水幫浦聯合排水試驗
報告礦長：
機電礦長：
技術礦長：
生產技術部：
機電區：
1水幫浦聯合排水試驗報告
按照煤礦安全規程第281條規定，在每年雨季來臨以前，必須全面檢修一次，並對全部工作水幫浦和備用水幫浦進行效能測試和聯合排水試驗，
2023年5月31日，孫礦長組織機電區、生產技術部對主排水系統進行了聯合排水試驗，具體情況如下：
一、時間：上午9:00—11:00
二、人員安排：
組長：孫峰
副組長：徐增傑、李家俊
參加人員：曹新生、劉運堂、王佔峰、李愛國、喬保曄、柴振軍、宋福存、李重陽、張書英等
三、礦井湧水量：
正常湧水量：19.5m3/min；最大湧水量：37.3m3/min。
四、試驗情況：
1、1#潛水幫浦：電流208a；開幫浦時間：9:25；停幫浦時間：10:08；
2、2#潛水幫浦：電流197a；開幫浦時間：8:58；停幫浦時間：9:59；
3、3#潛水幫浦：電流205a；開幫浦時間：9:13；停幫浦時間：10:11；
4、4#潛水幫浦：電流205a；開幫浦時間：9:18；停幫浦時間：10:03；
5、5#潛水幫浦：電流188a；開幫浦時間：9:31；停幫浦時間：9:54；
6、6#潛水幫浦：電流180a；開幫浦時間：9:46；停幫浦時間：9:58；
五、管路情況：
1#、3#潛水幫浦使用3#管路；2#、4#潛水幫浦使用1#管路；5#、6#潛水幫浦使用2#管路。
六、試驗結果：
流量計顯示：
1#潛水幫浦流量為：460 m3/h；2#潛水幫浦流量為：472 m3/h；
3#潛水幫浦流量為：522 m3/h；4#潛水幫浦流量為：490 m3/h；
5#潛水幫浦流量為：399 m3/h；6#潛水幫浦流量為：355 m3/h；
合計為：2698 m3/h=45 m3/min
37.3×1.2=44.76＜45 m3/min，滿足礦井最大湧水量要求。
wqd、wq系列汙水潛水幫浦部分型號效能引數如下：
7.2.5 井下排水
7.2.5.1 井下排水現狀
薛村礦現有三個水平，一、二水平已開採完畢，湧水量穩定，三水平是主要生產地區，湧水量較大，雨季大於平常水量。三個水平均有各自直排地面的排水系統，西翼地區為二級排水，該區水量通過三水平排水系統直排地面。礦井正常湧水量為：
正常2268 m3/h，最大3588 m3/h，總排水力為正常時3476 m3/h，最大時6414 m3/h。各水平排水系統情況如下：
1、一水平：標高+30m。正常湧水量30m3/h，最大湧水量48m3/h。
幫浦房安裝2臺md280-43×6和1臺md280-43×7型水幫浦，正常工作幫浦排水能力560 m3/h，最大湧水量工作幫浦排水能力840m3/h /h。鋪設兩趟φ273排水管路，直排地面，一趟排清水，一趟排汙水。正常排水時一趟管路工作, 排水能力為353m3/h。
緊急情況下，清水管作為排汙管使用，總能力為780m3/h。一水平有2個水倉，總容量為2130m3，水質較好，煤倉淤物較少。
2、二水平：標高-120m。正常湧水量528 m3/h, 最大湧水量624m3/h。設定有兩個幫浦房：延深幫浦房和治水幫浦房。
延深幫浦房安裝5臺md280-65×7型水幫浦，正常工作幫浦排水能力560 m3/h，最大湧水量工作幫浦排水能力1120 m3/h鋪設兩趟φ273排水管路，直排地面，總排水能力為780m3/h。兩個水倉，總容量為2242 m3，水質較好。
治水幫浦房安裝5臺md450-60×7型水幫浦，正常工作幫浦排水能力900 m3/h，最大湧水量工作幫浦排水能力1800 m3/h /h，鋪設三趟φ325排水管路，直排地面，總排水能力為1674m3/h。3個水倉，總容量為5640 m3，水質較好。
二水平兩個幫浦房水幫浦總排水能力為2454m3/h。水倉總容量為7882 m3。
3、三水平**幫浦房：標高-280。湧水量為（包括西翼延深改擴建增加的水量）：
正常1458m3/h，最大2178m3/h。安裝7臺md280-65×10型水幫浦，4臺md450-60×10型水幫浦。正常工作幫浦排水能力1740 m3/h，最大湧水量工作幫浦排水能力3030 m3/h，鋪設3趟φ273管路和3趟φ426mm管路，直排地面。
管路總排水能力為3773m3/h。因此，三水平幫浦房總排水能力3162m3/h。三水平設計4個水倉，總容量為10126 m3。
其排水系統如圖1：
其中1-7號水幫浦為md280-65×10型水幫浦，8-11號水幫浦為d450-60×10型水幫浦。
7.2.5.2 -410水平排水裝置選型計算
1）設計依據
(1)正常湧水量：
(2)最大湧水量：
(3)排水高度：
(4)排水管長度：
2）預選水幫浦
(1)水幫浦必需的排水能力計算
正常湧水期：
最大湧水期：
(2)水幫浦必需的揚程
hb=khc=k(hp+5.5)=(133+5.5)×1.2=166 m
式中:hc—從水面到排水管出口的高度,hc=138.5 m
hp—排高，hp=133 m
k—揚程損失係數,取k=1.2
(3)初選水幫浦型號
根據計算正常湧水期水幫浦必需的排水能力和估算的水幫浦揚程，考慮礦水為中性，初選md155-30型水幫浦。主要技術引數：
qe=155m3/h
n=1480r/min
單級排水高度：30m
確定水幫浦級數：i=hb/hi=166/30=5.5，取i=6
(4)校驗水幫浦穩定性
hc=138.5m，h0=i×hi0=6×30=180m
hc=138m＜0.9h0=162m,滿足水幫浦的穩定性要求。
3）確定水幫浦台數：
(1)正常湧水期工作水幫浦台數：臺，取3臺。
(2)最大湧水期工作水幫浦台數：臺，取4臺。
(3)備用水幫浦的台數：臺，取3臺。
(4)檢修水幫浦的台數：臺，取1臺。
(5)水幫浦總台數為：臺
其中，工作水幫浦台數：3臺，備用水幫浦台數3臺，檢修水幫浦1臺。
4）選擇管路係數：
(1)管路趟數及布置方式的選擇：
正常工作時，可兩台幫浦走一趟管，另一台幫浦走另一趟管，當最大湧水時，4臺幫浦分兩組，分別走兩趟管。正常湧水時，當一趟管有問題，三颱幫浦走另一趟管。
(2)排水管徑選擇
取經濟流速vp=2m/s,則排水管內徑
234mm
自yb231-64標準，排水管徑取dp =273mm, dg=250mm, lp =1010mm。
吸水管徑取dx =219mm, lx=8m
(3)排水管中水流速度
vp=vx=
4）管路阻力計算：
(1)吸水管阻力
-吸水管管路沿程阻力係數，查表得=0.0270
-吸水管區域性阻力係數之和
-彎頭阻力係數，取1.2
-底閥阻力係數，取10
-收縮管阻力係數，取0.3
=++=11.5
(2)排水管阻力
-排水管管路沿程阻力係數，查表得=0.0284
-排水管區域性阻力係數之和
-彎頭阻力係數，取1.2×3=3.6
-閘閥阻力係數，取0.5×2=1
-止回閥阻力係數，取14
-三通阻力係數，取1.5×2=3
=+++=24.5
(3)管路損失係數
0.000239
5）確定工況
(1)管路特曲線方程為：h=hc+2×1.7rq2
hc=hp+5.5=138.5m
依照md155-30×6型水幫浦標準效能曲線，取10個流量值，根據管路效能曲線方程分別計算出所對應揚程，如下表：
將管路特性曲線c繪製在md155-30×6型水幫浦效能曲線上，如圖7-2-1。
圖7-2-1
確定工況點m,其工況引數為：
qm=185m3/h
hm=166.2m
ηm=76.2%
6）檢驗排水時間
正常和最大湧水期所需排水時間
12 h
經校驗排水時間均小於20h，符合《煤礦安全規程》規定。
7）電機功率計算
水幫浦軸功率：
115.4kw
電機功率： 130 kw
電機效率取：η=0.98,k=1.1
8）選型結果
水幫浦型號：md155-30×6，7臺，3臺工作，3臺備用，1臺檢修。
流量：qe=155m3/h
揚程：he=180m
效率：η=76.2%
電動機：yb315m1-4
主要引數：功率：132kw
電壓：660 v
同步轉速：1480 r/min
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