设计)答辩记录表 工 学院 机械设计 专业 07 级 学号论文题目矿山流体机械选型设计答辩委员会主席(或组长)职称答辩委员会秘 书答辩委员会成 员答辩记录(包含答辩委员提出的问题，学生回答情况等)记录人签字： 答辩委员会组长(签字)：年 月 日 年 月 日大学2011届本科毕业论文(设计)答辩评分表学院：工学院 系别：机械工程系 专业(专业方向)：矿山机电论文(设计)题目： 矿山流体机械选型设计学生学 号指导教师评分指导教师职 称教授评阅人评分答辩委员会/答辩小组姓 名性 别职 称学 位答辩小组职务答辩委员会(答辩小组)评语：答辩委员会主任(或组长)签字：答辩时间： 年 月 日评审项目指标ABCDE论文评价选题符合专业培养目标，体现综合训练基本要求理论意义或实际价值查阅文献资料的能力综合运用知识能力研究方案的设计能力研究方法和手段的运用能力写作水平写作规论文的理论或实际价值答辩表现论文述论文答辩答辩委员会综合评定成绩优 良 中 与格 不与格毕业论文(设计)最终得分：学院：

2、工学院 系别：机械工程系 专业(专业方向)：矿山机电论文(设计)题目： 矿山流体机械选型设计学生学 号指导教师职 称教授指导教师评语：指导教师签字： 年 月 日评 价 项 目ABCDE选题质量01选题符合专业培养目标，体现综合训练基本要求02理论意义或实际价值能力水平03查阅文献资料的能力04综合运用知识能力05研究方案的设计能力06研究方法和手段的运用能力论文质量07写作水平08写作规09论文的理论或实际价值指导教师评定成绩 优 良 中 与格 不与格毕业论文(设计)分工情况：(多人合作时填写，包括本人研究的容与其在课题中所占份量)备注：大学2011 届本科毕业论文(设计)评阅人评分表学院：工学院 系别：机械工程系 专业(专业方向)：矿山机电论文(设计)题目： 矿山流体机械选型设计学生学 号指导教师职 称教授评 阅 人职 称评审项目指 标ABCDE选题选题符合专业培养目标，体现综合训练基本要求理论意义或实际价值能力查阅文献资料的能力综合运用知识能力研究方案的设计能力研究方法和手段的运用能力论文水平写作水平写作规论文的理论或实际价值评阅人评定成绩优 良 中 与格 不与格意见与建议：评阅人

3、签名： 年 月 日摘 要 通风机、水泵和空气压缩机与其设备归属于流体机械，是采矿工业的重要设备。矿山通风设备为井下提供足够的清洁空气，排出井下的有害气体与易于引起爆炸的煤尘，保证了工作人员和矿井的安全。排水设备将涌入矿井的水排出，并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，它始终伴随着矿井建设和生产而工作。压气设备是将气体的体积压缩，提高气体的压力并提供给风动工具（如凿岩机、风镐、锚喷机与气锤等）。因为这些设备功耗大直接影响了经济效益，所以在现有的产品中对矿山通风、排水和压气设备进行合理的选型设计，提出经济核算指标，保证安全、经济、可靠的运转。 关键词：通风、排水和压气设备，合理，安全，经济目 录1 绪论101.1前言101.2各类设备的特点与其发展101.3项目设计的意义112煤矿通风设备的选型设计122.1 选型设计的基本原则与技术规定122.1.1基本原则122.1.2技术要求122.1.3矿山通风设备选型设计的原始资料122.1.4设计任务与目的132.2 矿井通风设备的选型计算132.2.1计算风源必须产生的风量和负压132.2.2预选通风机142.2.3确定工

4、况点142.2.4电动机功率的计算错误！未定义书签。2.2.5经济技术指标的计算173 矿井压气设备的选型设计183.1 选型设计的基本原则和技术要求183.1.1基本原则183.1.2技术要求193.1.3选型设计的原始资料202.2 矿井压气设备的选型设计213.2.1确定空压机站需要的供气量213.2.2初步估算需要的空压机出口压力错误！未定义书签。3.2.3确定空压机型式和台数223.2.4选择各段管道直径223.2.5校验空压机的排气压力233.2.6选择电动机和电控设备233.2.7选择冷却设备233.2.8经济概算254 矿山排水设备的选型设计284.1选型设计的基本原则与技术规定284.1.1基本原则284.1.2技术要求284.1.3选型设计的原始资料294.2 矿井排水设备的选型计算294.2.1选择排水系统294.2.2水泵的初选304.2.3管路的选择计算314.2.4工况点的确定与校验324.2.5校验计算344.2.6电动机容量的验算354.2.7电耗量的计算364.2.8每采一吨煤用于排水的费用的计算374.3泵房的设计384.3.1泵房长度的计算384.

5、3.2泵房宽度的计算384.3.3泵房高度的确定385安装与故障分析与处理395.1.安装395.1.1风机的安装与定位395.1.2 水泵的安装与定位395.1.3 压气设备的安装415.2 故障分析与处理415.2.1 风机的故障分析与处理415.2.2 水泵的故障分析与处理425.2.3 压气设备的故障分析与处理43参 考 文 献43结 束 语44后 记45 / 1 绪论1.1前言水泵，通风机，空压机是一种高耗能的设备。据有关资料介绍，泵和风机年耗电量约占全国工业用电的一半，约占全国总用电量的三分之一。因此，提高水泵，通风机，空压机的运行效率，具有降低能耗的巨大潜力，对国民经济的发展有着重要的意义。提高水泵，通风机，空压机的运行效率，设计阶段合理选型和采用新技术新设备便于运营管理是一个关键。而且水泵，通风机，空压机选型是泵站，机房工程设计中的重要环节, 选型合理与否, 直接关系到泵站与机房工程投资、建成后运行费用和泵站与机房的安全。 在矿山排水设备，通风设备，空气压缩设备的实际使用中，除了会对它们本身的性能参数提出较高要求外，还要求具备高效节能、寿命长、成本低、维修管理方便等特点

6、。为了满足这些要求，除了须进行优良的水力，风力和结构设计，恰当选用排水设备，通风设备，空气压缩设备的材质以与高质量加工制造外，还必需做好与现场使用条件相匹配的合理选型。选型合理，可以充分发挥其性能，延长使用寿命，节省能源；而如果选型不当，在它们的运行中，将发生抽空、汽蚀、效率低、噪声大，寿命短（磨损快）等不良现象。1.2各类设备的特点与其发展关于矿井主排水设备的选择，矿井主排水泵、备用泵和检修泵的能力与台数的选择，应按现行煤矿安全规程有关规定执行，子母泵和潜水泵排水方式，是近年来国部分大型矿井引进国外技术装备，已有一定的使用经验，条件适宜的矿井可以采用。经调查，有的矿井由于水泵吸上真空度低，造成水仓底部积水总是排不干净，这样实际上降低了水仓的有效利用容积，形成浪费。所以水泵的吸上真空度不应小于5m。无底阀和射流引水方式使用经验成熟，有利水泵顺利起动和节能，设计应积极推广采用。在井筒设置管路中间直管座，对管路受力、检修折装均有利，且可使井底托管梁断面减小，对施工检修也方便。第一道梁最好布置在距井口1OOm左右处，因该处承受气温变化影响大，伸缩也较大。深立井井筒排水管路，宜分别选择钢管管壁

7、厚度，目的在于节省投资。根据我们调查，主排水管路由于长期运行，水质污垢淤积，且坚硬的断面孔缩小十分严重，所以，设计考虑计入管路附加阻力系数1.7是十分必要的。然而，在矿井投产初期新管路无淤积，不增加附加阻力，其水泵的工况点必然处于流量大，功率也大的状态，故有必要据此校验电动机起动容量。对大型主排水泵起动运行需要操作的闸阀，由于操作力量较大且频繁，为减轻工人劳动强度，宜采用电动闸阀。选择标准取决闸阀的使用压力和管路直径。由于采区涌水情况复杂多变，难以详细区分各种情况制定条文规定，如有特殊突水危险的采区或有影响大的工作面采区是否还需要考虑水仓扩容问题，都是值得深入探讨研究的。总之，我们认为采区排水设计应有区别于矿井主排水设计，应遵守既保障排水安全，又经济且使用灵活的原则。对通风设备选型而言，大型矿井各水平服务年限较长，即使是在同一个水平的采区，其工作面在的开采位置也不断变化，加上矿井由投产到达产的时间一般都在12年以上，风量负压变化较大，工况当然变化也大。矿井通风机属于常年不问断运行的安全设备，又是“电老虎”，节能很关键。所以，设计应尽量选择技术先进的高效风机。针对上述变化复杂情况，风机选型又只能以第一生产水平达产要求为准，故应留有一定余量。选择高效可调工况风机，并推荐在必要时采用电气调速装置

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