水泵選型畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、礦井排水畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院二八年三月一、 設(shè)計(jì)任務(wù)選型設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)礦山具體條件，在現(xiàn)有產(chǎn)品中對(duì)水泵機(jī)組及管路進(jìn)行合理的選擇，以保證安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。具體內(nèi)容包括：（1）確定排水系統(tǒng)； （2）選定排水設(shè)備；（3）提出經(jīng)濟(jì)核算結(jié)果；（電耗）（4）繪制泵房及管路布置圖。二、原始資料(1) 礦井同時(shí)開采水平數(shù)，井口及各水平標(biāo)高；（排水高度）(2) 各開采水平的正常涌水量和最大涌水量，以及出現(xiàn)的時(shí)間；（300天正常涌水 最大水量65天）(3) 水的物理化學(xué)性質(zhì)；（PH值小于5選耐酸泵）(4) 礦井年產(chǎn)量； （經(jīng)濟(jì)核算）(5)井底車場(chǎng)布置圖。三、計(jì)算步驟和方法在選型計(jì)算中，必須遵

2、守煤礦安全規(guī)程（簡(jiǎn)稱“規(guī)程”）和煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范（簡(jiǎn)稱“規(guī)范”指導(dǎo)性文件） 的有關(guān)規(guī)定。具體步驟和方法如下。1. 水泵的選型計(jì)算規(guī)程對(duì)主排水設(shè)備的水泵要求是：（互為工作泵）必須有工作、備用和檢修的水泵，其中工作水泵的能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量（包括填充水和其它用水）。備用水泵的能力，應(yīng)不小于工作水泵能力的70，并且工作水泵和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力，應(yīng)不小于工作水泵能力的25。水文地質(zhì)條件復(fù)雜或有突水危險(xiǎn)的礦井，可根據(jù)具體情況，在主要泵房?jī)?nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量水泵的位置，或另外增設(shè)水泵。（臺(tái)數(shù)能力）1）水泵必須的排水能力正常涌水

3、量時(shí)： q正常涌水量 最小排水能力 m3h 最大涌水量時(shí) m3h 式中 、 分別為礦井的正常涌水量和最大涌水量，m3/h 。2）水泵必須的揚(yáng)程，m （增加了效率） 式中： Hp 排水高度，取水泵房地板到井口垂高，m；Hx 吸水高度，一般取HX=45m； 管路效率。管路最短對(duì)豎井， = 0.90.87；對(duì)斜井，當(dāng)傾角>300時(shí)， = 0.830.8；當(dāng)= 200300時(shí)， = 0.80.77；當(dāng)200時(shí)， = 0.770.74。垂高一定的時(shí)候，角度越小，阻力越大3）預(yù)選水泵的型式根據(jù)QB、H B及礦水的pH值，從泵類產(chǎn)品樣本中選取水泵，最好是一臺(tái)水泵就能達(dá)到所要求的排水能力。在滿足要求的各

4、型水泵中，優(yōu)先選擇工作可靠、性能良好，體積小，質(zhì)量小而且價(jià)格便宜的產(chǎn)品。當(dāng)?shù)V水的pH值小于5時(shí)，應(yīng)選用耐酸泵。若采用多級(jí)水泵，其級(jí)數(shù)為 式中 所選水泵的單級(jí)額定揚(yáng)程，m。若求出的級(jí)數(shù)介于兩整數(shù)之間，取偏上的整數(shù)當(dāng)然滿足要求，但取偏小整數(shù)有時(shí)也能達(dá)到要求。這時(shí)究竟偏上還是偏下，應(yīng)經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。（經(jīng)濟(jì)比較后才行）4）校驗(yàn)水泵穩(wěn)定性為保證水泵工作的穩(wěn)定性，應(yīng)滿足:Hsy0.9 H0 Hsy=Hx+hp通過(guò)穩(wěn)定性校驗(yàn)，可以淘汰不能滿足穩(wěn)定性要求的水泵，從而減少可比的方案數(shù)。5）確定水泵臺(tái)數(shù)（1）正常涌水時(shí)工作水泵的臺(tái)數(shù) 式中Qe 水泵的額定流量，m3/h。(2) 備用水泵的臺(tái)數(shù)0.7 (

5、最大涌水) 取兩者中的大者。（3）檢修水泵的臺(tái)數(shù)0.25 在上面公式中，均取偏上的整數(shù)。對(duì)水文地質(zhì)復(fù)雜的礦井，按規(guī)程要求，應(yīng)增設(shè)水泵或在泵房?jī)?nèi)預(yù)留安裝水泵的基礎(chǔ)。2管路的選擇計(jì)算1）確定管路的趟數(shù)規(guī)程對(duì)管路作了規(guī)定：主要排水設(shè)備必須有工作和備用管路，其中工作管路應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。工作管和備用管的總能力，應(yīng)能配合工作水泵和備用水泵，在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。（解釋權(quán)歸國(guó)家）2）泵房?jī)?nèi)管路的布置泵房?jī)?nèi)管路的布置排水管路布置如圖所示，a為兩臺(tái)水泵一趟管路；b為兩臺(tái)水泵兩趟管路；c為3臺(tái)水泵兩趟管路；d為4臺(tái)水泵三趟管路布置方式。其共同特點(diǎn)是任意1臺(tái)水泵

6、可以向任意一趟管路排水。3）管材的選擇沿豎井敷設(shè)的水管，選用焊接鋼管或無(wú)縫鋼管（比較輕）；沿斜井敷設(shè)的排水管，在一般情況下，當(dāng)壓力小于1×106 Nm2時(shí)，可選用鑄鐵管，反之選用焊接鋼管或無(wú)縫鋼管。吸水管一般選用無(wú)縫鋼管。當(dāng)pH值小于5時(shí)，要采用防酸措施。4）管徑的計(jì)算對(duì)于排送一定流量的管路來(lái)說(shuō)，當(dāng)采用的管徑越大，其揚(yáng)程損失越小，電耗越低，但所需的基建投資越大；而采用的管徑越小，揚(yáng)程損失就越大，電耗越高，基建投資越小。因此，在確定管徑時(shí)，必須綜合考慮投資和運(yùn)營(yíng)兩方面的問題?，F(xiàn)有不少文獻(xiàn)給出了不同的最佳管徑計(jì)算公式，但目前應(yīng)用最多也最為方便的是按經(jīng)濟(jì)流速的方法來(lái)確定管徑。（1）排水管內(nèi)

7、徑 m （2）吸水管內(nèi)徑 m 上兩式中 排水管的經(jīng)濟(jì)流速，一般取=1.52.2ms； 吸水管的經(jīng)濟(jì)流速，一般取=0.81.5ms。偏小取，初期投資多點(diǎn)減小運(yùn)行費(fèi)用）吸水管內(nèi)徑也可按下式計(jì)算 m 根據(jù)計(jì)算的和，查手冊(cè)選取標(biāo)準(zhǔn)管徑。當(dāng)?shù)V井排水垂直高度小于400m時(shí)，可選用管壁較薄的管子。當(dāng)井深超過(guò)400m時(shí)，可選用管壁較厚的管子。（內(nèi)徑增加1到2寸）5）管壁厚度的驗(yàn)算 （以外徑為標(biāo)準(zhǔn)，車螺紋就不方便了，算出內(nèi)徑，作為依據(jù)，在內(nèi)徑下的壁厚，內(nèi)徑加2個(gè)厚度就是外徑，流量處以速度取內(nèi)徑，直接偏大取，再算實(shí)際內(nèi)徑） 管子選定后，其壁厚也確定了。但此厚度能否滿足承壓要求，需按下式進(jìn)行驗(yàn)算式中： 管壁厚度，m

8、；d 所選管子的外徑，m；p 水管內(nèi)部工作壓力。作為估算可取 Nm2Hp 排水揚(yáng)程，m；R 管材許用應(yīng)力。鑄鐵管R = 20×106 Nm2； 焊接鋼管R = 60×106 Nm2； 無(wú)縫鋼管R = 80×106 Nm2；c 附加厚度。鑄鐵管c=0.0070.009m；焊接鋼管c=0.002m；無(wú)縫鋼管c=0.0010.002m所選標(biāo)準(zhǔn)管的壁厚應(yīng)等于或略大于按上式計(jì)算所得的值。吸水管壁厚不需驗(yàn)算。3. 管路特性的計(jì)算管路特性方程式為： Hsy 式中 A 管內(nèi)徑變化而引起阻力損失變化的系數(shù)。對(duì)于新管A=1；對(duì)于管內(nèi)掛垢使管徑縮小10%的舊管，A=1.7。式中： x、

9、p 吸排水管的沿程阻力損失系數(shù)，查資料；、 選定的吸、排水管內(nèi)徑，m； 排水管實(shí)際長(zhǎng)度。對(duì)于豎井： m；對(duì)于斜井：將Hp按角度換算成斜長(zhǎng)，其值為Hp/sin。 水流經(jīng)泵房?jī)?nèi)排水管的長(zhǎng)度，一般取= 2030m； 管子道中的管子長(zhǎng)度，一般取= 2030m； 井口出水管長(zhǎng)度一般取= 1520m；圖8-6 管路附件 吸水管的總長(zhǎng)度一般取= 810m；、吸、排水管路上的局部阻力損失系數(shù)之和。管路附件品種及數(shù)量按照排水系統(tǒng)圖中最遠(yuǎn)的一臺(tái)水泵流經(jīng)的管件統(tǒng)計(jì)，局部阻力損失系數(shù)值查附表。4水泵工況點(diǎn)的確定在求得管路特性曲線方程后，可取不同的Q1，計(jì)算出相應(yīng)的和，劇此在Q-H坐標(biāo)圖上畫出管路的初期特性曲線1和掛垢

10、后的特性曲線2，從而得到工況點(diǎn)M1和M2，如圖8-7所示。其工況參數(shù)分別為流量QM1、QM2，揚(yáng)程HM1、HM2，效率M1M2軸功率PM1、PM2和允許吸上真空度HSM1、HSM2，或者NPHSR M1、NPHSR M2。（驗(yàn)算）注意：廠方給出的水泵曲線是單級(jí)曲線，只要把揚(yáng)程、功率乘以級(jí)數(shù)就變成多級(jí)曲線了。5.吸水高度的計(jì)算在計(jì)算吸水高度時(shí),可按允許吸上真空高度計(jì)算（老資料），也可以按允許汽蝕余量計(jì)算（新資料）。（1）按允許吸上真空高度計(jì)算，此時(shí)應(yīng)按水泵運(yùn)轉(zhuǎn)期間可能出現(xiàn)的最大流量所對(duì)應(yīng)的Hs值進(jìn)行計(jì)算：（1點(diǎn)hs大些，更容易發(fā)生氣蝕現(xiàn)象） 在高原地區(qū)，氣壓較低或吸水井中水溫高于200C時(shí),對(duì)應(yīng)

11、按下式加以修正，然后將修正后的值代入上式計(jì)算出Hx。HSM1=HS-(10-)+(0.24-) m式中：HSM1對(duì)應(yīng)工況點(diǎn)M1修正后的允許吸上真空高度， m; HS對(duì)應(yīng)工況點(diǎn)M1的允許吸上真空高度， m; 安裝地點(diǎn)的大氣壓，N/m2 ; 0.2420oC溫度時(shí)水的汽化壓力，m; pn工作水溫下水的飽和蒸汽壓力，N/m2 （附表7）; （2）按允許汽蝕余量計(jì)算汽蝕余量h是另一個(gè)表示泵汽蝕性能的參數(shù)，也可用NPSH表示。汽蝕余量又分為有效汽蝕余量ha和必需汽蝕hr。按照吸入裝置條件所確定的汽蝕余量稱為有效的汽蝕余量或稱裝置汽蝕余量，用ha表示。由泵本身的汽蝕性能所確定的汽蝕余量稱為必需汽蝕余量或泵

12、的汽蝕余量，用hr表示。1） 有效汽蝕余量ha有效汽蝕余量ha是指泵在吸入口處單位質(zhì)量液體所具有的超過(guò)汽化壓力的富余能量，即液體所具有的避免泵發(fā)生汽化的能量。有效汽蝕余量ha，由吸水管路系統(tǒng)確定，與泵本身無(wú)關(guān)。有效汽蝕余量就是吸水井水面上的壓力水頭在克服吸水管的流動(dòng)損失hx、動(dòng)能損失，并把水提高到Hx的高度后，剩余的超過(guò)汽化壓力的能量。根據(jù)有效汽蝕余量的定義，得 ha= （多減去一個(gè)更安全，現(xiàn)場(chǎng)用這個(gè)算） 安裝地點(diǎn)的大氣壓，N/m2 ;pn工作水溫下水的飽和蒸汽壓力，N/m2 2） 必需汽蝕余量hr必需汽蝕余量hr與吸入系統(tǒng)的裝置情況無(wú)關(guān)，是由泵本身的汽蝕性能所確定的。必需汽蝕余量hr指的是：

13、液體從泵吸入口至泵內(nèi)壓力最低點(diǎn)的壓力降。必需汽蝕余量hr的表達(dá)式為 式中： ps泵吸入口的壓力； Pk 泵內(nèi)壓力最低點(diǎn)。3） 有效汽蝕余量ha和必需汽蝕余量hr的關(guān)系ha是吸入系統(tǒng)所提供的在泵吸入口大于飽和蒸汽壓力的富余能量。ha越大，表示泵抗汽蝕性能好；而必需汽蝕余量是液體從泵吸入口至最低點(diǎn)的壓力降，hr越小，則表示泵抗汽蝕性能好，可以降低對(duì)吸入系統(tǒng)提供的有效汽蝕余量ha的要求。由前述已知，有效汽蝕余量ha隨流量的加是一條下降的曲線。而流量增加會(huì)導(dǎo)致速度增大，從而致使必需汽蝕余量hr將隨流量的增加是一條上升的曲線。這兩條曲線交于C點(diǎn)，如右圖所示。C點(diǎn)為汽蝕接線點(diǎn)，亦即臨界汽蝕狀態(tài)點(diǎn)，該點(diǎn)的流

14、量為臨界流量qc。當(dāng)qqc時(shí)，hrha，有效汽蝕余量所提供的超過(guò)汽化壓力的富余能量，不足以克服泵入口部分的壓力降，從而造成泵內(nèi)汽蝕，因此qc右邊為汽蝕區(qū)。只有當(dāng)qqc時(shí)，hahr，有效汽蝕余量所提供的能量才能克服泵入口部分的壓力降且尚有剩余能量，最低壓力大于臨界壓力，從而使泵不發(fā)生汽蝕，所以左邊為安全區(qū)。由上述分析可知，泵不發(fā)生汽蝕的條件為hahr4）允許汽蝕余量(NPHSR)當(dāng)hr = ha = hmin時(shí),剛好發(fā)生汽蝕,所以hmin就稱為臨界汽蝕余量。在實(shí)際工程中，為了保證安全運(yùn)行，規(guī)定了一個(gè)必需的汽蝕余量以表示，稱為允許汽蝕余量。而實(shí)際應(yīng)用中，還需要為其加上一個(gè)安全余量，故有 = hmi

15、n + e 式中 e 安全余量，對(duì)于一般清水泵值為0.3m水頭。 由泵的特性曲線提供。顯然，要使泵不發(fā)生汽蝕，必須滿足下面的安全條件：ha= Hx6.校核計(jì)算1）經(jīng)濟(jì)性校核 水泵的工況點(diǎn)應(yīng)位于工業(yè)利用區(qū)的合理使用范圍內(nèi)。2）排水時(shí)間的校核（1）正常涌水量時(shí)，水泵每天工作小時(shí)數(shù) （舊管的流量，舊管流量?。?（2）最大涌水量時(shí)水泵每天工作小時(shí)數(shù) 上兩式中 管路掛垢后的水泵工況流量，m3h 如在最大涌水量時(shí)，是多臺(tái)水泵和多趟管路并聯(lián)工作，則公式（8-20）中的分母(n1+n2)QM2應(yīng)用并聯(lián)運(yùn)行的工況流量代之。7電動(dòng)機(jī)容量的驗(yàn)算如果水泵的工況點(diǎn)M1和M2在工業(yè)利用區(qū)內(nèi)，則不需驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)容量，但當(dāng)工況

16、點(diǎn)超出工業(yè)利用區(qū)右邊界時(shí)，電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)按下式驗(yàn)算 （在工業(yè)利用區(qū)右邊，水泵產(chǎn)品樣本工業(yè)利用區(qū)，產(chǎn)品樣本最大流量最小流量，沒有考慮功率只考慮效率了） , KW 式中 -工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的軸功率，kW-傳動(dòng)效率，取=0.950.98直聯(lián)時(shí)取=1 - 備用系數(shù)。當(dāng)20m3h，=1.5；=2080m3h；=1.31.2；=80300m3h，=1.21.15；300m3h，=1.1。通常井下水泵配用防滴式電動(dòng)機(jī)，但有瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)的輔助排水設(shè)備的電動(dòng)機(jī)，則必須是防爆型的。8電耗量的計(jì)算1）年電耗量的計(jì)算 年電耗量按公式（7-1）計(jì)算。對(duì)于大動(dòng)機(jī)取=0.99.4；小容量電動(dòng)機(jī)取= 0.820.9。亦可從電動(dòng)

17、機(jī)手冊(cè)中查取。電網(wǎng)效率W一般取0.950.98， KW·ha 2）噸煤排水電耗, kw·ht 式中 A-礦井年產(chǎn)量，t。3）噸水百米電耗 噸水百米電耗Wt·100按公式（7-3）計(jì)算（是否設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵）不超過(guò)0.5 表1 碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋一般無(wú)縫鋼管(YB231-70)外徑mm 壁 厚 mm 45681012141618每 米 質(zhì) 量 kgm5057637076891021081141271331591802192452732993253513774024264.545.235.816.517.108.389.6710.2610.8512.1312.735.556

18、.147.148.018.7510.3611.9612.7013.4415.0415.7818.9921.596.517.558.419.4710.3612.2814.2115.0915.9817.9018.7922.6425.7531.548.299.6710.8112.2313.4215.9818.5519.7320.9123.4824.6629.7933.9341.6346.7652.2857.4162.5467.679.8611.5913.1914.8016.2819.4822.6924.1725.6528.8530.3336.7541.9251.5457.9564.8671.2777

19、.6884.1090.5196.67102.5913.3215.2417.1618.9422.7926.6328.4130.1934.0335.8143.5049.7261.2668.9577.2484.9392.63100.32108.02115.41122.5221.4125.8930.3832.4534.5339.0141.0950.0657.3170.7879.7689.4298.40107.38116.35125.33133.94142.2528.8033.9336.3038.6743.8046.1756.4364.7180.1090.36101.41111.67121.93132.

20、19142.44152.30161.7831.5237.2939.9542.6248.3951.0562.5971.9189.23100.77113.20124.74136.28147.82159.36170.45181.11表2 碳鋼板螺旋電焊卷管外 徑mm壁 厚mm每米質(zhì)量Kgm外 徑mm壁 厚mm每米質(zhì)量Kgm21967831.5236.6041.6337767854.9063.8772.3024567835.3641.0846.7842667862.1572.3382.4727367839.5145.9252.2847867869.8481.3192.7329967843.3550.4

21、152967877.3990.11102.7932567847.2054.9062.5463067892.32107.55122.7235167851.0259.3967.67720678105.65123.09140.47表3法蘭式(雙單盤)鑄鐵管公稱內(nèi)徑mm長(zhǎng) 度m根每根質(zhì)量kg根公稱內(nèi)徑mm長(zhǎng) 度m根每根質(zhì)量kg根75100125150200250300333344459.576.493.1116.0207.0280.0353.03504004505006007008004444444454.0525.0622.0721.0942.01180.01470.0表4 沿程阻力損失系數(shù)管子內(nèi)徑

22、mm50751001251501752002250.04550.04180.0380.03520.03320.03160.03040.0293管子內(nèi)徑mm2502753003253504004505000.02840.02760.0270.02630.02580.0250.02410.0234表5 局部阻力系數(shù)表（若彎頭角度不為900，=900）表6 不同海拔高度時(shí)的大氣壓力海拔高度，m-6000100200300400500600700800900100015002000大氣壓力KN/m21111011009998969594939291908479表7 不同水溫時(shí)的飽和蒸汽壓力水溫，C05

23、10152030405060708090100飽和蒸汽壓力PnKN/m20.580.881.181.672.354.217.3512.2519.8231.1047.2870.04101.34煤礦井下排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定第一章 總則第I. 0. 1條 煤礦井下排水設(shè)計(jì)必須遵守煤礦安全規(guī)程、煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。設(shè)計(jì)中采用的設(shè)備、工藝、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、材料等應(yīng)保證安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理：并應(yīng)損耗，節(jié)約電能，力求經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。第1.0.2條 本規(guī)定適用于安設(shè)吸入式供水臥式離心泵的煤礦井下主要排水泵房、井底水窩泵房及其管路系統(tǒng)。第1.0.3條 本規(guī)定的解釋權(quán)屬于煤炭工業(yè)部基本建設(shè)司。第二章 排水設(shè)備及

24、管路的選擇第2. 0. 1 條計(jì)算工作水泵能力應(yīng)以備用管路不投入使用且工作管路已淤積情況下的水泵排水量為準(zhǔn)。計(jì)算工作水泵和備用水泵總能力應(yīng)以全部管路投入使用，但管路已淤積情況下的水泵排水量為準(zhǔn)?？紤]管路淤積所引起附加的阻力損失系數(shù)可取1.7。為了保證計(jì)算管網(wǎng)特性曲線的準(zhǔn)確性阻力損失應(yīng)分段計(jì)算第2. 0. 2條 選擇水泵電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)以管路未淤積情況下的水泵軸功率為基礎(chǔ)，并留一定的富裕系數(shù)，以保證在各種運(yùn)轉(zhuǎn)情況下均能可靠工作。電動(dòng)機(jī)容量富裕系數(shù)kf一般取 水泵軸功率大于100千瓦時(shí) kf = 1.1水泵軸功率為10100千瓦時(shí) kf = 1.11.2第2. 0. 3條選擇井下主要排水泵房水泵尚應(yīng)滿

25、足下列條件：一、0 9 HbHo式中Hb水泵關(guān)閉閘閥時(shí)的揚(yáng)高，米；H0排水測(cè)量高度，米：HoH吸+H排二、水泵工況點(diǎn)的效率m，一般不低于70；允許吸上真空高度Hsm不宜小于5米。第2. 0. 4條 主排水管趟數(shù)和直徑宜與水泵一起經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。當(dāng)數(shù)臺(tái)泵共用一條排水管并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，一般為2臺(tái)，最多3臺(tái)。第205條 礦井排水管一般選用15或20號(hào)鋼熱軋無(wú)縫鋼管或螺旋焊縫鋼管。當(dāng)排水高度大時(shí)，可分段選擇管壁厚度：管壁厚度應(yīng)根據(jù)鋼管特征和具體工作條件經(jīng)過(guò)計(jì)算確定：第2. 0. 6條 水泵吸水管一般選用鋼管，流速可取0.8 1.5米秒。第2. 0. 7條 主要排水泵房?jī)?nèi)，停止、起動(dòng)水泵用的操作閘閥

26、，當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，可選用電動(dòng)閘閥。一、Pg25公斤力平方厘米，且Dg250毫米；二、Pg = 40公斤力平方厘米，且Dg200毫米；三、Pg64公斤力平方厘米，且Dg > 150毫米；四、Pg100公斤力平方厘米 且Dg > 125毫米。第2. 0. 8條 連接水倉(cāng)和水泵配水井的配水閥門一般選用PZI型配水閘閥。其直徑應(yīng)由計(jì)算確定。第2 .0 .9條 井下主要排水泵房一般設(shè)固定起重梁用于設(shè)備安裝、檢修時(shí)的起重當(dāng)水泵總臺(tái)數(shù)超過(guò)5臺(tái)（不含5臺(tái)）或一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量在1600千瓦以上（含1600千瓦）時(shí)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確認(rèn)合理時(shí)，可設(shè)置手動(dòng)單梁起重機(jī)。第2. 0. 10條 井底水

27、窩泵房一般設(shè)置兩臺(tái)同型號(hào)水泵，其中一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。工作水泵能力應(yīng)大于水窩正常涌水量的1.2倍。配套電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用礦用隔爆型電動(dòng)機(jī)。第2. 0. 11條 礦井水PH值小于5,且在進(jìn)入排水設(shè)備前采取降低水的酸度措施在技術(shù)上有困難或經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，排水設(shè)備及管路應(yīng)按防酸要求選型。第三章 排水設(shè)備及管路的布置、安裝第3. 0. 1條 水泵和電動(dòng)機(jī)應(yīng)安裝在同一個(gè)混凝土基礎(chǔ)之上當(dāng)基礎(chǔ)位于整體性較好的基巖上時(shí)，可采用錨樁（桿）基礎(chǔ)。錨樁（桿）基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)按動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ 4079)附錄二的規(guī)定進(jìn)行。第3. 0. 2條 水泵機(jī)組（水泵和電動(dòng)機(jī)）混凝土基礎(chǔ)各部尺寸的確定應(yīng)滿足下列各條。（參見圖3

28、 0 2一1；圖3 022）。一、機(jī)器底座邊緣至基礎(chǔ)邊緣的距離b，一般不小于100毫米。二、基礎(chǔ)螺栓軸線距基礎(chǔ)邊緣的距離f，不應(yīng)小于4倍螺栓直徑：圖3 021圖3. 0 . 3 圖3 022三、基礎(chǔ)螺栓予留孔邊距基礎(chǔ)邊緣凈距a，不小于100毫米；四、基礎(chǔ)螺栓予留孔最小為A×A=80×80毫米，螺栓距孔壁的距離e，應(yīng)不小于15毫米，螺栓距孔底的距離一般為50100毫米五、設(shè)備基礎(chǔ)二次灌漿層厚度C，一般為50100毫米六、基礎(chǔ)全高H，應(yīng)滿足下式及地腳螺栓予留孔深度的要求；H （2.02.5）G.s式中 S 水泵機(jī)組混凝土基礎(chǔ)平面面積，平方米。G 水泵機(jī)組總重量，公斤。 混凝土容

29、量 r22002400公斤立方米第3. 0. 3條 地腳螺栓直徑應(yīng)根據(jù)設(shè)備底座上的地腳螺栓孔孔徑，按表3. 0. 3確定。表 3. 0. 3孔徑D毫米121313171722222727333340404848555565螺栓直徑d毫米101216202430364248螺栓直徑確定以后，按長(zhǎng)度L20d+L1，選用標(biāo)準(zhǔn)地腳螺栓。L1 ：螺栓露出基礎(chǔ)以外的長(zhǎng)度，（見圖 3. 0. 3）可按L2 = 2d和設(shè)備低座高度推算。第3. 0. 4條 主要排水泵房中水泵機(jī)組的基礎(chǔ)一般高于泵房地坪，不得小于50毫米，基礎(chǔ)邊緣到軌道一側(cè)峒室壁的距離應(yīng)使通過(guò)最大設(shè)備時(shí)每側(cè)間隙均不小于150毫米?；A(chǔ)邊緣到吸水井

30、一側(cè)峒室壁的距離應(yīng)不少于700毫米。沿混凝土基礎(chǔ)邊緣線宜設(shè)泄水溝，坡度流向吸水井。水泵機(jī)組間凈距應(yīng)滿足水泵和電動(dòng)機(jī)的檢修要求但不得小于800毫米。水泵機(jī)組與泵房?jī)啥酸际冶谥g的凈距應(yīng)滿足經(jīng)通往管子道和井底車場(chǎng)的轉(zhuǎn)盤運(yùn)輸設(shè)備的要求。泵房?jī)舾叨葢?yīng)滿足設(shè)備安裝、檢修時(shí)起重的要求。第3. 0. 5條 井底水窩泵基礎(chǔ)邊緣距峒室壁距離應(yīng)不小于500毫米，泵組之間的凈距應(yīng)不小于800毫米。第3. 0. 6條 主要排水泵房中水泵起動(dòng)宜用射流泵引水，射流泵一般以排水管路中的壓力水作為能源，以壓縮空氣或?yàn)⑺軌毫λ鳛閭溆媚茉?，在一個(gè)泵房中射流泵臺(tái)數(shù)最少設(shè)2臺(tái)第3. 0. 7條 水泵、配水井（或吸水井），水倉(cāng)之間

31、主要相關(guān)尺寸的確定，應(yīng)滿足下列條件。（見圖3. 0. 71. 圖3. 0. 72）。A0 大于或等于0A1 不小于大小管徑差的5倍。（A0 +A1） 水泵入口前直管段總長(zhǎng)度，不小于3倍的水泵吸水口直徑。B 吸水管濾網(wǎng)邊緣距最近井壁的間距，不小于1.5 D。D 吸水管公稱直徑，毫米。D0 配水閥門公稱直徑，毫米。C1 配水閥之間最小凈距，不小于150毫米。C2 配水閥操作手輪之間凈距，不小于500毫米。C3 不小于700毫米（當(dāng)雙配水井集中布置共用一個(gè)壁壟時(shí)，可不受限制）。C4 不小于200毫米。H1 水泵軸中心線到泵房地坪的高度，毫米H2 水泵軸中心線到水倉(cāng)底板的高度，毫米H2Hsm H 毫米

32、 （H2相當(dāng)于前面的Hx）式中 Hsm與水泵工況點(diǎn)對(duì)應(yīng)的允許吸上真空高度，毫米。H吸水管阻力損失，毫米。V水泵吸入口流速，米秒。H3 配（吸）水井最低水位到吸水管口的距離，不小于1.5D，且不小于500毫米。，H4 吸水管濾網(wǎng)下緣距井底距離，不小于1.5D，且不小于500毫米。第3. 0. 8條 一般每臺(tái)泵有自己?jiǎn)为?dú)用的吸小水井。單臺(tái)水泵流量小于100立方米/時(shí)，也可以兩臺(tái)泵共用一個(gè)吸水井，但兩吸水管濾水器邊緣間距不得小于2倍的吸水管公稱直徑。吸（配）水井應(yīng)有蓋板，蓋板通常用4毫米厚花紋鋼板。吸（配）水井壁礱中宜設(shè)有固定起重梁或瞄固在頂板上的起重吊環(huán)。第309條 主排水泵房?jī)?nèi)設(shè)置的固定起重梁一

33、般采用熱軋普通工字鋼。梁截面的選擇應(yīng)由計(jì)算確定。第3010條 主排水泵房?jī)?nèi)的管路配置應(yīng)兼顧節(jié)省投資、方便維修和確保安全運(yùn)行。具體要求如下： 一、每臺(tái)水泵能分別經(jīng)由兩條排水管路排水。二、每臺(tái)水泵的排水管上都應(yīng)裝設(shè)止回閥和停止、起動(dòng)水泵時(shí)用的操作閘閥。三、泵房管路上應(yīng)裝有放水管及放水閘閥，一般Dg=50100毫米。四、水泵吸入管不應(yīng)有窩存氣體的地方，吸水管的任何部分都不應(yīng)高于泵的入口。吸水管口應(yīng)裝設(shè)濾網(wǎng)，濾網(wǎng)的總過(guò)流面積應(yīng)不小于吸水管口面積的2倍。五、泵房?jī)?nèi)所有管路均應(yīng)有支架固定獷以消減振動(dòng)和防止管路重量加在水泵上。六、泵房?jī)?nèi)管路布置不得妨礙行人及設(shè)備運(yùn)搬通道的正?；顒?dòng)。一般排水管路（最低處）距泵

34、房地坪的高度不小于1.8米。第3. 0. 11條 在斜管子道和斜井井筒中敷設(shè)的排水管可用水泥墩或懸臂梁支承,在傾斜管路的最下端部和中間若干處設(shè)的支墩和懸臂梁應(yīng)按防止管路下滑設(shè)計(jì)。第3. 0. 11條 立井井筒中排水管路的敷設(shè)一、排水管在井筒中的布置要留有足夠的安裝、檢測(cè)間隙。二、在排水管下部應(yīng)設(shè)置帶座彎頭或直管座。當(dāng)排水管垂高較大時(shí)，還可在中間加設(shè)若干直管座。三、在兩端都和支承梁剛性連接的一段排水管中，應(yīng)設(shè)置管路伸縮器。四、排水管每隔一段距離應(yīng)卡固在井筒中的梁上，以防止管子的縱向彎曲，此卡管梁一般借用罐道梁或梯子間梁，管子與梁的卡固方式為導(dǎo)向卡。當(dāng)卡管梁為管子專用梁（或雖兼作梯子間梁，但以作管

35、梁為主）時(shí)，卡固方式也可以用固定卡。部分或全部代替中間直管支座梁。第3、0、13條 主井排水管路支承梁可視作是僅在一個(gè)主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件。為了使計(jì)算簡(jiǎn)化，可以忽略梁計(jì)算截面上因螺栓孔等導(dǎo)致的削弱。鋼材容許應(yīng)力值?？紤]到梁的具體工作條件，一般按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（TJ1774）中規(guī)定容許應(yīng)力值的85%取用。（查表3. 0. 13）表 3. 0. 13應(yīng)力種類15毫米15毫米14451317.5850807.5第3. 0 .14 排水管路支承梁采用焊接組合工字梁時(shí)，一般在承受集中荷載處和梁支座處成對(duì)地布置橫向加勁肋。翼緣和腹板板厚，焊縫形式、布置、尺寸、剖口形式，加勁肋板與翼緣板的連接等構(gòu)造要求，應(yīng)符

36、合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（TJ1774）第七章的有關(guān)規(guī)定。第3. 0. 15條 排水管路支承梁在施工安裝現(xiàn)場(chǎng)由兩段拼接成整體時(shí)，宜用螺栓或高強(qiáng)螺栓連接。連接夾板尺寸和螺栓數(shù)目，規(guī)格應(yīng)由強(qiáng)度計(jì)算確定。第3. 0. 16條 垂直排水管路支承梁的計(jì)算荷載暫按下列原則采用；一、底部支承梁。承擔(dān)全部管內(nèi)水重和由底部支承梁承擔(dān)的一段管路自重。二、中間支承梁。（包括用固定卡與管子相連接的卡管梁）承擔(dān)由該梁承擔(dān)的一段管路自重。三、管路自重=K×管子理論重量。式中K是考慮管子制造誤差、管子淤積和管路附件增重等的修正系數(shù)。中間支承梁的K值可取1.52.0，底部支承梁可取1.31.5。第3. 0. 17條排水管路

37、的連接，只要條件允許應(yīng)采用焊接連接。一般采用單面焊接V型對(duì)接焊縫將管子直接對(duì)焊?？紤]到施工和使用條件，對(duì)焊時(shí)可加3×20毫米（厚×高）的內(nèi)墊圈。某些不便對(duì)焊的場(chǎng)合，管子也可以借助套管搭接焊接。焊條應(yīng)根據(jù)鋼管母材材質(zhì)選擇，施焊工藝應(yīng)符合有關(guān)焊接規(guī)程。焊接后，整條管路應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行水壓試驗(yàn)。第3 .0 .18條 在不便焊接處，排水管路可以部分或者全部采用卡箍柔性管接頭或法蘭盤連接。其直線部分的連接數(shù)量可按每68米一付計(jì)算。第3. 0.19條 排水管路（包括附件及支承梁）應(yīng)在除銹后作漆防腐處理，目前常用涂漆有瀝青漆、環(huán)氧瀝青漆和富鋅漆。為確保防腐效果，設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)具體情況選定漆種，

38、并注明除銹，涂漆的施工方法。第3. 0. 20條 地形及地質(zhì)條件允許，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可以由鉆孔敷設(shè)排水管，一般鉆孔直徑比管徑大5060毫米，管材用鋼管，管子全部采用焊接連接。第3. 0. 21條 臺(tái)數(shù)在5臺(tái)以上或電動(dòng)機(jī)在1600千瓦及以上的大型主要排水泵房?jī)?nèi)，可考慮設(shè)置值班室第四章 電氣控制設(shè)備及照明第4. 0. 1條 主排水電源供電線路不得少于兩回路，且引自變電所的不同母線段，其供電能力當(dāng)任一回路因故障停止供電時(shí)，其余回路應(yīng)保證排出最大涌水量的供電。第4. 0. 2條 主排水泵電氣設(shè)備選型應(yīng)按煤礦安全規(guī)程第394條及其有關(guān)條款執(zhí)行。第4. 0. 3條 主排水泵的高、低壓電動(dòng)機(jī)采用直接起動(dòng)時(shí)

39、，變電所母線起動(dòng)壓降一般不宜超過(guò)10。第4. 0. 4條 主排水泵的高、低壓電動(dòng)機(jī)，一般為就地控制或遠(yuǎn)距離控制，有條件時(shí)，可以設(shè)計(jì)為自動(dòng)化排水。第4. 0. 5條 主排水泵高壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)有短路、過(guò)負(fù)荷和無(wú)壓釋放保護(hù)，低壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)有短路、過(guò)負(fù)荷和單向斷線保護(hù)。主排水泵高低壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝電流表，必要時(shí)可裝電度表和功率表。泵房?jī)?nèi)還應(yīng)有高低水位報(bào)警信號(hào)。第4. 0. 6條 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)設(shè)備高壓鼠籠電動(dòng)機(jī)：直接起動(dòng)： 利用變電所高壓開關(guān)柜作起動(dòng)設(shè)備。降壓起動(dòng)： 選用高壓綜合起動(dòng)柜。低壓鼠籠電動(dòng)機(jī)：沼氣礦井，直接與降壓起動(dòng)均利用變電所內(nèi)低壓開關(guān)柜作起動(dòng)設(shè)備；煤（巖）與沼氣突出的礦井，選用隔爆型磁力起動(dòng)器作直接

40、起動(dòng)設(shè)備。安裝在變電所內(nèi)的起動(dòng)設(shè)備，在它們與水泵之間應(yīng)設(shè)有明顯標(biāo)志的起動(dòng)聯(lián)系信號(hào)。且機(jī)旁設(shè)停車按扭或就地控制箱。第4，0 7條峒室內(nèi)各項(xiàng)高、低壓配電設(shè)備與墻壁之間距離，應(yīng)留出0.5米以上的通道，各項(xiàng)設(shè)備相互之間，應(yīng)留出08米以上的通道，如果不需從兩側(cè)或后面進(jìn)行檢修的設(shè)備可不留通道。高壓配電裝置操作通道的最小凈距：?jiǎn)瘟胁贾茫?.5米： 雙列布置2.0米高壓手車式開關(guān)柜一般不采用雙列布置，單列布置時(shí)操作通道最小凈距為單車長(zhǎng)加0.9米。電抗器不在柜內(nèi)的高壓綜合起動(dòng)柜可單臺(tái)或兩臺(tái)一起布置，各臺(tái)（組）之間應(yīng)有0.8米及以上的間距。若電抗器在柜內(nèi)或柜前或柜后檢修的可不留間距。第4.0.8條 主排水泵房?jī)?nèi)的

41、電力電纜和控制電纜可沿墻敷設(shè)，在穿過(guò)地坪時(shí)應(yīng)穿鋼管保護(hù)。當(dāng)電纜根數(shù)較多時(shí)，也可采用電纜溝敷設(shè)，溝中電纜應(yīng)放在托架上溝底應(yīng)有通向水井的流水坡度。第4.0.9條 主排水泵房應(yīng)裝設(shè)電話。泵房?jī)?nèi)有值班室時(shí)，電話放在值班室內(nèi)且加裝外引信號(hào)，沒有值班室時(shí)，電話放在中央變電所。第4.0.10條 主排水泵電動(dòng)機(jī)及各電氣設(shè)備應(yīng)做接地保護(hù)，其接地干線與井下總接地系統(tǒng)相接。第4.0.11條 主排水泵房照明燈具，一般采用礦用防爆熒光燈，峒室的最地照明為10勒克司（底板上+0.8米水平面處）。第4.0.12條 井底水窩水泵電動(dòng)機(jī)的控制一般為自動(dòng)控制，其聲光信號(hào)應(yīng)接到有人值班的場(chǎng)所。 第五章 峒室 參照井底車場(chǎng)峒室技術(shù)規(guī)

42、定和立井井筒及峒室設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定中的有關(guān)規(guī)定。 附錄一 設(shè)計(jì)計(jì)算公式及資料一 固定起重梁截面選擇計(jì)算：1. 公式一2. 公式二 （僅適用于5250毫米時(shí)） Wx 選用鋼梁的毛截面抵抗矩，（截面系數(shù)）立方厘米IX 選用鋼梁的毛截面慣性矩，厘米4P 起重梁承擔(dān)的靜荷載，一般為水泵或電動(dòng)機(jī)的自重，公斤 梁的計(jì)算跨度，厘米； 整體穩(wěn)定系數(shù)。見表一。 表一自由長(zhǎng)度（米）工字鋼型號(hào)34567810201.300.990.800.680.580.5322321.481.090.860.720.620.5436631.601.070.830.680.560.50當(dāng)查出的值大于0.8時(shí)則應(yīng)以表二中對(duì)應(yīng)的值代替值。

43、表二0.80.850.900.951.001.050.8000.8180.8350.8500.8620.8711.101.201.301.401.501.600.8830.9010.9130.9250.9340.941二、管子縱向防彎最大允許卡固間距（）計(jì)算=i（厘米）式中：N 軸心力，公斤，可取管子自重A 管子的截面面積，平方毫米。 容許應(yīng)力：按表三：當(dāng)材質(zhì)為A3號(hào)鋼時(shí)與15號(hào)鋼時(shí)相同 穩(wěn)定系數(shù)i 鋼管截面的回轉(zhuǎn)半徑，厘米 允許的長(zhǎng)細(xì)比，材質(zhì)為A3（Q235）和15號(hào)鋼時(shí)可根據(jù)求得之值查表三確定。表三鋼管材質(zhì)鋼管壁厚15號(hào)鋼20號(hào)鋼S15毫米12.6713.33S15毫米12.012.67表

44、四0123456789500.8880.8810.8790.8750.8700.8660.8610.8560.8510.847600.8120.8370.8320.8260.8210.8160.8110.8050.8000.795700.7890.7810.7780.7720.7670.7610.7550.7490.7430.737800.7310.7250.7190.7130.7070.7010.6950.6880.6820.676900.6690.6630.6570.6500.6410.6370.6310.6210.6170.6411000.6010.5970.5910.5810.5770

45、.5700.5630.5570.5500.5431100.5360.5290.5220.5450.5080.5010.4910.4870.4800.4731200.4660.4590.4520.4450.4390.4320.4260.4200.4130.4071300.4010.3960.3900.3810.3790.3710.3690.3640.3590.3511400.3490.3440.3400.3350.3310.3270.3220.3180.3110.3101500.3060.3030.2990.2950.2920.2880.2850.2810.2780.2751600.2720.2

46、680.2650.2620.2590.2560.2540.2510.2480.2451700.2430.2400.2370.2350.2320.2300.2270.2250.2230.2201800.2180.2160.2140.2120.2100.2070.2050.2030.2010.1991900.1970.1960.1940.1920.1900.1880.1870.1850.1830.1812000.1800.1780.1760.1750.1730.1720.1700.1690.1670.1662100.1640.1630.1620.1600.1590.1580.1560.1550.1510.1522200.1510.1500.1490.1470.1460.1450.1410.1430.1420.1412300.1390.1380.1370.1360.1350.1340.1330.1320.1310.1302400.1290.1280.1270.1260.1250.1250.1240.1230.1220.121井下中央水泵房系列及基本參數(shù)（節(jié)選）1. 編制本系列中使用的泵型號(hào)為:DS450100(北京水泵廠產(chǎn)品), D45060(上海第一水泵廠產(chǎn)品:簡(jiǎn)稱上一泵)。 D450A60(上一泵) 、D45060（通用型，舊型號(hào)為250