摘要本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是了解礦井排水設(shè)備發(fā)展及應(yīng)用情況，明確所設(shè)計(jì)的大飯鋪礦的礦井概況、井田開(kāi)拓方式，對(duì)礦井排水設(shè)備常用的水泵的類(lèi)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(lèi)型和具體型號(hào)，確定水泵工況點(diǎn)，選擇電動(dòng)機(jī)，以及對(duì)各方案水泵裝置效率的進(jìn)行比較，排除不合理的方案，最后再對(duì)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算以確定方案的合理性。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(cāng)、管子道間尺寸。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。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)礦井安全生產(chǎn)的政策、法規(guī)，結(jié)合煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，以安全可靠為根本，以投入少、運(yùn)行費(fèi)用低為原則的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想來(lái)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞排水系統(tǒng)；水泵；工況點(diǎn)ABSTRACTTHEMAINCONTENTOFTHISDESIGNISFAMILIARWITHMINEDRAINAGEEQUIPMENTAPPLICATION,CLEARTHEDESIGNOFLARGEFANPUMINEMINESURVEYMINEEXPLOITATION,MINEDRAINAGEEQUIPMENTCOMMONLYUSEDPUMPTYPE,WORKINGPRINCIPLE,STRUCTUREANDTYPESOFANALYSISDRAINAGESCHEMEISDETERMINEDACCORDINGTOTHEDESIGNBASIS,PUMPS,PIPINGANDPIPEACCESSORIESEQUIPMENTTYPEANDTHESPECIFICTYPESOFSELECTION,DETERMINETHEPUMPOPERATINGPOINT,MOTORSELECTION,ANDONTHEEFFICIENCYOFTHEPUMPDEVICECOMPAREDTOEXCLUDEUNREASONABLESCHEME,THENTHEOTHERCASEINECONOMICACCOUNTINGTODETERMINETHEPLANOFRATIONALITYACCORDINGTOTHECODEFORDESIGNOFMINE,“COALMINESAFETYREGULATIONS“,THECHOICEOFPUMPS,PIPINGANDPIPEACCESSORIESEQUIPMENTSPECIFICATIONSTODETERMINETHEPUMPROOM,CEILINGWELLS,SUMP,PIPESIZEPUMP,PIPINGANDPIPINGACCESSORIESANDOTHEREQUIPMENTLAYOUT,DRAWINGTHELAYOUTOFTHEPUMPROOMEQUIPMENTINTHEDESIGNPROCESS,ACCORDINGTOTHEMINESAFETYPRODUCTIONPOLICIES,LAWSANDREGULATIONS,COMBINEDWITHDEVELOPMENTSTATUSOFCOALINDUSTRY,INORDERTOSECUREFUNDAMENTALTOINVESTLESS,LOWOPERATINGCOSTASTHEPRINCIPLEOFTHEDESIGNOFTHEGUIDINGIDEOLOGYTOCARRYOUTCOMPREHENSIVEDESIGNKEYWORDSDRAINAGESYSTEMPUMPWORKINGCONDITIONPOINT目錄1緒論111排水設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展112礦井概述113礦水來(lái)源及涌水量314設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想32礦井排水系統(tǒng)確定421設(shè)計(jì)的原始資料422排水系統(tǒng)方案4221單水平開(kāi)采排水方案4222多水平同時(shí)開(kāi)采排水方案63排水設(shè)備選型計(jì)算831水泵的選型8311水泵必須排水能力8312水泵所需揚(yáng)程的估算8313初選水泵8314水泵的臺(tái)數(shù)932管路的選擇10321管路趟數(shù)及泵房?jī)?nèi)管路布置形式11322管材的選擇11323排水管內(nèi)徑12324吸水管徑1433水泵工況點(diǎn)的確定及校驗(yàn)15331管路系統(tǒng)15332估算管路長(zhǎng)度15333管路阻力系數(shù)R的計(jì)算15334管路特性方程19335繪制管路特性曲線(xiàn)并確定工況點(diǎn)1934經(jīng)濟(jì)指標(biāo)概算26341設(shè)備初期總投資26342設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用27343年排水費(fèi)294主水泵房布置3041一般規(guī)定3142主水泵房尺寸及布置設(shè)計(jì)31421水泵外形及安裝尺寸32422泵房長(zhǎng)度33423泵房寬度33424泵房高度3443水泵基礎(chǔ)的近似計(jì)算3444水倉(cāng)及吸水井尺寸設(shè)計(jì)3545水管布置及管子道間尺寸的設(shè)計(jì)37451吸水管尺寸設(shè)計(jì)37452出水管布置38453泵房防水門(mén)的確定38454管子道和管子間385礦井排水設(shè)備的運(yùn)行管理3951水泵的使用和維護(hù)40511泵的操作使用40512泵的維護(hù)和保養(yǎng)4052水泵的性能測(cè)定41521測(cè)定原理和方法4153水泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行42531影響水泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的因素42532節(jié)能措施436結(jié)論45致謝47參考文獻(xiàn)48附錄A48附錄521緒論11排水設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展國(guó)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(guó)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。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家里，礦井水資源管理己進(jìn)入了系統(tǒng)化管理階段。集中了規(guī)范化、統(tǒng)計(jì)化、實(shí)時(shí)化和運(yùn)籌化管理水資源質(zhì)量及水環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用了系統(tǒng)論、信息論、控制論和計(jì)算機(jī)技術(shù)，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)觀測(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(guó)家沒(méi)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。在我國(guó)，國(guó)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。12礦井概述大飯鋪礦井位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗薛家灣鎮(zhèn)西南約13KM處，地處準(zhǔn)格爾煤田南部的龍王溝詳查區(qū)南部，行政區(qū)劃隸屬于準(zhǔn)格爾旗薛家灣鎮(zhèn)。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為17136MT，礦井服務(wù)年限為51A。大飯鋪礦為減少井筒工程量和壓煤量，以及井下巷道初期工程量，將主、副井場(chǎng)地和風(fēng)井場(chǎng)地分開(kāi)布置。主斜井由井田南部向北布置，井口標(biāo)高11550M，傾角16，斜長(zhǎng)1070M，井底標(biāo)高8600M，主斜井與大巷通過(guò)井底煤倉(cāng)連接；井筒內(nèi)裝備14M寬膠帶輸送機(jī)擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)、裝備架空乘人器擔(dān)負(fù)膠帶檢修和零星下井人員的運(yùn)送，井底采用平巷礦車(chē)清理。副斜井位于主斜井西側(cè)，由南向北布置，井口標(biāo)高11550M，井底車(chē)場(chǎng)標(biāo)高8600M，傾角23，斜長(zhǎng)755M，裝備一臺(tái)2JK35/20E型單滾筒提升絞車(chē)，擔(dān)負(fù)礦井的人員、設(shè)備及材料的升降?；仫L(fēng)立井場(chǎng)地位于工業(yè)場(chǎng)地北端，落底在副井井底車(chē)場(chǎng)的北側(cè)，井口標(biāo)高118400M，垂深326M，裝備梯子間，擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)任務(wù)。大巷沿鐵路煤柱南北向布置，主要大巷為膠帶輸送機(jī)、輔助運(yùn)輸和回風(fēng)大巷，礦井采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。主斜井擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)和礦井安全出口。井口標(biāo)高11550M，井筒凈寬52M，凈高405M，凈斷面積1815M2，傾角16，井筒全長(zhǎng)1070M。井筒內(nèi)一側(cè)布置一組架空人車(chē)器（猴車(chē)），另一側(cè)裝備一條帶寬1400MM、運(yùn)輸能力1500T/H的膠帶輸送機(jī)。井筒內(nèi)敷設(shè)1趟消防水管和1趟壓風(fēng)管以及通訊電纜等，設(shè)有臺(tái)階及扶手。副斜井擔(dān)負(fù)全礦井人員、設(shè)備及材料的提升運(yùn)輸任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)井和礦井安全出口。井口標(biāo)高11550M，井底車(chē)場(chǎng)標(biāo)高8600M，井筒凈寬50M，凈高41M，凈斷面積1782M2，傾角23，井筒全長(zhǎng)755M。井筒內(nèi)鋪設(shè)30KG/M、900MM軌距雙軌，敷設(shè)3趟排水管路、1趟消防灑水管路以及動(dòng)力、通信電纜等，并預(yù)留動(dòng)力、通信電纜位置各兩根。井筒內(nèi)設(shè)有臺(tái)階及扶手。井筒直徑55M，井筒斷面237M2，傾角90，垂深326M，擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)；敷設(shè)1趟灌漿管路；設(shè)置梯子間用于安全通道。本煤田降水量少，煤層直接充水含水層補(bǔ)給區(qū)面積小，地形起伏大，溝谷縱橫且切割深，無(wú)良好的匯水地形。地質(zhì)構(gòu)造總體為向西傾斜，具波狀起伏的單斜，對(duì)地下水的富集、儲(chǔ)存不利。煤層直接充水含水層的補(bǔ)給量極小，富水性弱，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。區(qū)內(nèi)寒武、奧陶系巖溶裂隙水富水性好，水壓大，但富水性極不均一，其沿溶洞、溶隙運(yùn)動(dòng)。其補(bǔ)給來(lái)源主要為黃河水，其次為大氣降水補(bǔ)給。排泄方式沿溶洞、溶隙等向南、向西運(yùn)動(dòng)，或者少量的開(kāi)采排泄。根據(jù)上述內(nèi)容和開(kāi)采模式，設(shè)計(jì)礦井正常涌水量為220M3/H，最大涌水量370M3/H。礦井正常涌水量為220M3/H，所需水倉(cāng)容量為Q022081760M3。設(shè)計(jì)水倉(cāng)凈斷面1158M2，內(nèi)、外水倉(cāng)長(zhǎng)度及水倉(cāng)入口長(zhǎng)度總和為220M，水倉(cāng)有效容積2316M3，滿(mǎn)足規(guī)程要求。水倉(cāng)清理按人工清理設(shè)計(jì)，水倉(cāng)內(nèi)設(shè)有軌道系統(tǒng)，水倉(cāng)入口處運(yùn)輸煤泥為有軌系統(tǒng)。13礦水來(lái)源及涌水量在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，涌入礦井的水流稱(chēng)為礦水。礦井水的來(lái)源分為地面水和地下水，地面水是江、河、湖、溪、池塘的存水及雨水、融雪和山洪等。礦水可以用單位時(shí)間涌入礦井內(nèi)的體積來(lái)度量，稱(chēng)為絕對(duì)涌水量。一般用“Q”表示，其單位為M3/H。涌水量的大小與該礦區(qū)的地理位置、地形、水文地質(zhì)及氣候等條件有關(guān)；同一礦井在一年四季中涌水量也是不同的，如春季融雪或雨季里涌水量大些，其他季節(jié)則變化不大，因此前者稱(chēng)最大涌水量，而后者稱(chēng)為正常涌水量。為了對(duì)比不同礦井涌水量的大小，通常還采用同一時(shí)期內(nèi)，相對(duì)于單位煤炭產(chǎn)量（以噸計(jì)）的涌水量作為比較參數(shù)，稱(chēng)它為相對(duì)涌水量，或稱(chēng)為含水系數(shù)。若以K表示相對(duì)涌水量，則11TQK/24式中Q絕對(duì)涌水量；T同期內(nèi)煤炭日產(chǎn)量。排水設(shè)備主要包括水泵、電動(dòng)機(jī)、管路、水泵房、管子道、水倉(cāng)及電控設(shè)備等。14設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想排水設(shè)備的選擇要以選出的排水設(shè)備在整個(gè)礦井服務(wù)期限中都可以按有關(guān)規(guī)定的要求排除礦井涌水為原則。排水系統(tǒng)的選擇、設(shè)備的選型，以選出的整個(gè)系統(tǒng)在整個(gè)礦井服務(wù)期限內(nèi)均能按有關(guān)規(guī)定的要求排除礦井涌水為原則，盡可能做到安全可靠，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，自動(dòng)化程度高，維護(hù)方便。為了改善煤礦生產(chǎn)條件，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)過(guò)程中還要注重科技發(fā)展新成果的合理應(yīng)用。2礦井排水系統(tǒng)確定21設(shè)計(jì)的原始資料1斜井開(kāi)拓，井口標(biāo)高1155M，井底標(biāo)高8605M，傾角23；2正常涌水量220M3/H，最大涌水量370M3/H；3正常涌水期按300天，最大涌水期按65天；4礦水中性，礦水密度9810KG/M3；5服務(wù)年限51年；6礦年產(chǎn)量240萬(wàn)噸；22排水系統(tǒng)方案在我國(guó)礦山中，目前通常采用集中排水。集中排水開(kāi)拓量小、管路敷設(shè)簡(jiǎn)單、管理費(fèi)用低，但由于上水平的水需流到下水平后再排出，則增加了電耗。當(dāng)?shù)V井較深時(shí)可采用分段排水。涌水量大和水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，若發(fā)生突然涌水有可能淹沒(méi)礦井。因此，當(dāng)水泵房設(shè)在最終水平時(shí)，應(yīng)設(shè)防水閘門(mén)。221單水平開(kāi)采排水方案（1）直接排水系統(tǒng)直接排水系統(tǒng)是指井下的涌水通過(guò)排水設(shè)備直接排到地面。如單水平開(kāi)采的礦井，在開(kāi)采第一水平時(shí)，就采用直接排水系統(tǒng)。豎井單水平開(kāi)采時(shí)，可以將全部坑道的水集于水倉(cāng)中，并用排水裝置直接排至地面（圖21A）是豎井單水平開(kāi)采時(shí)的直接排水系統(tǒng)。斜井單水平開(kāi)采時(shí)，若地質(zhì)條件比較穩(wěn)定、又無(wú)大的斷層，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，可采用鉆孔下排水管的方法將水直排地面。若地質(zhì)條件較復(fù)雜或井較深，可采用沿斜井井筒敷設(shè)排水管路的方法，將水直排地面（圖21D）。這種排水系統(tǒng)的水平和泵房數(shù)量少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，基建投資和運(yùn)行費(fèi)用少，維護(hù)工作量要減少一半以上，需用的人員也少，便于管理，而且上、下水平的排水設(shè)備互不影響。圖21單水平開(kāi)采的排水系統(tǒng)FIG21SINGLELEVELMININGDRAINAGESYSTEM直接排水系統(tǒng)簡(jiǎn)單，開(kāi)拓量小，管路敷設(shè)較容易，基建費(fèi)用低，便于管理，是我國(guó)通常采用的排水系統(tǒng)。（2）分段排水系統(tǒng)分段排水系統(tǒng)，是指井下的涌水通過(guò)幾段排水設(shè)備轉(zhuǎn)排到地面。一般適用于礦井較深，又受排水設(shè)備能力所限制的礦井排水。另外，多水平同時(shí)開(kāi)采同時(shí)開(kāi)采時(shí)，為減少井筒內(nèi)管路敷設(shè)的趟數(shù)，也常采用分段排水系統(tǒng)。單水平開(kāi)采時(shí)，若井筒較深，排水所需壓頭超過(guò)了水泵可能產(chǎn)生的揚(yáng)程時(shí)，可以采用分段排水系統(tǒng)。有兩種方案其一是在井筒中部開(kāi)拓泵房，并且開(kāi)有水倉(cāng)（圖22），首先將礦水排至中央水倉(cāng)，然后再由該泵房的水泵，將水排至地面；其二是只開(kāi)中間泵房，不開(kāi)水倉(cāng)，上、下部的排水裝置，按間接串聯(lián)方式工作，將水排至地面兩者比較，前者的優(yōu)點(diǎn)是上、下裝置互不影響，缺點(diǎn)是必須開(kāi)拓中間水倉(cāng)；后者的優(yōu)點(diǎn)是不需要中間水倉(cāng)，缺點(diǎn)是要求上、下互相配合，其中上、下任意兩臺(tái)水泵都應(yīng)能串聯(lián)工作，這使管路布置十分復(fù)雜，而且下部的排水裝置，可能受到相當(dāng)于全井深的水壓。因此為保證工作的可靠，應(yīng)盡可能采用前一方案圖22單水平開(kāi)采的排水系統(tǒng)FIG22SINGLELEVELMININGDRAINAGESYSTEM222多水平同時(shí)開(kāi)采排水方案兩個(gè)或多個(gè)水平同時(shí)開(kāi)采，各水平可分別設(shè)置水倉(cāng)、泵房和排水裝置，將各水平的水分別直接排至地面（圖23A）。此方案的優(yōu)點(diǎn)是上、下水平互不干擾，缺點(diǎn)是裝置多、管路多。當(dāng)水平的涌水量較小，沒(méi)有必要單獨(dú)設(shè)置排水裝置時(shí)，可將上水平的水放到下水平，而后由該水平的排水裝置直接排至地面（圖23B）。此方案的優(yōu)點(diǎn)是只需一套排水設(shè)備，缺點(diǎn)是上水平的水下放后再上提，損失了誰(shuí)的位能，增加了電耗。圖23多水平同時(shí)開(kāi)采的排水系統(tǒng)FIG22MORELEVELSATTHESAMETIME,MININGDRAINAGESYSTEM多水平同時(shí)開(kāi)采時(shí)，除采用上述直接排水系統(tǒng)外，還可以采用分段排水系統(tǒng)。如圖（圖23C）所示，此系統(tǒng)常用于開(kāi)采具有下山的緩傾斜煤層的礦井中。若下水平的水量較小，則該水平可以設(shè)置輔助排水裝置，將水排至上水平的大型排水裝置的水倉(cāng)中。這種系統(tǒng)的最大缺點(diǎn)是上下水平排水裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)，兩水平都有被淹沒(méi)的危險(xiǎn)。在煤礦生產(chǎn)中，單水平開(kāi)采通常采用集中排水；兩個(gè)水平同時(shí)開(kāi)采時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井的具體情況進(jìn)行具體分析，綜合基建投資，施工，操作和維修管理等因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較后，確定最合理的排水系統(tǒng)。根據(jù)上述的有關(guān)規(guī)定,本著盡量減少水泵數(shù)量的原則,并且考慮基建、維護(hù)、運(yùn)行成本的簡(jiǎn)易程度，初步選用單水平開(kāi)采集中排水作為本設(shè)計(jì)的排水方法。管路敷設(shè)有兩種方案，一種是沿斜井井筒敷設(shè)，另一種是垂直鉆孔管路敷設(shè)方案。斜井垂直鉆孔管路排水是在與井下水泵房位置對(duì)應(yīng)的地面，選擇最近垂直距離打一鉆孔，在鉆孔內(nèi)敷設(shè)排水管通向泵房，這種排水方法，比斜井排水優(yōu)越。一條斜井管與一條垂直管路的比較，垂直管路阻力大為減少，較斜井排水的工況點(diǎn)向右偏移，管路特性趨向平緩，提高排水系統(tǒng)效率，節(jié)約電能，同時(shí)可節(jié)約大量鋼材。在經(jīng)濟(jì)上受益很大。但也有以下幾個(gè)問(wèn)題鉆孔盡量布置在巖石相對(duì)穩(wěn)定地段，以免巖石移動(dòng)而破壞鉆孔；鉆孔不應(yīng)直接設(shè)在水泵房或運(yùn)輸大巷正上方，這樣會(huì)破會(huì)頂板，應(yīng)布置在水泵房?jī)蓚?cè)附近；需要布置兩個(gè)或兩個(gè)以上鉆孔時(shí)，孔的間距不少于10M，以免鉆孔偏斜引起相互干擾。綜合考慮大飯鋪礦地質(zhì)條件等眾多因素，礦井主排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用中央集中式排水，各盤(pán)區(qū)涌水進(jìn)入井底車(chē)場(chǎng)附近水倉(cāng)和主排水泵房，將井下涌水排放至地面礦井水處理站，排水管路沿副斜井井筒敷設(shè)的設(shè)計(jì)方法。3排水設(shè)備選型計(jì)算31水泵的選型311水泵必須排水能力依據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，水泵應(yīng)具備以下排水能力正常涌水期M3/H（3264012ZBQQ1）最大涌水期M3/H7MAXZB312水泵所需揚(yáng)程的估算32LHGXPGSYB753/式中測(cè)地高度，即吸水井最低水位至排水管出口間的高度差MSYHLHXPSY；泵排水高度295M；P吸水高度，取4M；XXH管子高出井筒的深度，取M；L1L管路效率，對(duì)于斜井，當(dāng)時(shí)，取；（一般取較G302807G大者為宜，所以取08）。313初選水泵礦用水泵的種類(lèi)是多種多樣的，從類(lèi)型上看多屬于離心泵，只有在個(gè)別情況下才使用軸流式水泵。離心泵在工作時(shí)，依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，液體在慣性離心力作用下獲得了能量以提高了壓強(qiáng)。離心泵在工作前，泵體和進(jìn)口管線(xiàn)必須罐滿(mǎn)液體介質(zhì)，防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片促使介質(zhì)很快旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)著的介質(zhì)在離心力的作用下從葉輪中飛出，泵內(nèi)的水被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。一面不斷地吸入液體，一面又不斷地給予吸入的液體一定的能量，將液體排出。離心泵便如此連續(xù)不斷地工作。不同型號(hào)的水泵適用的工作場(chǎng)合也不一樣，MD型耐磨水泵具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理、效率高、抗氣蝕性能好、振動(dòng)小、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，適用于礦井排水，輸送固體含量不大于15、粒度小于05MM的礦井水，以及類(lèi)似其他的污水，但被輸送的液體溫度不得高于80；PJ型是高揚(yáng)程多級(jí)離心泵，適用于輸送固體含量不大于15、粒度小于05MM的中性礦井水以及類(lèi)似的其他液體；SGD型多級(jí)離心泵可以輸送溫度為80以下的清水或物理化學(xué)性質(zhì)類(lèi)似于清水的其他液體，適用于工礦企業(yè)給、排水。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，參照參考文獻(xiàn)1可初步選擇該礦井所需水泵的型號(hào)為方案一PJ1506型號(hào)泵，其額定流量300M3/H，額定揚(yáng)程3849M。EQEH方案二MD280656型號(hào)泵，其額定流量280M3/H，額定揚(yáng)程390M。EE方案三SGD3006型號(hào)泵，其額定流量300M3/H，額定揚(yáng)程3849M。EQEH查閱參考文獻(xiàn)1可知PJ1506、MD280656、SGD3006的額定參數(shù)如表31所示。表31水泵的額定參數(shù)表TAB31THEPUMPRATEDPARAMETERSOFTHETABLE流量揚(yáng)程轉(zhuǎn)速軸功率配帶電動(dòng)機(jī)效率QHNPA功率必需汽蝕余量泵重型號(hào)M3/HMR/MINKWKW型號(hào)MKGPJ1506300384914804084500JSQ14104（6KV）77301450MD28065628039014804074500YB245014（6KV）73375158SGD3006300384914804082500JSQ14104（6KV）77354210314水泵的臺(tái)數(shù)1）PJ1506型泵臺(tái)數(shù)的選擇工作泵臺(tái)數(shù)，取N11。（33）8032641EBQN備用水泵臺(tái)數(shù)和故取N21。（34）7712480131MAX2QE檢修泵臺(tái)數(shù)，取N31。（35）505013N因此，共選擇3臺(tái)泵。2）MD280656型泵臺(tái)數(shù)的選擇工作泵臺(tái)數(shù)，取N11。9402861EBQN備用水泵臺(tái)數(shù)和故取N21。77125801241MAX2QE檢修泵臺(tái)數(shù)，取N31。505013N因此，共選擇3臺(tái)泵。3）SGD3006型泵臺(tái)數(shù)的選擇工作泵臺(tái)數(shù)，取N11。8032641EBQN備用水泵臺(tái)數(shù)和故取N21。7712480131MAX2QE檢修泵臺(tái)數(shù)，取N31。505013N因此，共選擇3臺(tái)泵。三種水泵型號(hào)和數(shù)目見(jiàn)表32表32水泵型號(hào)和數(shù)目表TAB32WATERPUMPTYPEANDNUMBEROFSHEETS型號(hào)工作泵備用泵檢修泵總臺(tái)數(shù)PJ15061113MD2806561113SGD3006111332管路的選擇321管路趟數(shù)及泵房?jī)?nèi)管路布置形式根據(jù)泵的總臺(tái)數(shù)，選用經(jīng)典的三泵兩趟管路系統(tǒng)，一條管路工作，一條管路備用。正常涌水時(shí)，一臺(tái)泵向一趟管路供水；最大涌水時(shí)，只要兩臺(tái)水泵同時(shí)工作就能達(dá)到20H內(nèi)排出24H的最大涌水量，故從減少能耗的角度可采用三臺(tái)泵向兩趟管路供水。圖31是三臺(tái)泵兩趟管路的布置方式，一臺(tái)水泵工作時(shí)，可通過(guò)其中任一趟管路排水，另一趟管路備用；兩臺(tái)水泵同時(shí)工作時(shí)，可分別通過(guò)一趟管路排水。圖31三臺(tái)泵兩趟管路布置方式FIG31THREEPUMPTWOPIPINGARRANGEMENT三種方案PJ1506型泵、MD280656型、，SGD3006型泵均采用3臺(tái)水泵，敷設(shè)2趟管路的布置方式。322管材的選擇選擇管材的主要依據(jù)是管子將要承受的水壓的大小。一般情況下，對(duì)于敷設(shè)的深度不超過(guò)200M豎井內(nèi)的排水管多采用焊接鋼管，深度超過(guò)200M是多采用無(wú)縫鋼管；對(duì)于敷設(shè)在斜井內(nèi)的排水管路，可按承壓的變化，由下向上分段采用無(wú)縫鋼管，焊接鋼管和鑄鐵管，管材充足時(shí)應(yīng)盡量統(tǒng)一。鑄鐵管最大承壓1MPA。1）排水管路沿豎井敷設(shè)時(shí)，應(yīng)選用焊接鋼管或無(wú)縫鋼管。沿進(jìn)風(fēng)井敷設(shè)的鋼管所承受的工作水壓在4MPA以?xún)?nèi)時(shí)，一般采用焊接連接。2）排水管路沿斜井敷設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)其壓力大小選擇管材。一般情況下，壓力小于1MPA時(shí)，可選用鑄鐵管；壓力大于1MPA時(shí)，應(yīng)選用焊接鋼管或無(wú)縫鋼管；巷道易底鼓時(shí)，不宜采用鑄鐵管。由于本礦井深遠(yuǎn)大于200M，確定采用無(wú)縫鋼管。323排水管內(nèi)徑排水管內(nèi)徑計(jì)算根據(jù)煤礦安全規(guī)程相關(guān)規(guī)定，管徑常按經(jīng)濟(jì)流速M(fèi)/S計(jì)算；15VP（36）PPMPVQVD018018式中排水管內(nèi)徑，M；PD排水管中的流量，M3/H；Q排水管內(nèi)的流速，通常取經(jīng)濟(jì)流速來(lái)計(jì)算。PV可以得出兩種方案的排水管內(nèi)徑取值范圍表33表33排水管內(nèi)徑范圍表TAB33DRAINPIPEDIAMETERRANGETABLE型號(hào)PJ1506MD280656額定流量/M3/HQ300280PD0219026502020256根據(jù)表33，排水管內(nèi)徑可預(yù)選以下四個(gè)方案，同時(shí)可以進(jìn)行壁厚驗(yàn)算，壁厚驗(yàn)算公式為37CPDZP134050式中所選標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑，CM；PD管材許用應(yīng)力。焊接鋼管60MPA，無(wú)縫鋼管80MPA；ZZZ管內(nèi)水壓；附加厚度，焊接鋼管02CM，無(wú)縫鋼管0102CM。CCC方案一由參考文獻(xiàn)2查得外徑為219MM的無(wú)縫鋼管管壁厚度中有8、10、12、14、16、18MM等等。取壁厚8MM試算，此時(shí)MM，29845PD所需壁厚CMCPDZP8061503601843205求得壁厚為6MM滿(mǎn)足要求，可以采用。方案二由參考文獻(xiàn)2查得外徑為273MM的無(wú)縫鋼管管壁厚度中有8、9、10、12、14、16、18MM等等。取壁厚9MM試算，此時(shí)MM，257973PD所需壁厚CMCPDZP907150136018472503求得壁厚為7MM滿(mǎn)足要求，可以采用。方案三由參考文獻(xiàn)2查得外徑為245MM的無(wú)縫鋼管管壁厚度中有8、9、10、12、14、16、18MM等等。取壁厚9MM試算，此時(shí)MM，所需壁厚2745PDCMCPDZP80651036018472503求得壁厚為65MM滿(mǎn)足要求，可以采用。方案四由參考文獻(xiàn)2查得外徑為273MM的無(wú)縫鋼管管壁厚度中有8、10、12、14、16、18MM等等。取壁厚9MM試算，此時(shí)MM，25973PD所需壁厚CMCPDZP80715013601845203求得壁厚為71MM滿(mǎn)足要求，可以采用。綜上可得，各水泵的排水管的方案選擇如下表34排水管管徑選擇方案TAB34DRAINPIPEDIAMETERSELECTIONSCHEMEMD280656PJ1506SGD3006型號(hào)方案一方案二方案三方案四方案一方案二排水管規(guī)格/MM245827392459273924582739324吸水管徑為了提高吸水性能，防止氣蝕發(fā)生，吸水管直徑一般比排水管直徑大一級(jí)，流速在0815M/S范圍內(nèi)，因此方案一吸水管內(nèi)徑為38025PXD20325228MM根據(jù)選擇的排水管徑，吸水管選用2458無(wú)縫鋼管。同理，選出其他三種方案。由參考文獻(xiàn)2可得壁厚與排水計(jì)算一樣。表35吸水管管徑選擇方案TAB35SUCTIONPIPEDIAMETEROPTIONMD280656PJ1506SGD3006型號(hào)方案一方案二方案三方案四方案一方案二吸水管規(guī)格/MM27392999273929992739299933水泵工況點(diǎn)的確定及校驗(yàn)331管路系統(tǒng)管路布置參照?qǐng)D32所示的方案。這種管路布置方式任何一臺(tái)水泵都可以經(jīng)過(guò)兩趟管路中的任一趟排水，排水管路系統(tǒng)圖如圖所示。圖32排水管路系統(tǒng)圖FIG32DRAINSYSTEMDIAGRAM332估算管路長(zhǎng)度排水管道長(zhǎng)度可估算為（3MLLP835219）取，吸水管長(zhǎng)度可估算為8M。MLP835X式中水流經(jīng)泵房?jī)?nèi)排水管的長(zhǎng)度，一般取2030M；1L1L管子道中的管子長(zhǎng)度，一般取2030M；22井口出水管長(zhǎng)度，一般取1520M。33333管路阻力系數(shù)R的計(jì)算對(duì)于MD280656型水泵和SGD3006型水泵選用方案一時(shí)沿程阻力系數(shù)吸水管（3031625013XD10）排水管（303629013PD11）對(duì)于MD280656型水泵和SGD3006型水泵選用方案二時(shí)吸水管03728103XD排水管653030P對(duì)于PJ1506水泵選用方案三時(shí)吸水管031625130XD排水管73030P對(duì)于PJ1506水泵選用方案四時(shí)吸水管03728130XD排水管653030P局部阻力系數(shù)吸、排水管附件及其阻力系數(shù)分別列于表37、表38中，查閱管道管件局部阻力系數(shù)表36。表36管件局部阻力系數(shù)TAB36FITTINGCOEFFICIENTOFLOCALRESISTANCE名稱(chēng)簡(jiǎn)圖局部阻力系數(shù)X/D1/82/83/84/85/86/87/81閘板閥978175522060810260070012530404550556070止回閥4230149566463217DSMM4050751001502002503001210857660524437濾水器（帶底閥）無(wú)底閥時(shí)01漸縮管01以下710520345擴(kuò)大管020506070809RR/0608121416182090彎頭015802060440661097414081978彎頭彎頭阻力系數(shù)90,90三通5137轉(zhuǎn)彎分流匯流直流由排水系統(tǒng)管路簡(jiǎn)圖，選擇其中局部阻力最多的一條管路做為計(jì)算的對(duì)象，列出下表表37吸水管附件及局部阻力系數(shù)TAB37SUCTIONPIPEACCESSORIESANDLOCALRESISTANCECOEFFICIENT附件名稱(chēng)數(shù)量局部阻力系數(shù)底閥1590彎頭10294異徑閥1015394X表38排水管附件及局部阻力系數(shù)TAB38DRAINPIPEACCESSORIESANDLOCALRESISTANCECOEFFICIENT附件名稱(chēng)數(shù)量局部阻力系數(shù)閘閥22551104逆止閥132轉(zhuǎn)彎三通11590彎頭4402941176異徑管105直流三通4431230彎頭22029430/90019629612P管路阻力系數(shù)R可用下式計(jì)算（31844552XPPXDDLG12）將上述這些已知數(shù)，帶入上式公式對(duì)于MD280656型水泵和SGD3006型水泵（1）選用2458為排水管，2739為吸水管時(shí)R461104（H2/M2）（2）選用2739為排水管，2999為吸水管時(shí)R182104（H2/M2）對(duì)于PJ1506型水泵（1）選用2459為排水管，2739為吸水管時(shí)R316104（H2/M2）（2選用2739為排水管,2999為吸水管時(shí)R182104（H2/M2）綜合分析以上管路阻力系數(shù)對(duì)于MD280656型水泵取方案一對(duì)于PJ1506型水泵取方案三對(duì)于SGD3006型水泵取方案一334管路特性方程MD280656型水泵和SGD3006型水泵方案一管路特性方程新管（313）24211063QRQHSY舊管（314）2877SPJ1506型水泵方案三管路特性方程新管24211063RSY舊管2757QQHS335繪制管路特性曲線(xiàn)并確定工況點(diǎn)1）選擇MD280656型水泵方案時(shí)根據(jù)求得的新、舊管路特性方程，取8個(gè)流量值求得相應(yīng)的損失，列入表39，表39管路特性參數(shù)表TAB39PIPELINECHARACTERISTICPARAMETERTABLEQ/M3H1100150200250300350400450H1/M30363093531743277340435533726392H2/M306823165330234783693394742414573利用表39中各點(diǎn)數(shù)據(jù)繪出管路特性曲線(xiàn)如圖33所示，新、舊管路特性曲線(xiàn)與揚(yáng)程特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)分別為M1和M2，即為新、舊管路水泵的工況點(diǎn)。由圖可知MD280656型泵在新、舊管路下的工況點(diǎn)參數(shù)為見(jiàn)表310。圖33水泵的工況點(diǎn)FIG33THEOPERATIONCONDITIONOFTHEPUMP表310水泵工況點(diǎn)參數(shù)TAB310PUMPWORKINGCONDITIONPARAMETERS參數(shù)流量（Q）M3/H揚(yáng)程H/M效率/允許吸上真空度/M功率/KW新管32534707558468舊管28036107467432校驗(yàn)計(jì)算（1）排水時(shí)間驗(yàn)算。由舊管工況點(diǎn)驗(yàn)算。正常涌水時(shí)，若采用一臺(tái)泵一條管路排水，則（315）HQNQTMZZ209182041最大涌水時(shí)，采用兩臺(tái)泵兩條管路排水，并聯(lián)等效管的總損失吸收為H2/M5。作并聯(lián)等效管路特性曲線(xiàn)與兩臺(tái)泵并聯(lián)等效泵的揚(yáng)程曲線(xiàn)，61039/R交點(diǎn)為等效泵工作點(diǎn)。反推可求得每臺(tái)泵的工況點(diǎn)，以該工況點(diǎn)的流量Q280M3/H，計(jì)算排水時(shí)間為（316）HQNQTM209152803742421MAXMAX即實(shí)際工作時(shí)，只要2臺(tái)水泵同時(shí)工作即能完成在20H內(nèi)排出24H的最大涌水量。（2）經(jīng)濟(jì)性校核。工況點(diǎn)效率應(yīng)滿(mǎn)足，（317）MAX1850MMAX2850M677A滿(mǎn)足條件。65042M（3）穩(wěn)定性校核。（M）（318）3780990IHSY（4）經(jīng)濟(jì)流速的校核。吸水管中流速（M/S）（319）6125093021XMXDQV排水管中流速（M/S）9221PP吸、排水管中流速都在經(jīng)濟(jì)流速之內(nèi)，滿(mǎn)足要求。（5）吸水高度校核。則允許吸水高度為（32142218MXXSMXQDLGH20）2452360521908316985X463M實(shí)際吸水高度，吸水高度滿(mǎn)足要求。XXH4（6）電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算。（321）KWHQKPMD4507360129811式中電動(dòng)機(jī)容量富余系數(shù)，一般當(dāng)水泵軸功率大于100KW時(shí)，取11；當(dāng)水DKDK泵軸功率為10100KW時(shí)，取1112DK水泵配套電動(dòng)機(jī)功率為，大于計(jì)算值，滿(mǎn)足要求。KWPD50（7）電耗計(jì)算322652130816950175036136289MAXARTNRHQEZWDCM2805107（KWH/Y）式中礦水重度，N/M3；Q工況流量，M3/H；H工況揚(yáng)程，M；水泵工況效率；傳動(dòng)效率；C電機(jī)效率；D電網(wǎng)效率，一般可選取095097；WW正常和最大涌水期水泵工作臺(tái)數(shù)；MAX,NZ正常和最大涌水期水泵工作天數(shù)；RZ正常和最大涌水期水泵工作時(shí)間。MAX,TZ噸水百米電耗為323504929501740636673210SYWDCMTHE式中噸水百米電耗，。10TETHKW/所有校驗(yàn)項(xiàng)目均滿(mǎn)足要求。MD280656型泵可以采用。2）選擇PJ1506型水泵方案時(shí)根據(jù)求得的新、舊管路特性方程，取8個(gè)流量值求得相應(yīng)的損失，列入表311，表311管路特性參數(shù)表TAB311PIPELINECHARACTERISTICPARAMETERTABLEQ/M3H1100150200250300350400450H1/M3021630631164318753274433773495636299H2/M304431132053326347336483849540778利用表311中各點(diǎn)數(shù)據(jù)繪出管路特性曲線(xiàn)如圖34所示，新、舊管路特性曲線(xiàn)與揚(yáng)程特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)分別為M1和M2，即為新、舊管路水泵的工況點(diǎn)。由圖可知PJ1506型泵在新、舊管路下的工況點(diǎn)參數(shù)為見(jiàn)表312圖34水泵的工況點(diǎn)FIG34THEOPERATIONCONDITIONOFTHEPUMP表312水泵工況點(diǎn)參數(shù)TAB312PUMPWORKINGCONDITIONPARAMETERS參數(shù)流量（Q）M3/H揚(yáng)程H/M效率/允許吸上真空度/M功率P/KW新管41536007347522舊管3803730784492校驗(yàn)計(jì)算（8）排水時(shí)間驗(yàn)算。由舊管工況點(diǎn)驗(yàn)算。正常涌水時(shí)，若采用一臺(tái)泵一條管路排水，則HQNQTMZZ20891302421最大涌水時(shí)，采用兩臺(tái)泵兩條管路排水，并聯(lián)等效管的總損失吸收為。作并聯(lián)等效管路特性曲線(xiàn)與兩臺(tái)泵并聯(lián)等效泵的揚(yáng)程曲線(xiàn)，526/1039/MHR交點(diǎn)為等效泵工作點(diǎn)。反推可求得每臺(tái)泵的工況點(diǎn)，以該工況點(diǎn)的流量Q410M3/H，計(jì)算排水時(shí)間為HQNQTM2068130724241MAXMAX即實(shí)際工作時(shí)，只要2臺(tái)水泵同時(shí)工作即能完成在20H內(nèi)排出24H的最大涌水量。（9）經(jīng)濟(jì)性校核。工況點(diǎn)效率應(yīng)滿(mǎn)足，MAX1850MMAX2850M67973A滿(mǎn)足條件。6082M（10）穩(wěn)定性校核。MIHSY34856930（11）經(jīng)濟(jì)流速的校核。吸水管中流速M(fèi)/S250941021XMXDQV排水管中流速M(fèi)/S89221PP吸、排水管中流速都不在經(jīng)濟(jì)流速之內(nèi)，不滿(mǎn)足要求。（12）吸水高度校核。則允許吸水高度為2142218MXXSMXQDLGHMX633604529508316987422實(shí)際吸水高度，吸水高度不滿(mǎn)足要求。XXH4（13）電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算。KWHQKPMD573061498011水泵配套電動(dòng)機(jī)功率為，大于計(jì)算值，滿(mǎn)足要求。KWPD680（14）電耗計(jì)算65213081695017306189MAXA2RTNRHQEZWDCM4014106（KWH/Y）噸水百米電耗為5062950178063673210SYWDCMTHE噸水百米電耗不滿(mǎn)足要求。噸水百米電耗與水泵效率、傳動(dòng)效率、電動(dòng)機(jī)效率、管路效率的乘積成反比，它反映了礦井排水系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的總效率，是一種能夠比較科學(xué)、全面地評(píng)價(jià)排水設(shè)備運(yùn)行情況的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。煤礦井下排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定規(guī)定排水設(shè)備噸水百米電耗應(yīng)小于05，否則便認(rèn)為是低效設(shè)備，不予采用。HKWPJ1506型水泵噸水百米電耗驗(yàn)算不合格，吸水高度驗(yàn)算不合格，經(jīng)濟(jì)流速驗(yàn)算不合格，所以不予采用。SGD3006型水泵的驗(yàn)算方法和以上兩種型號(hào)水泵的驗(yàn)算方法相同，經(jīng)計(jì)算，此型水泵在工況點(diǎn)處工作時(shí)，經(jīng)濟(jì)流速校驗(yàn)不合格，不予采用，過(guò)程不再贅述。綜合以上計(jì)算及對(duì)比，最終選擇MD280656型水泵的方案，排水管規(guī)格為2458，吸水管規(guī)格為2739。34經(jīng)濟(jì)指標(biāo)概算礦井排水的經(jīng)濟(jì)核算，有各種指標(biāo)來(lái)衡量，這里用排1M3礦水所需要的總費(fèi)用即元/M3作為方案經(jīng)濟(jì)對(duì)比?？傎M(fèi)用包括基本投資及運(yùn)行費(fèi)用之和，具體項(xiàng)目有設(shè)備購(gòu)置,安裝工程,井巷工程；將以上各項(xiàng)費(fèi)用總和稱(chēng)為基本投資，折合成每年應(yīng)攤的費(fèi)用，稱(chēng)為設(shè)備及安裝工程折舊及井巷工程折舊費(fèi)；運(yùn)行費(fèi)用以年計(jì)算包括電費(fèi)、工資、維修費(fèi)及其他費(fèi)用系指不直接構(gòu)成建筑及工程成本，而應(yīng)由基本建設(shè)投資解決的費(fèi)用。341設(shè)備初期總投資根據(jù)煤炭部門(mén)相關(guān)概算指標(biāo)計(jì)算參考資料5，時(shí)間價(jià)差調(diào)整；地面建筑工程乘以13；礦建工程乘以12。1）基本投資設(shè)備購(gòu)置費(fèi)機(jī)電設(shè)備價(jià)格根據(jù)現(xiàn)行出廠(chǎng)價(jià)格計(jì)算（設(shè)備運(yùn)雜費(fèi)6，材料運(yùn)雜費(fèi)8）。按上述方法計(jì)算的設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用見(jiàn)下表表313設(shè)備購(gòu)置費(fèi)TAB313EQUIPMENTPURCHASEEXPENSE設(shè)備費(fèi)類(lèi)別名稱(chēng)單價(jià)（元）數(shù)量分計(jì)總額（萬(wàn)元）水泵MD2806565681043機(jī)電設(shè)備電動(dòng)機(jī)YB245034（6KV）468104331配電設(shè)備KRG6A型高壓綜合起動(dòng)器12104112無(wú)縫鋼管2458652/M8352排水管路鋼管管件02104/組3114總額萬(wàn)元（考慮運(yùn)雜費(fèi)）5442）基本投資安裝工程按照設(shè)備總值的百分率計(jì)算，不同類(lèi)型的設(shè)備，其百分率有所不同。作為概算，設(shè)備安裝工程費(fèi)（包括水泵、電動(dòng)機(jī)、三閥及真空泵等）按設(shè)備價(jià)格總值的406（其中，材料費(fèi)為364，安裝費(fèi)為42，工人工資占安裝費(fèi)中的35），外加工資調(diào)整58（按安裝工資計(jì)算），施工管理費(fèi)率為241（工資總額）。配電設(shè)備安裝費(fèi)對(duì)于高壓鼠籠型電動(dòng)機(jī)所配屬的安裝費(fèi)率為112，其中工資占安裝費(fèi)的18，外加工資調(diào)整和施工管理費(fèi)（計(jì)算方法同前）。對(duì)于排水管路安裝費(fèi)率，可根據(jù)參考資料7計(jì)算，工資調(diào)整和施工管理費(fèi)仍按前述方法計(jì)算。此外，輔助車(chē)間服務(wù)費(fèi)，按照井筒中管路安裝費(fèi)的28計(jì)算。按上述方法計(jì)算的安裝工程費(fèi)用見(jiàn)下表表314安裝工程費(fèi)TAB314THEINSTALLATIONCOST類(lèi)別設(shè)備安裝（萬(wàn)元）外加工資調(diào)整（萬(wàn)元）施工管理費(fèi)（萬(wàn)元）總額（萬(wàn)元）機(jī)電設(shè)備230532267配電設(shè)備1501412284排水管路5128142輔助車(chē)間服務(wù)費(fèi)20總額6374342設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用1）計(jì)算折舊費(fèi)折舊費(fèi)設(shè)備費(fèi)（年折舊率回收率/使用年限）安裝工程費(fèi)年折舊率井巷工程費(fèi)年折舊率年折舊費(fèi)列于下表表315年折舊費(fèi)TAB315ANNUALDEPRECIATIONCHARGE類(lèi)別設(shè)備購(gòu)置費(fèi)（萬(wàn)元）安裝工程費(fèi)（萬(wàn)元）井巷工程費(fèi)使用年限年折舊率回收率年折舊費(fèi)萬(wàn)元機(jī)電設(shè)備及其配電設(shè)備723110954949排水管路（含輔助車(chē)間服務(wù)費(fèi)）103415636273清理水倉(cāng)及管子道絞車(chē)251940364起重機(jī)2430332077水倉(cāng)輔軌29155420012水泵房、絞車(chē)房72514142管子道、水倉(cāng)260514896總計(jì)2392）維修費(fèi)年維修費(fèi)，包括大、中、小修及日常維護(hù)所需的必要配件維修及材料消耗數(shù)量?？筛鶕?jù)國(guó)家頒布的礦山機(jī)電設(shè)備配件和維修材料定額制定，配件價(jià)格根據(jù)廠(chǎng)家提供的出廠(chǎng)價(jià)格；清理水倉(cāng)絞車(chē)維修費(fèi)用，當(dāng)采用JD10型絞車(chē)時(shí)，其維修費(fèi)用按343元/年計(jì)算；清理水倉(cāng)絞車(chē)鋼絲繩維修費(fèi)按559元/年計(jì)算；其余材料費(fèi)是指電動(dòng)機(jī)、電控設(shè)備的配件和維修材料消耗量，按水泵配件費(fèi)和材料費(fèi)總額的5計(jì)算；水泵維修費(fèi)規(guī)定為水泵計(jì)算維修費(fèi)的臺(tái)數(shù)同時(shí)工作臺(tái)數(shù)133，作為概算，水泵維修費(fèi)水泵出廠(chǎng)價(jià)格數(shù)量年維修率，不同型號(hào)水泵年維修率參見(jiàn)下表；表316不同型號(hào)水泵年維修率TAB316ANNUALMAINTENANCERATEOFDIFFERENTMODELS泵型號(hào)單位數(shù)量年維修率（）200D63型臺(tái)118MD28065型臺(tái)115DQ280100型臺(tái)1176GD67型臺(tái)116排水管路維修費(fèi)按不同管徑，管路維修費(fèi)每米長(zhǎng)度維修率（）（見(jiàn)表317）管子每米單價(jià)管路總長(zhǎng)度（M）表317排水管路維修率TAB317DRAINAGEPIPEREPAIRRATE無(wú)縫鋼管（MM）單位數(shù)量維修率159M1028194M1029219M1029273M1031299M1032325M1033351M10331）已知采用JD10型絞車(chē)，MD280656型水泵，一臺(tái)工作水泵，排水管徑為245，兩趟管路，每趟按835M計(jì)算。其他費(fèi)用是工程不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)，即S5CAS3（324）式中CA其他費(fèi)用占工人工資的比例，一般可取為15。其它支出36121554（萬(wàn)元）343年排水費(fèi)年排水費(fèi)S折舊費(fèi)年維修費(fèi)年電費(fèi)其他支出2396942594648（萬(wàn)元）S4主水泵房布置41一般規(guī)定1）泵房一般設(shè)在井底車(chē)場(chǎng)附近，要求通風(fēng)良好，便于設(shè)備的搬運(yùn)。2）一般情況下，主水泵房和井下中央變電所連接在一起，并設(shè)防火門(mén)分隔。當(dāng)?shù)V井由于擴(kuò)大開(kāi)采和延深，使涌水量又增加的可能時(shí)，應(yīng)考慮泵房長(zhǎng)度留有增設(shè)水泵的余地。同時(shí)，在設(shè)計(jì)井筒斷面時(shí)，也要考慮預(yù)留相應(yīng)的增設(shè)管路的空間。3）每臺(tái)水泵排水量小于100M3/H時(shí)，兩臺(tái)水泵可共用一個(gè)吸水井，但其濾水器邊緣間的距離，不得小于吸水管直徑的兩倍；排水量為100M3/H及以上的水泵則應(yīng)有獨(dú)立的吸水井。4）水泵電動(dòng)機(jī)功率大于100KW時(shí)，主排水泵房應(yīng)設(shè)有起重梁，并敷設(shè)軌道與車(chē)場(chǎng)巷道相通，在井口處應(yīng)留有轉(zhuǎn)車(chē)空隙。5）為保證雨季或發(fā)生透水災(zāi)變時(shí)的安全，泵房必須設(shè)置防水閘門(mén)，在閘門(mén)關(guān)閉時(shí)，泵房還必須留有能獨(dú)立通風(fēng)的巷道。6）主要泵房至少有兩個(gè)出口一個(gè)出口用斜巷通到井筒，并應(yīng)高出泵房地板7M以上；另一個(gè)出口通到井底車(chē)場(chǎng)，在此出口通路內(nèi)，應(yīng)設(shè)置易關(guān)閉的既能防水又能防火的封閉門(mén)。泵房和水倉(cāng)的連接通道應(yīng)設(shè)置可靠地控制閘門(mén)。主要泵房大多數(shù)布置在井底車(chē)場(chǎng)附近的優(yōu)點(diǎn)利用巷道坡度集聚礦井水；有良好的新鮮風(fēng)流，有利于電動(dòng)機(jī)冷卻；排水管路短，水力損失?。恢醒胱冸娝O(shè)在隔壁，供電線(xiàn)路短；離井底車(chē)場(chǎng)近，便于運(yùn)輸；井底車(chē)場(chǎng)被淹沒(méi)時(shí)還可以搶險(xiǎn)排水，必要時(shí)便于撤出大型設(shè)備。輔助排水設(shè)備的泵房也應(yīng)設(shè)在直接靠近中央下山和下山水平的井筒附近。42主水泵房尺寸及布置設(shè)計(jì)泵房的大小主要根據(jù)泵機(jī)組的數(shù)量和外形尺寸來(lái)定。各機(jī)組之間的距離，按拆裝需要定，通常取1525M。泵與近壁距離不小于07M，泵與軌道的距離，以不妨礙搬運(yùn)設(shè)備為原則，有時(shí)還要留出增添水泵的余地。泵房高度應(yīng)依泵房?jī)?nèi)管路的實(shí)際高度、起吊設(shè)備和起吊時(shí)的伸縮高度而定，通常取3045M。泵房地面標(biāo)高應(yīng)以其出口與井底車(chē)場(chǎng)或大巷連接處的底板標(biāo)高高出05M為宜。水泵應(yīng)順著泵房的長(zhǎng)度軸向排列。泵房輪廓尺寸應(yīng)根據(jù)安裝設(shè)備的最大外形尺寸、通道寬度和安裝檢修條件等確定。如圖41是三臺(tái)水泵兩趟管路的布置方式。圖41三臺(tái)水泵兩趟管路泵房布置圖FIG41THREEPUMPSTWOPIPELINEPUMPROOMARRANGEMENT倉(cāng)中水經(jīng)過(guò)篦子16攔截大塊物質(zhì)后，經(jīng)水倉(cāng)閘閥13進(jìn)入分水井14，再經(jīng)分水閘閥12（共3個(gè)）、分水溝11流入到吸水井9（對(duì)中間的吸水井，打開(kāi)水倉(cāng)閘閥即可）。關(guān)閉水倉(cāng)閘閥13，可以清倉(cāng)，關(guān)閉分水閘閥12可清理分水溝及吸水井。利用閘閥7可控制水流經(jīng)任一趟管路排水。泵房可通過(guò)運(yùn)輸巷道21與井底車(chē)場(chǎng)相通。泵房與井筒之間用管子道22相通，排水管由此通道敷設(shè)入井筒。421水泵外形及安裝尺寸大飯鋪礦排水設(shè)備選型最終確定選用MD280656型水泵，由其外形和尺寸設(shè)計(jì)水泵房的尺寸，MD280656型水泵安裝尺寸如下。圖42水泵安裝尺寸圖FIG22WATERPUMPINSTALLATIONSIZECHART表41水泵安裝尺寸表TAB41WATERPUMPINSTALLATIONDIMENSION