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開題報(bào)告
題 目 寸草塔礦排水系統(tǒng)及設(shè)備選型設(shè)計(jì)
指 導(dǎo) 教 師
院（系、部）
專 業(yè) 班 級(jí)
學(xué) 號(hào)
姓 名
日 期
教務(wù)處印制
一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀
（1） 選題的目的和意義
（1）選題目的
一直以來，煤炭是我國最主要的能源之一，我國絕大部分的煤礦都被深深的埋在幾百米甚至上千米的地下，再對(duì)其開采的過程中礦難事故時(shí)有發(fā)生，其中透水事故就是其中之一。在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，從各種渠道來的水源源不斷地涌入礦井，煤炭開采往往伴隨著礦井涌水，一旦涌水不能及時(shí)排除，就會(huì)影響煤炭的正常開采，另外，由于礦山地質(zhì)條件復(fù)雜，有可能遭到突然大量涌水而淹沒礦井，甚至?xí)＜熬鹿ぷ魅藛T的生命安全。這時(shí)需要排水設(shè)備搶險(xiǎn)排水，以盡快恢復(fù)礦井生產(chǎn)，為確保生產(chǎn)安全，必須及時(shí)使用排水設(shè)備將不斷匯集于井下的礦井水排出。除此之外，礦井涌水在井下流動(dòng)的過程中，溶解了許多礦物質(zhì)，同時(shí)也含有煤屑，流砂等雜質(zhì)，容易磨損水泵零件。而且礦井涌水中還含有游離酸，對(duì)水泵及管路有腐蝕作用，所以必須對(duì)排水系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行選擇，不僅減少礦井涌水的危害，也可以使排水設(shè)備有更長的使用壽命。
（2）選題意義
礦井排水設(shè)備不僅要排除各時(shí)期涌入礦井的礦水，而且在遭到突然涌水的襲擊有可能淹沒礦井的情況下，還要搶險(xiǎn)排水。在恢復(fù)被淹沒的礦井時(shí)，首要的工作就是排水。排水設(shè)備始終伴隨著礦井建設(shè)和生產(chǎn)而工作，直至礦井壽命截止才能完成它的使命，排水設(shè)備是煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中不可缺少的，它對(duì)保證礦井正常生產(chǎn)起著非常重要的作用。
（二）研究現(xiàn)狀
相關(guān)資料表明，水泵是一種高能耗的設(shè)備。泵站工程設(shè)計(jì)中水泵選型的合理與否，直接關(guān)系到泵站工程的投資，運(yùn)行費(fèi)用以及泵站的安全狀況，水泵選型是整個(gè)過程中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前廣泛使用的排水設(shè)備選型系統(tǒng)主要包含產(chǎn)品簡(jiǎn)介，水泵預(yù)選型，裝置推薦，綜合評(píng)價(jià)等功能。
1.國外研究現(xiàn)狀
國外對(duì)于水泵選型的研究較早，礦井排水設(shè)備選型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)發(fā)展的比較成熟。國外排水設(shè)備的發(fā)展較先進(jìn)，礦井排水高揚(yáng)程水泵采用雙電機(jī)拖動(dòng)，在國外為了提高礦井排水設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，必須對(duì)水泵的使用期和管道的清理周期進(jìn)行優(yōu)化。礦井排水設(shè)備是礦山企業(yè)主要的用電設(shè)備之一，節(jié)能工藝的運(yùn)用方針，要求在排水設(shè)備的設(shè)計(jì)和使用階段，都進(jìn)行能耗估算。加拿大提出了數(shù)字化礦山的概念，建立綜合信息基礎(chǔ)框架，減小排水設(shè)備的自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)的誤差，建立起了水資源管理信息系統(tǒng)。他們?cè)诓蓞^(qū)工作面水文地質(zhì)探測(cè)，地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，水害預(yù)測(cè)，應(yīng)急堵截水方面和礦井水綜合治理方面均有成熟的技術(shù)可以讓我們借鑒。雖然這些國家沒有將排水設(shè)備的自動(dòng)化單獨(dú)進(jìn)行研究，但他們將這一方面的內(nèi)容列入了礦山整體水資源管理的規(guī)劃之中，將所有的控制信息包括水泵的運(yùn)行都集中給中心控制室，進(jìn)行統(tǒng)一控制。
2.國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
雖然目前我國的礦井排水系統(tǒng)還和國外有一定的差距。但是在我國，國內(nèi)的工程技術(shù)人員在優(yōu)化排水方案，改造排水設(shè)備，合理布置巷道，排水設(shè)備選型等方面也也做了大量的工作，不僅在節(jié)能方面取得明顯成果，而且同時(shí)也提高了礦井的防災(zāi)抗災(zāi)能力，保證了礦井的安全生產(chǎn)，在排水系統(tǒng)的控制方面一些人員把模糊控制，規(guī)則控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等智能化控制理論運(yùn)用到礦井排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)排水系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，故障報(bào)警，事故分析以及多臺(tái)水泵軟啟動(dòng)的自動(dòng)切換及斷電等，提高了資料的準(zhǔn)確性，控制的可靠性及效率。
二、 研究方案及預(yù)期結(jié)果
（一）主要研究內(nèi)容和主要解決的問題
1.礦井排水設(shè)備現(xiàn)狀和發(fā)展前景
熟悉礦井排水設(shè)備應(yīng)用情況，明確所設(shè)計(jì)的寸草塔礦的礦井概況、井田開拓方式。
2.礦井排水設(shè)備選型
對(duì)礦井排水設(shè)備常用的水泵的類型、工作原理、結(jié)構(gòu)和型號(hào)進(jìn)行分析。根據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)確定排水系統(tǒng)方案，選擇水泵、管路及管路附件等設(shè)備的類型和具體型號(hào)，確定水泵工況，選擇電動(dòng)機(jī)。
3.水泵房、水倉和管子道間設(shè)計(jì)
根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》、所選擇的水泵、管路及管路附件等設(shè)備的規(guī)格，確定水泵房、吸水井、水倉、管子道間尺寸。
4.排水設(shè)備布置設(shè)計(jì)
進(jìn)行水泵、管路及管路附件等設(shè)備布置，繪制水泵房設(shè)備布置圖。
（二）具體方法和技術(shù)路線
1. 查閱文獻(xiàn)、收集資料、進(jìn)行文獻(xiàn)綜述
熟悉礦井排水設(shè)備應(yīng)用情況、所設(shè)計(jì)的寸草塔礦的礦井概況、井田開拓方式。
2.確定排水系統(tǒng)
根據(jù)寸草塔礦的井田開拓方式，進(jìn)行排水系統(tǒng)的方案確定。
3.選擇排水設(shè)備
根據(jù)寸草塔礦井下涌水情況、井底車場(chǎng)布置情況，選擇水泵、管路及管路附件等設(shè)備的類型和具體型號(hào)。
4.校驗(yàn)排水設(shè)備能力
進(jìn)行管路布置、計(jì)算管路阻力損失、確定管路特性方程、確定水泵工況點(diǎn)，校驗(yàn)水泵選擇的合理性。
5.選擇電動(dòng)機(jī)。
根據(jù)水泵工況點(diǎn)參數(shù)，計(jì)算所需功率，選擇配用電動(dòng)機(jī)。
6.設(shè)計(jì)水泵房、水倉
根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》、所選擇的水泵、管路及管路附件等設(shè)備的規(guī)格，確定水泵房、吸水井、水倉、管子道間尺寸。
7．繪制水泵房布置圖。
（三）論文框架
1 緒論
2 排水設(shè)備的選型設(shè)計(jì)
3 水泵房、水倉和管子道間設(shè)計(jì)
三、研究進(jìn)度
1-2周：畢業(yè)實(shí)習(xí)
查閱文獻(xiàn)、收集資料、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)。
3-4周：文獻(xiàn)綜述、設(shè)計(jì)題目的確定，撰寫開題報(bào)告。
5周： 礦井概述。
6周：礦井排水設(shè)備選擇設(shè)計(jì)原始參數(shù)確定。
7-11周：排水設(shè)備的選型設(shè)計(jì)。
12-13周：水泵房、水倉和管子道間設(shè)計(jì)。
14-15周：繪制水泵房布置圖。
16周：整理說明書，準(zhǔn)備答辯。
四、主要參考文獻(xiàn)
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五、指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽字：
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