水泵选型毕业设计指导书

矿井排水毕业设计指导书
李凡编
重庆工程职业技术学院
二○○八年三月
一、 设计任务
选型设计的任务是根据矿山具体条件，在现有产品中对水泵机组及管路进行合理的选择，以保证安全、经济、可靠地运转。

具体内容包括： （1）确定排水系统； （2）选定排水设备； （3）提出经济核算结果； （4）绘制泵房及管路布置图。

二、原始资料
(1) 矿井同时开采水平数，井口及各水平标高；
(2) 各开采水平的正常涌水量和最大涌水量，以及出现的时间； (3) 水的物理化学性质； (4) 矿井年产量； (5)井底车场布置图。

三、计算步骤和方法
在选型计算中，必须遵守《煤矿安全规程》（简称“规程”）和《煤炭工业设计规范》（简称“规范”） 的有关规定。

具体步骤和方法如下。

1. 水泵的选型计算
规程对主排水设备的水泵要求是：必须有工作、备用和检修的水泵，其中工作水泵的能力，应能在20h 内排出矿井24h 的正常涌水量（包括填充水和其它用水）。

备用水泵的能力，应不小于工作水泵能力的70％，并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h 内排出矿井24h 的最大涌水量。

检修水泵的能力，应不小于工作水泵能力的25％。

水文地质条件复杂或有突水危险的矿井，可根据具体情况，在主要泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另外增设水泵。

1）水泵必须的排水能力 正常涌水量时：
q q
Q B 2.120
24==
m 3／h 最大涌水量时
max max
max 2.120
24q q Q B ==
m 3／h 式中 q 、m ax q —— 分别为矿井的正常涌水量和最大涌水量，m 3
/h 。

2）水泵必须的扬程
g
x
p B H H H η+=
，m
式中： H p — 排水高度，取水泵房地板到井口垂高，m ；
H x — 吸水高度，一般取H X =4～5m ；
g η —管路效率。

对竖井，g η = 0.9～0.87；对斜井，当倾角α>300
时，g η = 0.83～
0.8；当α= 200
～300
时，g η = 0.8～0.77；
当α＜200
时，g η = 0.77～0.74。

3）预选水泵的型式根据Q B 、H B 及矿水的pH 值，从泵类产品样本中选取水泵，最好是一台水泵就能达到所要求的排水能力。

在满足要求的各型水泵中，优先选择工作可靠、性能良好，体积小，质量小而且价格便宜的产品。

当矿水的pH 值小于5时，应选用耐酸泵。

若采用多级水泵，其级数为
B H i =／i H
式中 i H — 所选水泵的单级额定扬程，m 。

若求出的级数i 介于两整数之间，取偏上的整数当然满足要求，但取偏小整数有
时也能达到要求。

这时究竟偏上还是偏下，应经过技术经济比较后才能确定。

4）校验水泵稳定性
为保证水泵工作的稳定性，应满足:
H c ≤0.9 H 0 H c =H x +h p
通过稳定性校验，可以淘汰不能满足稳定性要求的水泵，从而减少可比的方案数。

5）确定水泵台数 （1）正常涌水时工作水泵的台数
e
B
Q Q n =
1 式中B Q — 水泵的额定流量，m 3
/h 。

(2) 备用水泵的台数
2n ≥0.71n e
B Q Q n n max
21=
+ 取两者中的大者。

（3）检修水泵的台数
3n ≥0.251n
在上面公式中，均取偏上的整数。

对水文地质复杂的矿井，按《规程》要求，应增设水泵或在泵房内预留安装水泵的基础。

2．管路的选择计算
1）确定管路的趟数《规程》对管路作了规定：
主要排水设备必须有工作和备用管路，其中工作管路应能配合工作水泵在20h 内排出矿井24h 的正常涌水量。

工作管和备用管的总能力，应能配合工作水泵和备用水泵，在20h 内排出矿井24h 的最大涌水量。

2）泵房内管路的布置
泵房内管路的布置排水管路布置如图所示，a 为两台水泵一趟管路；b 为两台水泵两趟管路；c 为3台水泵两趟管路；d 为4台水泵三趟管路布置方式。

其共同特点是任意1台水泵可以向任意一趟管路排水。

3）管材的选择
沿竖井敷设的水管，选用焊接钢管或无缝钢管；沿斜井敷设的排水管，在一般情况下，当压力小于1×106 N ／m 2时，可选用铸铁管，反之选用焊接钢管或无缝钢管。

吸水管一般选用无缝钢管。

当pH 值小于5时，要采用防酸措施。

4）管径的计算
对于排送一定流量的管路来说，当采用的管径越大，其扬程损失越小，电耗越低，但所需的基建投资越大；而采用的管径越小，扬程损失就越大，电耗越高，基建投资越小。

因此，在确定管径时，必须综合考虑投资和运营两方面的问题。

现有不少文献给出了不同的最佳管径计算公式，但目前应用最多也最为方便的是按经济流速的方法来确定管径。

（1）排水管内径
'
=
'p
e p v Q d π900 m
（2）吸水管内径
'
=
'x
e x v Q d π900 m
上两式中 'p v —排水管的经济流速，一般取'
p v =1.5～2.2m ／s ； 'x v —吸水管的经济流速，一般取'
x v =0.8～1.5m ／s 。

吸水管内径也可按下式计算
25.0+'
='p x d d m
根据计算的'
x d 和'p d ，查手册选取标准管径。

当矿井排水垂直高度小于400m 时，可
选用管壁较薄的管子。

当井深超过400m 时，可选用管壁较厚的管子。

5）管壁厚度的验算
管子选定后，其壁厚也确定了。

但此厚度能否满足承压要求，需按下式进行验算
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+-⨯--⨯-+
=
c p R pd
p
R p
)105.6(3.2)105.6(3.22116
6δ 式中：δ— 管壁厚度，m ；
d —所选管子的外径，m ；
p —水管内部工作压力。

作为估算可取p H p 4101.1⨯= N ／m 2
H p —排水扬程，m ；
R —管材许用应力。

铸铁管R = 20×106
N ／m 2
； 焊接钢管R = 60×10
6
N
／m 2
； 无缝钢管R = 80×10
6
N ／m 2；
c — 附加厚度。

铸铁管c=0.007～0.009m ；焊接钢管c=0.002m ；
无缝钢管c=0.001～0.002m
所选标准管的壁厚应等于或略大于按上式计算所得的δ值。

吸水管壁厚不需验算。

3. 管路特性的计算 管路特性方程式为：
2ARQ Hc H +=
式中 A — 管内径变化而引起阻力损失变化的系数。

对于新管A=1；对于管内挂垢使管径缩小10%的旧管，A=1.7。

⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡++++=∑∑5
45421
)1(18p p p p p x x x x x d l d d l d g R λξλξπ 式中： λx 、λp — 吸排水管的沿程阻力损失系数，查资料；
x d 、p d — 选定的吸、排水管内径，m ； p l — 排水管实际长度。

对于竖井：
321)5.7(l l l H l p p +++-= m ；对于斜井：将Hp 按角
度换算成斜长，其值为Hp/sin α。

1l — 水流经泵房内排水管的长度，一般取1l =
20～30m ；
2l — 管子道中的管子长度，一般取2l = 20～
30m ；
3l — 井口出水管长度一般取3l = 15～20m ； x l — 吸水管的总长度一般取x l = 8～10m ；
x ξ∑、p ξ∑—吸、排水管路上的局部阻力损失
系数之和。

管路附件品种及数量按照排水系统图中最远的一台水泵
图8-6 管路附件
流经的管件统计，局部阻力损失系数值查附表。

4．水泵工况点的确定
在求得管路特性曲线方程后，可取不同的Q 1，计算出相应的1i H 和2i H ，剧此在Q-H 坐标图上画出管路的初期特性曲线1和挂垢后的特性曲线2，从而得到工况点M 1和M 2，如图8-7所示。

其工况参数分别为流量Q M1、Q M2，扬程H M1、H M2，效率ηM1ηM2轴功率P M1、P M2和允许吸上真空度H SM1、H SM2，或者NPHSR M1、NPHSR M2。

注意：厂方给出的水泵曲线是单级曲线，只要把扬程、功率乘以级数就变成多级曲线了。

5.吸水高度的计算
在计算吸水高度时,可按允许吸上真空高度计算（老资料），也可以按允许汽蚀余量计算（新资料）。

（1）按允许吸上真空高度计算，此时应按水泵运转期间可能出现的最大流量所对应的H s 值进行计算：
x H ＜x x SM h g
v
H --22
1
在高原地区，气压较低或吸水井中水温高于200
C 时,对1SM H 应按下式加以修
正，然后将修正后的值[]1SM H 代入上式计算出H x 。

[H SM1]=H S -(10-
31081.9⨯a p )+(0.24-3
1081.9⨯n
p ) m
式中：[H SM1]—对应工况点M1修正后的允许吸上真空高度， m;
H S —对应工况点M1的允许吸上真空高度， m; a p —安装地点的大气压，N/m 2
;
0.24—20o
C 温度时水的汽化压力，m;
p n —工作水温下水的饱和蒸汽压力，N/m 2
（附表7）; （2）按允许汽蚀余量计算
汽蚀余量△h 是另一个表示泵汽蚀性能的参数，也可用NPSH 表示。

汽蚀余量又分为有效汽蚀余量△h a 和必需汽蚀△h r 。

按照吸入装置条件所确定的汽蚀余量称为有效的汽蚀余量或称装置汽蚀余量，用△h a 表示。

由泵本身的汽蚀性能所确定的汽蚀余量称为必需汽蚀余量或泵的汽蚀余量，用△h r 表示。

1） 有效汽蚀余量△h a
有效汽蚀余量△h a 是指泵在吸入口处单位质量液体所具有的超过汽化压力的富余能量，即液体所具有的避免泵发生汽化的能量。

有效汽蚀余量△h a ，由吸水管路系统确定，
与泵本身无关。

有效汽蚀余量就是吸水井水面上的压力水头
γ
a
P 在克服吸水管的流动损失
h x 、动能损失g
v x
22，并把水提高到H x 的高度后，剩余的超过汽化压力的能量。

根据有效汽
蚀余量的定义，得
△ h a =g
v h H p P x
x x n
a 22----γγ △ a p —安装地点的大气压，N/m 2
;
p n —工作水温下水的饱和蒸汽压力，N/m 2
2） 必需汽蚀余量△h r
必需汽蚀余量△h r 与吸入系统的装置情况无关，是由泵本身的汽蚀性能所确定的。

必需汽蚀余量△h r 指的是：液体从泵吸入口至泵内压力最低点的压力降。

必需汽蚀余量△h r 的表达式为
γγk
s r p
p
h-
=
∆
式中： p s—泵吸入口的压力；
P k —泵内压力最低点。

3）有效汽蚀余量△h a和必需汽蚀余量△h r的关系
△h a是吸入系统所提供的在泵吸入口大于饱和蒸汽压力的富余能量。

△h a越大，表示泵抗汽蚀性能好；而必需汽蚀余量是液体从泵吸入口至最低点的压力降，△h r越小，则表示泵抗汽蚀性能好，可以降低对吸入系统提供的有效汽蚀余量△h a的要求。

由前述已知，有效汽蚀余量△h a随流量的加是一条下降的曲线。

而流量增加会导致速度增大，从而致使必需汽蚀余量△h r将随流量的增加
是一条上升的曲线。

这两条曲线交于C点，如右图所
示。

C点为汽蚀接线点，亦即临界汽蚀状态点，该点
的流量为临界流量q c。

当q＞q c时，△h r＞△h a，有效
汽蚀余量所提供的超过汽化压力的富余能量，不足以
克服泵入口部分的压力降，从而造成泵内汽蚀，因此q c右边为汽蚀区。

只有当q＜q c时，△h a＞△h r，有效汽蚀余量所提供的能量才能克服泵入口部分的压力降且尚有剩余能量，最低压力大于临界压力，从而使泵不发生汽蚀，所以左边为安全区。

由上述分析可知，泵不发生汽蚀的条件为
△h a＞△h r
4）允许汽蚀余量[]h∆(NPHSR)
当△h r = △h a = △h min时,刚好发生汽蚀,所以△h min就称为临界汽蚀余量。

在实际工程中，为了保证安全运行，规定了一个必需的汽蚀余量以[]h∆表示，称为允许汽蚀余量。

而实际应用中，还需要为其加上一个安全余量，故有
[]h ∆ = △h
min
+ e
式中 e — 安全余量，对于一般清水泵值为0.3m 水头。

[]h ∆由泵的特性曲线提供。

显然，要使泵不发生汽蚀，必须满足下面的安全条件：
△h a =g
v h H p P x
x x n
a 22----γγ≥[]h ∆
Hx ≤][22
h g
v h p P x
x n
a ∆----γγ 6.校核计算
1）经济性校核 水泵的工况点应位于工业利用区的合理使用范围内。

2）排水时间的校核
（1）正常涌水量时，水泵每天工作小时数
20242
1≤=
M H Q n q
T h
（2）最大涌水量时水泵每天工作小时数
()20242
21max
max ≤+=
M Q n n q T h
上两式中 2M Q —管路挂垢后的水泵工况流量，m 3
／h
如在最大涌水量时，是多台水泵和多趟管路并联工作，则公式（8-20）中的
分母(n 1+n 2)Q M2应用并联运行的工况流量代之。

7．电动机容量的验算
如果水泵的工况点M 1和M 2在工业利用区内，则不需验算电动机容量，但当工况点
超出工业利用区右边界时，电动机容量应按下式验算
c
M d N k
N η1
=, KW
式中 !M N --工况点1M 所对应的轴功率，kW
c η--传动效率，取c η=0.95～0.98直联时取c η=1
k -- 备用系数。

当1M Q ﹤20m 3／h ，k =1.5；1M Q =20～80m 3／h ；
k =1.3～1.2；1M Q =80～300m 3／h ，k =1.2～1.15；
1M Q ﹥300m 3／h ，k =1.1。

通常井下水泵配用防滴式电动机，但有瓦斯煤尘爆炸危险的辅助排水设备的电动
机，则必须是防爆型的。

8．电耗量的计算
1）年电耗量的计算 年电耗量按公式（7-1）计算。

对于大 动机取d η=0.9～9.4；小容量电动机取d η= 0.82～0.9。

d η亦可从电动机手册中查取。

电网效率ηW 一般取0.95～0.98
()[]max max 2113600100005.1T Z n n T Z n H gQ W H H w
d c M M
M ++⨯⨯
=ηηηηρ， KW ·h ∕a
2）吨煤排水电耗
A
W
W dm =
, kw ·h ∕t 式中 A---矿井年产量，t 。

3）吨水百米电耗 吨水百米电耗W t ·100按公式（7-3）计算
g
w d c M sy
w d c M M sy H H VH W
ηηηηηηηηη67.31
05
.167.305.1100W .100t ==⨯=•
表1 碳素结构钢热轧一般无缝钢管(YB231-70)
外径mm
壁厚 mm
4 5 6 8 10 12 14 16 18
每米质量 kg／m
50 57 63 70 76 89 102 108 114 127 133 159 180 219 245 273 299 325 351 377 402 426 4.54
5.23
5.81
6.51
7.10
8.38
9.67
10.26
10.85
12.13
12.73
5.55
6.14
7.14
8.01
8.75
10.36
11.96
12.70
13.44
15.04
15.78
18.99
21.59
6.51
7.55
8.41
9.47
10.36
12.28
14.21
15.09
15.98
17.90
18.79
22.64
25.75
31.54
8.29
9.67
10.81
12.23
13.42
15.98
18.55
19.73
20.91
23.48
24.66
29.79
33.93
41.63
46.76
52.28
57.41
62.54
67.67
9.86
11.59
13.19
14.80
16.28
19.48
22.69
24.17
25.65
28.85
30.33
36.75
41.92
51.54
57.95
64.86
71.27
77.68
84.10
90.51
96.67
102.59
13.32
15.24
17.16
18.94
22.79
26.63
28.41
30.19
34.03
35.81
43.50
49.72
61.26
68.95
77.24
84.93
92.63
100.32
108.02
115.41
122.52
21.41
25.89
30.38
32.45
34.53
39.01
41.09
50.06
57.31
70.78
79.76
89.42
98.40
107.38
116.35
125.33
133.94
142.25
28.80
33.93
36.30
38.67
43.80
46.17
56.43
64.71
80.10
90.36
101.41
111.67
121.93
132.19
142.44
152.30
161.78
31.52
37.29
39.95
42.62
48.39
51.05
62.59
71.91
89.23
100.77
113.20
124.74
136.28
147.82
159.36
170.45
181.11
管子内径mm
50
75
100 125
150
175 200
225
λ 0.0455 0.0418 0.038 0.0352 0.0332 0.0316 0.0304 0.0293 管子内径mm
250
275
300 325
350
400 450
500
λ 0.0284 0.0276 0.027
0.0263 0.0258 0.025
0.0241 0.0234
表5 局部阻力系数表
（若弯头角度不为900，ζα=ζ900
90
）
表7 不同水温时的饱和蒸汽压力
煤矿井下排水设计技术规定
第一章总则
第I. 0. 1条煤矿井下排水设计必须遵守《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计规范》的有关规定。

设计中采用的设备、工艺、系统、结构、材料等应保证安全可靠、技术先进和经济合理：并应损耗，节约电能，力求经济运行。

第1.0.2条本规定适用于安设吸入式供水卧式离心泵的煤矿井下主要排水泵房、井底水窝泵房及其管路系统。

第1.0.3条本规定的解释权属于煤炭工业部基本建设司。

第二章排水设备及管路的选择
第2. 0. 1 条计算工作水泵能力应以备用管路不投入使用且工作管路已淤积情况下的水泵排水量为准。

计算工作水泵和备用水泵总能力应以全部管路投入使用，但管路已淤积情况下的水泵排水量为准。

考虑管路淤积所引起附加的阻力损失系数可取1.7。

为了保证计算管网特性曲线的准确性阻力损失应分段计算
第2. 0. 2条选择水泵电动机容量应以管路未淤积情况下的水泵轴功率为基础，并留一定的富裕系数，以保证在各种运转情况下均能可靠工作。

电动机容量富裕系数kf
一般取水泵轴功率大于100千瓦时kf = 1.1
水泵轴功率为10~100千瓦时kf = 1.1~1.2
第2. 0. 3条选择井下主要排水泵房水泵尚应满足下列条件：
一、0 ．9 Hb＞Ho
式中Hb—水泵关闭闸阀时的扬高，米；
H0—排水测量高度，米：Ho＝H吸+H排
二、水泵工况点的效率 m，一般不低于70％；允许吸上真空高度Hsm不宜小于5米。

第2. 0. 4条主排水管趟数和直径宜与水泵一起经过技术经济比较后确定。

当数台泵共用一条排水管并联运行时，一般为2台，最多3台。

第2．0．5条矿井排水管一般选用15或20号钢热轧无缝钢管或螺旋焊缝钢管。

当排水高度大时，可分段选择管壁厚度：
管壁厚度应根据钢管特征和具体工作条件经过计算确定：
第2. 0. 6条水泵吸水管一般选用钢管，流速可取0.8~ 1.5米／秒。

第2. 0. 7条主要排水泵房内，停止、起动水泵用的操作闸阀，当符合下列条件之一
时，可选用电动闸阀。

一、Pg＝25公斤力／平方厘米，且Dg＞250毫米；
二、Pg = 40公斤力／平方厘米，且Dg＞200毫米；
三、Pg＝64公斤力／平方厘米，且Dg > 150毫米；
四、Pg＝100公斤力／平方厘米且Dg > 125毫米。

第2. 0. 8条连接水仓和水泵配水井的配水阀门一般选用PZI型配水闸阀。

其直径应由计算确定。

第2 .0 .9条井下主要排水泵房一般设固定起重梁用于设备安装、检修时的起重当水泵总台数超过5台（不含5台）或一台电动机的容量在1600千瓦以上（含1600千瓦）时，经过技术经济比较，确认合理时，可设置手动单梁起重机。

第2. 0. 10条井底水窝泵房一般设置两台同型号水泵，其中一台工作，一台备用。

工作水泵能力应大于水窝正常涌水量的1.2倍。

配套电动机应选用矿用隔爆型电动机。

第2. 0. 11条矿井水P H值小于5,且在进入排水设备前采取降低水的酸度措施在技术上有困难或经济上不合理时，排水设备及管路应按防酸要求选型。

第三章排水设备及管路的布置、安装
第3. 0. 1条水泵和电动机应安装在同一个混凝土基础之上
当基础位于整体性较好的基岩上时，可采用锚桩（杆）基础。

锚桩（杆）基础的设计应按《动力机器基础设计规范》(GBJ 40~79)附录二的规定进行。

第3. 0. 2条水泵机组（水泵和电动机）混凝土基础各部尺寸的确定应满足下列各条。

（参见图3 ．0 ．2一1；图3 ．0．2—2）。

一、机器底座边缘至基础边缘的距离b，一般不小于100毫米。

二、基础螺栓轴线距基础边缘的距离f，不应小于4倍螺栓直径：
图3 ．0．2—1
图3. 0 . 3
图3 ．0．2—2
三、基础螺栓予留孔边距基础边缘净距a，不小于100毫米；
四、基础螺栓予留孔最小为A×A=80×80毫米，螺栓距孔壁的距离e，应不小于15毫米，螺栓距孔底的距离λ'一般为50~100毫米
五、设备基础二次灌浆层厚度C，一般为50~100毫米
六、基础全高H，应满足下式及地脚螺栓予留孔深度的要求；
H ≥（2.0~2.5）G／γ.s
式中S —水泵机组混凝土基础平面面积，平方米。

G —水泵机组总重量，公斤。

γ—混凝土容量r≈2200～2400公斤／立方米
第3. 0. 3条地脚螺栓直径应根据设备底座上的地脚螺栓孔孔径，按表3. 0. 3确定。

孔径D 毫米12
～
13
＞13
～
17
＞17
～
22
＞22
～
27
＞27
～
33
＞33
～
40
＞40
～
48
＞48
～
55
＞55
～
65
螺栓直
径d毫米
10 12 16 20 24 30 36 42 48
螺栓直径确定以后，按长度L≥20d+L1，选用标准地脚螺栓。

L1 ：螺栓露出基础以外的长度，（见图3. 0. 3）可按L2 = 2d和设备低座高度推算。

第3. 0. 4条主要排水泵房中水泵机组的基础一般高于泵房地坪，不得小于50毫米，基础边缘到轨道一侧峒室壁的距离应使通过最大设备时每侧间隙均不小于150毫米。

基础边缘到吸水井一侧峒室壁的距离应不少于700毫米。

沿混凝土基础边缘线宜设泄水沟，坡度流向吸水井。

水泵机组间净距应满足水泵和电动机的检修要求但不得小于800毫米。

水泵机组与泵房两端峒室壁之间的净距应满足经通往管子道和井底车场的转盘运输设备的要求。

泵房净高度应满足设备安装、检修时起重的要求。

第3. 0. 5条井底水窝泵基础边缘距峒室壁距离应不小于500毫米，泵组之间的净距应不小于800毫米。

第3. 0. 6条主要排水泵房中水泵起动宜用射流泵引水，射流泵一般以排水管路中的压力水作为能源，以压缩空气或洒水管压力水作为备用能源，在一个泵房中射流泵台数最少设2台
第3. 0. 7条水泵、、配水井（或吸水井），水仓之间主要相关尺寸的确定，应满足下列条件。

（见图3. 0. 7—1. 图3. 0. 7—2）。

A 0 — 大于或等于0
A 1 — 不小于大小管径差的5倍。

（A 0 +A 1）— 水泵入口前直管段总长度，不小于3倍的水泵吸水口直径。

B — 吸水管滤网边缘距最近井壁的间距，不小于1.5 D 。

D — 吸水管公称直径，毫米。

D 0 — 配水阀门公称直径，毫米。

C 1— 配水阀之间最小净距，不小于150毫米。

C 2 — 配水阀操作手轮之间净距，不小于500毫米。

C 3 —不小于700毫米（当双配水井集中布置共用一个壁垄时，可不受限制）。

C 4 — 不小于200毫米。

H 1 — 水泵轴中心线到泵房地坪的高度，毫米 H 2 — 水泵轴中心线到水仓底板的高度，毫米
H 2≤H sm —△H —g
V 22
毫米 （H 2相当于前面的Hx ）
式中 H sm —与水泵工况点对应的允许吸上真空高度，毫米。

△H —吸水管阻力损失，毫米。

V —水泵吸入口流速，米∕秒。

H 3 — 配（吸）水井最低水位到吸水管口的距离，不小于1.5D ，且不
小于500毫米。

，
H 4 — 吸水管滤网下缘距井底距离，不小于1.5D ，且不小于500毫米。

第3. 0. 8条一般每台泵有自己单独用的吸小水井。

单台水泵流量小于100立方米/时，也可以两台泵共用一个吸水井，但两吸水管滤水器边缘间距不得小于2倍的吸水管公
称直径。

吸（配）水井应有盖板，盖板通常用4毫米厚花纹钢板。

吸（配）水井壁砻中宜设有固定起重梁或瞄固在顶板上的起重吊环。

第3．0．9条主排水泵房内设置的固定起重梁一般采用热轧普通工字钢。

梁截面的选择应由计算确定。

第3．0．10条主排水泵房内的管路配置应兼顾节省投资、方便维修和确保安全
运行。

具体要求如下：
一、每台水泵能分别经由两条排水管路排水。

二、每台水泵的排水管上都应装设止回阀和停止、起动水泵时用的操作闸阀。

三、泵房管路上应装有放水管及放水闸阀，一般Dg=50~100毫米。

四、水泵吸入管不应有窝存气体的地方，吸水管的任何部分都不应高于泵的入口。

吸水管口应装设滤网，滤网的总过流面积应不小于吸水管口面积的2倍。

五、泵房内所有管路均应有支架固定犷以消减振动和防止管路重量加在水泵上。

六、泵房内管路布置不得妨碍行人及设备运搬通道的正常活动。

一般排水管路（最低处）距泵房地坪的高度不小于1.8米。

第3. 0. 11条在斜管子道和斜井井筒中敷设的排水管可用水泥墩或悬臂梁支承,在倾斜管路的最下端部和中间若干处设的支墩和悬臂梁应按防止管路下滑设计。

第3. 0. 11条立井井筒中排水管路的敷设
一、排水管在井筒中的布置要留有足够的安装、检测间隙。

二、在排水管下部应设置带座弯头或直管座。

当排水管垂高较大时，还可在中间加设若干直管座。

三、在两端都和支承梁刚性连接的一段排水管中，应设置管路伸缩器。

四、排水管每隔一段距离应卡固在井筒中的梁上，以防止管子的纵向弯曲，此卡管梁一
般借用罐道梁或梯子间梁，管子与梁的卡固方式为导向卡。

当卡管梁为管子专用梁（或虽兼作梯子间梁，但以作管梁为主）时，卡固方式也可以用固定卡。

部分或全部代替中间直管支座梁。

第3、0、13条主井排水管路支承梁可视作是仅在一个主平面内受弯的构件。

为了使计算简化，可以忽略梁计算截面上因螺栓孔等导致的削弱。

钢材容许应力值。

考虑到梁的具体工作条件，一般按《钢结构设计规范》（TJ17~74）中规定容许应力值的85%取用。

（查表3. 0. 13）
第3. 0 .14 排水管路支承梁采用焊接组合工字梁时，一般在承受集中荷载处和梁支座处成对地布置横向加劲肋。

翼缘和腹板板厚，焊缝形式、布置、尺寸、剖口形式，加劲肋板与翼缘板的连接等构造要求，应符合《钢结构设计规范》（TJ17~74）第七章的有关规定。

第3. 0. 15条排水管路支承梁在施工安装现场由两段拼接成整体时，宜用螺栓或高强螺栓连接。

连接夹板尺寸和螺栓数目，规格应由强度计算确定。

第3. 0. 16条垂直排水管路支承梁的计算荷载暂按下列原则采用；
一、底部支承梁。

承担全部管内水重和由底部支承梁承担的一段管路自重。

二、中间支承梁。

（包括用固定卡与管子相连接的卡管梁）承担由该梁承担的一段管
路自重。

三、管路自重=K×管子理论重量。

式中K是考虑管子制造误差、管子淤积和管路附件增重等的修正系数。

中间支承梁的K值可取1.5~2.0，底部支承梁可取1.3~1.5。

第3. 0. 17条排水管路的连接，只要条件允许应采用焊接连接。

一般采用单面焊接V型对接焊缝将管子直接对焊。

考虑到施工和使用条件，对焊时可加3×20毫米（厚×高）的内垫圈。

某些不便对焊的场合，管子也可以借助套管搭接焊接。

焊条应根据钢管母材材质选择，施焊工艺应符合有关焊接规程。

焊接后，整条管路应按规定进行水压试验。

第3 .0 .18条在不便焊接处，排水管路可以部分或者全部采用卡箍柔性管接头或法兰盘连接。

其直线部分的连接数量可按每6~8米一付计算。

第3. 0.19条排水管路（包括附件及支承梁）应在除锈后作漆防腐处理，目前常用涂漆有沥青漆、环氧沥青漆和富锌漆。

为确保防腐效果，设计中应根据具体情况选定漆种，并注明除锈，涂漆的施工方法。

第3. 0. 20条地形及地质条件允许，经技术经济比较，可以由钻孔敷设排水管，一般钻孔直径比管径大50～60毫米，管材用钢管，管子全部采用焊接连接。

第3. 0. 21条台数在5台以上或电动机在1600千瓦及以上的大型主要排水泵房内，可考虑设置值班室
第四章电气控制设备及照明
第4. 0. 1条主排水电源供电线路不得少于两回路，且引自变电所的不同母线段，其供电能力当任一回路因故障停止供电时，其余回路应保证排出最大涌水量的供电。

第4. 0. 2条主排水泵电气设备选型
应按《煤矿安全规程》第394条及其有关条款执行。

第4. 0. 3条主排水泵的高、低压电动机采用直接起动时，变电所母线起动压降一般不宜超过10％。

第4. 0. 4条主排水泵的高、低压电动机，一般为就地控制或远距离控制，有条件时，可以设计为自动化排水。

第4. 0. 5条主排水泵高压电动机应有短路、过负荷和无压释放保护，低压电动机应有短路、过负荷和单向断线保护。

主排水泵高低压电动机应装电流表，必要时可装电度表和功率表。

泵房内还应有高低水位报警信号。

第4. 0. 6条电动机的起动设备
高压鼠笼电动机：
直接起动：利用变电所高压开关柜作起动设备。

降压起动：选用高压综合起动柜。

低压鼠笼电动机：
沼气矿井，直接与降压起动均利用变电所内低压开关柜作起动设备；煤（岩）与沼气突出的矿井，选用隔爆型磁力起动器作直接起动设备。

安装在变电所内的起动设备，在它们与水泵之间应设有明显标志的起动联系信号。

且机旁设停车按扭或就地控制箱。

第4，0 ．7条．峒室内各项高、低压配电设备与墙壁之间距离，应留出0.5米以上的通道，各项设备相互之间，应留出0．8米以上的通道，如果不需从两侧或后面进行检修的设备可不留通道。

高压配电装置操作通道的最小净距：
单列布置：1.5米：双列布置2..0米
高压手车式开关柜一般不采用双列布置，单列布置时操作通道最小净距为单车长加0.9米。

电抗器不在柜内的高压综合起动柜可单台或两台一起布置，各台（组）之间应有0.8米及以上的间距。

若电抗器在柜内或柜前或柜后检修的可不留间距。

第4.0.8条主排水泵房内的电力电缆和控制电缆可沿墙敷设，在穿过地坪时应穿钢管保护。

当电缆根数较多时，也可采用电缆沟敷设，沟中电缆应放在托架上沟底应有通向水井的流水坡度。

第4.0.9条主排水泵房应装设电话。

泵房内有值班室时，电话放在值班室内且加装外引信号，没有值班室时，电话放在中央变电所。

第4.0.10条主排水泵电动机及各电气设备应做接地保护，其接地干线与井下总接地系统相接。

第4.0.11条主排水泵房照明灯具，一般采用矿用防爆荧光灯，峒室的最地照明为10勒克司（底板上+0.8米水平面处）。

第4.0.12条井底水窝水泵电动机的控制一般为自动控制，其声光信号应接到有人值班的场所。