1、摘要緒論2新形勢下對排水系統(tǒng)的要求3設計的指導思想4有關的方針政策5. 設計原始資料的估似定水泵參數(shù)、選擇水泵型號和臺數(shù)選擇水管水泵裝置的工況篩選方案、校驗計算第四章. 確定泵房、水倉和管子道尺寸并繪制泵房布置圖估算泵房尺寸經(jīng)濟計算確定泵房、水倉和管子道尺寸消除和防止水錘破壞作用的措施水泵底閥堵塞的防治參考文獻礦井主排水設備選型設計摘 要：認真分析題目要求，根據(jù)礦井安全生產的政策，法規(guī)，應用歷史設計經(jīng)驗，結合煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，確定以嚴格遵守礦井安全規(guī)程和煤礦工業(yè)設計規(guī)范所規(guī)定的有關條款為依據(jù)，以安全可靠為根本，以投入少、運行費用低為原則的設計指導思想。根據(jù)設計任務書所提供資料，擬估礦井條件，確

2、定礦井對排水系統(tǒng)的具體要求：通過多種渠道掌握給排水行業(yè)最新信息，初步選擇排水方案并對設備選型，進行相關計算，確定設備工況；校驗水泵的穩(wěn)定工作條件、經(jīng)濟運行條件，排除不合理方案。對所剩方案進行經(jīng)濟核算，以噸水百米費用和初期投入為指標篩選出最終方案。選擇系統(tǒng)配套附件，根據(jù)各設備外形尺寸及安裝要求，并考慮其運行條件，最終確定泵房及管路的布置圖。最后對水泵的充水方式及底閥泄漏與防治進行專題論述。緒 論對排水系統(tǒng)的要求在礦井建設和生產過程中，隨時都有各種來源的水涌入礦井。只有極少數(shù)例外的礦井是干燥。將涌入礦井的水排出，只是和礦水斗爭的一方面，另一方面是采取有效措施，減少涌入礦井的水量。特別是防止突然涌水

3、的襲擊，對保證礦井生產有重要意義。礦井排水設備不僅要排除各時期涌入礦井的礦水，而且在遭到突然涌水的襲擊有可能淹沒礦井的情況下，還要搶險排水。在恢復被淹沒的礦井時，首要的工作就是排水。排水設備始終伴隨著礦井建設和生產而工作，直至礦井壽命截止才完成它的使命。因此，排水設備是煤礦建設和生產中不可缺少的，它對保證礦井正常生產起著非常重要的作用。為了使排水設備能在安全、可靠和經(jīng)濟的狀況下工作，必須做好確定排水方案，選擇排水設備，進行布置設計，施工試運轉，直到正常運行各環(huán)節(jié)的工作。礦水在礦井建設和生產過程中，涌入礦井的水流稱為礦水。 礦水來源礦井水的來源分為地面水和地下水，地面水是江、河、湖、溪、池塘的存

4、水及雨水、融雪和山洪等，如果有巨大裂縫與井下溝通時，就會造成水災。地下水包括含水層水、斷層水和老空水。地下水在開采過程中不斷涌出。 涌水量礦水可以用單位時間涌入礦井內的體積來度量，稱為絕對涌水量。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、水文地質及氣候等條件有關；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，因此前者稱最大涌水量，而后者稱為正常涌水量。為了對比不同礦井涌水量的大小，通常還采用同一時期內，相對于單位煤炭產量（以噸計）的涌水量作為比較參數(shù)，稱它為相對涌水量，或稱為含水系數(shù)。若以K表示相對涌水量，則 K=24q

5、/T （m3/t）式中 q絕對涌水量，m3/h；T同期內煤炭日產量，t。設計的指導思想排水系統(tǒng)的選擇、設備的選型，以選出的整個系統(tǒng)在整個礦井服務期限內均能按有關規(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，運行費用低，自動化程度高，維護方便。排水系統(tǒng)是煤礦生產的重要環(huán)節(jié)，排水泵屬煤礦大型固定設備，獨立性強，備用系數(shù)大。它的穩(wěn)定運行與否將直接影響到礦井的安全。煤礦排水的電耗占原煤生產電耗的10%30%，涌水量大的礦井可達60%（改造指南）。全國國有重點煤礦噸煤排水電耗6.77.5kw.h。在世界能源日益緊張的今天，我國部分地區(qū)也出現(xiàn)了“電荒”、“油荒”的現(xiàn)象，節(jié)能省電在排水系統(tǒng)選型中

6、變得尤為重要。為了改善煤礦生產條件，提高設備運行的安全性、穩(wěn)定性，設計過程中還要注重科技發(fā)展新成果的合理應用。第一章 設計必備的原始資料和設計任務豎井開拓，井口標高，水平標高； 正常涌水量，最大涌水量；正常涌水期按天，最大涌水期天；礦水中性，礦水密度；服務年限年；礦年產量萬噸； 礦井電壓。1.2 設計任務確定合理的排水系統(tǒng)。選擇排水設備。經(jīng)濟指標概算。繪制水泵房布置圖。論述水泵注水方式及底閥泄漏與防治。第二章 初步考慮排水系統(tǒng)設計原始資料：33/min，礦水中性，礦水密度1020kg/m3，最大涌水期按65天計算，服務年限為40年。由設計原始資料可知，該礦井的排水系統(tǒng)應采用單水平開采的系統(tǒng)。單

7、水平開采系統(tǒng)有以下幾種，如圖11所示：圖11所示的（e）為斜井開拓的排水系統(tǒng)，故排除此方案。圖（a）、（b）、（c）、（d）的開拓方式均是豎井開拓。由此，可供選擇的排水系統(tǒng)有以四種：圖（a）采用直接排水方式在開采水平設水泵房，將礦井涌水集中到水倉排至地面，這種排水系統(tǒng)的水平和泵房數(shù)量少，系統(tǒng)簡單可靠，基建投資和運行費用少，維護工作量要減少一半以上，需用的人員也少。 圖（b）設置在同一水泵房內的兩臺水泵直接串聯(lián)時，若其正常工作的轉向是相反的，而且有功率足夠大的兩端出軸的電動機同時拖動兩臺串聯(lián)工作的水泵。否則，只能采用兩套獨立的水泵機組串聯(lián)工作。在后者情況下必須調整好兩臺水泵的工況。無論哪一種情況

8、都必須增加在高壓下工作水泵的外殼強度和填函密封的能力。圖（c）設置中間水泵房，但不設置中間水倉，上下水泵間隔串聯(lián)工作，該方案操作程序復雜，而且處于下部的水泵仍有受到全部水柱壓力的可能，唯一的優(yōu)點就是不需要中間設倉。圖（d）采用分段排水，在井筒中部設置一套排水系統(tǒng)，可有效降低主排水設備的揚程，從而降低主排水設備的規(guī)模。缺點是當一套排水設備發(fā)生故障是，會影響整個礦井的排水，而且設備數(shù)量較多，井筒中的管路復雜，不利于安裝和維護。根據(jù)原始資料并依據(jù)礦井安全規(guī)程和煤礦工業(yè)設計規(guī)范，本著盡量減少水泵數(shù)量的原則,并且考慮基建、維護、運行成本的簡易程度，選用圖（a）的方案作為本設計的排水方法.第三章 設備型選

9、一.定水泵參數(shù)、選擇水泵型號和臺數(shù)選擇水泵的型式和臺數(shù)應符合礦井安全規(guī)程和煤礦工業(yè)設計規(guī)范的規(guī)定。若有兩種或兩種以上符合要求時，應選其中尺寸小，效率高的水泵，而且水泵的臺數(shù)應盡可能少。只有在不得已的情況下，才采用兩臺水泵并聯(lián)排水。1 水泵必須的排水量依據(jù)礦井安全規(guī)程，水泵必須的排水量應為： (1)由于該礦井，所以該煤礦所選工作水泵組的工作能力應為：工作水泵組和備用水泵組的總工作能力：備用水泵的工作能力：取二者較大值：檢修泵組的工作能力：式中： 2 估算水泵必須的揚程： (2)式中：3 預選水泵根據(jù)以上參數(shù)，參照泵產品樣本可初步確定該礦井所需水泵的型號為： 200D-65,250D-60其詳細資

10、料如下：表3型 號流量Q(m3/h)揚程H(m)單級揚程H(m）單級零揚程H(m)級數(shù)D280-652803312565715D300-6530032565745參照泵產品樣本可知D280-65×5,D300-65×5的參數(shù)如表32所示。表32型號流量揚程轉速軸功率配帶電動機效率必需汽蝕余量葉輪名義直徑泵重QHnPa功率型號m3/Hmr/minkWkW%mmmD280-65×5280331251480450Y400L-47043。354301370D300-65×53003251480340440Y355L-47644352000以上兩種泵的性能曲線如圖

11、31所示：4 穩(wěn)定性效驗 為保證水泵穩(wěn)定工作：0HC，其中Ho= 表33型 號HCHo穩(wěn)定性5. 確定泵的臺數(shù)由于該礦，所以需要設置水泵，各水泵的排水量如表3-4所示：表34 水泵的排水量工作水泵備用水泵檢修水泵排水量由表35可知，所需水泵的臺數(shù)為：表35 各種水泵的臺數(shù)D280-65×5D30065×5式中： 分別為工作、備用和檢修水泵的臺數(shù)。水泵的額定流量。二、選擇水管根據(jù)煤礦安全規(guī)程的要求和水泵工作臺數(shù)，設置兩趟管道，一趟工作，一趟備用。 1. 排水管選擇計算（1） 根據(jù)礦井安全規(guī)程相關規(guī)定，計算排水管管徑時，經(jīng)濟流速 ；則排水管管徑根據(jù)公式 計算可得：表21型 號D

12、280-65×5D30065×5額定流量(m3/h)式中 排水管計算內徑，m。（2） 管壁厚度的計算 根據(jù)表3-1取各水泵外徑如下表所示：表22型 號D280-65×5D30065×5外徑（mm）（3） 排水管壁厚的驗算 自標準GB/T 17395-1998查得外徑為245mm的無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，所需壁厚： (5)可以滿足要求，排水管采用此為方案一。 自標準GB/T 17395-1998查得外徑為273mm的無縫鋼管管壁厚度中有8、10、12、14、16、18mm等等。取壁厚8mm試算，

13、此時，所需壁厚： (5)可以滿足要求，排水管采用此為方案二。 自標準GB/T 17395-1998查得外徑為的無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，所需壁厚： (5)可以滿足要求，排水管采用此為方案三。自標準GB/T 17395-1998查得外徑為325mm的無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，所需壁厚：可以滿足要求，排水管采用此為方案四。 以上各式中：綜上可得，各水泵的排水管規(guī)格如表3-3所示：表2-3型 號D280-65×5D30065×5方案一方案二方案三方案四排水管規(guī)格

14、（mm）245×8273×8299×8325×8（3） 吸水管直徑確定根據(jù)礦井安全規(guī)程第2138條,管徑常按經(jīng)濟流速Vx=0.81.5m/s計算，則吸水管管徑根據(jù)公式 計算可得： 表2-4型 號D280-65×5D30065×5額定流量(m3/h)280450式中 dx吸水管內徑(計算),m.查手冊根據(jù)GB/T 173951998可確定各水泵的吸水管規(guī)格如表2-5所示：表25型 號D280-65×5D30065×5方案一方案二方案三方案四吸水管規(guī)格（mm）273×7299×8299×8

15、325×82. 繪制管道系統(tǒng)圖管道系統(tǒng)圖如圖32所示。3. 估算管道長度排水管道長度可估算為：，?。皇街校核鹘?jīng)泵房內排水管的長度，一般取=2030m；管子道中的管子長度，一般取=2030m；井口出水管長度，一般取=1520m。吸水管長度 三、水泵裝置的工況1. 求管路特性方程式并繪制管路特性曲線由上文計算可知排水管和吸水管的長度，不計管徑差異，近似地按排水管徑計算其特性，則：排水管道管件局部阻力系數(shù)如表31所示表31 管件局部阻力系數(shù)名 稱簡 圖局 部 阻 力 系 數(shù) 閘板閥x/d1/8，1/4，3/8，1/2，5/8，3/4，7/8，1止回閥70，60，55，50，45，401.

16、7，3.2，4.6，6.6，9.5，14底閥（帶濾網(wǎng)）mm75，100，150，200，250，300，350，400漸縮管擴大管彎頭彎頭三通由于管道的沿程阻力系數(shù)值，由管徑和管壁粗糙度決定，其值見表32表22 管道沿程阻力系數(shù)值管子直徑200225250275300沿程阻力系數(shù)管子直徑325350400450500沿程阻力系數(shù)根據(jù)管路系統(tǒng)圖，查表31得值如表3-3所示：表3-3名稱數(shù)量局部阻力系數(shù)方案一方案二方案三方案四合計吸水管件帶過濾網(wǎng)的底閥11 0.294 收縮管1排水管件閘板閥（）1逆止閥1轉彎流三通1閘板閥（）14 0.294 直流三通230º度彎頭2合計根據(jù)表32得管道

17、沿程阻力系數(shù)值如表3-4所示：表3-4方案一方案二方案三方案四則管路阻力系數(shù)可用下式計算： （9）根據(jù)上式得各規(guī)格管徑管路阻力系數(shù)如表3-5所示：表35方案一方案二方案三方案四()故管路特性方程式:方案一：對于D280-65水泵在選取管245×7做為排水管時有： (10)若考慮管路內壁結垢管徑縮小阻力加大，則可利用公式 (11)結合和與Q之間的關系即可列出管路特性參數(shù)（如表36 所示）。表36 管路特性參數(shù) 0100200250300350方案二：對于水泵在選取管做為排水管時有： (10)若考慮管路內壁結垢管徑縮小阻力加大，則可利用公式 (11)結合和與Q之間的關系即可列出管路特性參

18、數(shù)（如表37所示）。表37 管路特性參數(shù) 0100200250300350方案三：對于水泵在選取管做為排水管時有： (10)若考慮管路內壁結垢管徑縮小阻力加大，則可利用公式 (11)結合和與Q之間的關系即可列出管路特性參數(shù)（如表38所示）。表3-8 管路特性參數(shù) 0100200250300350方案四：對于水泵在選取管做為排水管時有： (12)若考慮管路內壁結垢管徑縮小阻力加大，則可利用公式 (13)結合和與Q之間的關系即可列出管路特性參數(shù)（如表39所示）。表3-9 管路特性參數(shù) 01002002503003502 確定工況點由圖31、圖32、圖33、圖34可知，四個方案都能滿足需要，四個方案

19、各自工況點對應的工況參數(shù)如表3-10所示。表310 泵的工況點型號流量（）揚程（m）功率（KW）效率（%）（NPSH）r（m）新管舊管新管舊管新管舊管新管舊管新管舊管方案一方案二方案三方案四四、篩選方案、校驗計算4.1 驗算吸水高度確定水泵的吸水高度，應以管路沒有發(fā)生污垢時的工況為計算依據(jù)。Hx=(NPSH) (+)Q2 （14）上式為吸水高度的計算公式。其中：取p0/=10.2 m(因礦井為負壓通風，泵安裝地點的大氣壓力頭應比地面大氣壓力頭稍低，在工程上可近似相等)。查表得 t=15ºC時，pv/=0.167 m根據(jù)公式（14）可得各方案的吸水高度，如表4-1所示：表41 泵允許吸

20、水的高度方案一方案二方案三方案四允許吸水的高度 由表41可知，方案三和方案四的吸水高度小于經(jīng)驗數(shù)值3.5m，比較容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，因此泵工作不可靠，不能滿足要求，故舍去方案三和方案四。4.2 驗算排水時間正常涌水期和最大涌水期時的排水時間分別為： (15)則方案一和方案二的排水時間如表42所示：表42 排水時間方案排水時間（h）新管舊管方案一方案四經(jīng)校驗排水時間均小于20h，符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定。4.3 計算水泵的裝置效率方案一：若電機效率為，傳動效率，工況效率為，管路效率為則裝置效率為方案二：若電機效率為，傳動效率，工況效率為，管路效率為則裝置效率為由于方案一的裝置效率相對比較高，故選定方案

21、一。即型水泵臺，排水管路選管趟，吸水管規(guī)格為4.3 電動機容量的驗算式中 k富裕系數(shù)，取1.11.5；當時，取1.15；當時，取1.1；傳動效率，電動機與水泵直聯(lián)時，一般取0.950.98。水泵配套電動機為，功率kW，大于計算容量，滿足要求。4.4 選擇配電設備配電設備包括控制設備和啟動設備。由于一般情況下主要水泵房與井下中央變電所聯(lián)建在一起，水泵的直接起動設備都放在變電所內，故而應與變電所的配電設備選擇同一系列。起動水泵時在變電所操作，泵房內設停止按鈕。為了便于控制，可在泵房和變電所之間設聯(lián)絡信號。對于降壓起動設備或饒線型電動機的轉子控制的選擇根據(jù)相關文獻規(guī)定，通常電壓在600V以下，電機容

22、量在150KW以下時，采用QC83防爆啟動器QJs型自降壓起動器，容量在150300KW時，可采用XTO系列自減壓起動器或GTTX-61型系列綜合起動器；若為6KW高壓鼠籠型電動機，可采用GKF-H1起動柜和QKSJ系列電抗器；或采用QZQ-6A型、KRG-6A型高壓綜合起動器。饒線型電動機可采用BP系列頻敏變阻器和BU1型油浸起動變阻器。根據(jù)前文表22可知，250D60泵的軸功率為384KW，電機功率為500KW，電機轉速為1480 r/min，效率為80%與之配套的電機為Y355L4，其參數(shù)如表43所示表43 電機參數(shù)電機型號功率P（KW）額定電壓（KV）轉速n（r/min）質量m（Kg）

23、單價（元）Y400L-445061480200029600第四章. 確定泵房、水倉和管子道尺寸并繪制泵房布置圖一估算泵房尺寸計算泵房洞室的開拓費用，必須預先估計泵房的尺寸。通常泵房都是采用一條軸線布置法。泵房的長、寬和高估算如下：按下式計算： (17)式中: n泵的臺數(shù)； L水泵機組（泵和電機）的總長度(m)； A (m)；由于250D60泵的外形和安裝尺寸如附表2和附圖2所示，則：按下式計算： (18)式中: bj水泵基礎寬，一般可按水泵底座外形尺寸在其長度和寬度方向上每邊增加0.1； b1水泵基礎邊到有軌一側墻壁之間的距離，以通過最寬設備為原則，一般可選取1.5； b2泵基礎邊到吸水井一側

24、墻壁之間的距離，一般可選取0.8。由于250D60泵的外形和安裝尺寸如附表2和附圖2所示，則：3 . 泵房高度(Hb)當葉輪直徑D350mm時，取Hb=4.5 m；當D<350 mm時，取Hb=3 m。泵房頂可采用三心拱或半圓拱。由于D28065泵的葉輪直徑為D430 mm，所以取Hb=4.5 m 。二. 經(jīng)濟計算礦井排水的經(jīng)濟核算，有各種指標來衡量，這里用排1m3礦水所需要的總費用(即)作為方案經(jīng)濟對比。總費用包括基本投資及運行費用之和，具體項目有：設備購置,安裝工程,井巷工程；將以上各項費用總和稱為基本投資，折合成每年應攤的費用，稱為設備及安裝工程折舊及井巷工程折舊費；運行費用(以年

25、計算)包括電費、工資、維修費及其他費用(系指不直接構成建筑及工程成本，而應由基本建設投資解決的費用)。經(jīng)濟計算如下：1 .勞動定質及工資（1）司機定員：按水泵運轉臺數(shù)，每天三班作業(yè)配備。在冊系數(shù)按井下工人1.3，見下表：表21 司機定員水泵臺數(shù)（臺）班/日每日出勤人數(shù)每日在冊人數(shù)技術等級357811根據(jù)上表和水泵臺數(shù)可確定司機定員為：每日3班，每日出勤人數(shù)為3人，每日在冊人數(shù)為4人，技術等級為5級。（2）維修工人數(shù)：按下表確定，工資等級按井上。表22 維修工人數(shù)井深（H）單位正常涌水量Q300400450700100015002000500550300450600700100015002000

26、水 泵 臺 數(shù)（）357811357578200300人11222400500人11223600800人112223根據(jù)上表及該礦的正常涌水量Q、井深H和水泵臺數(shù)可確定維修工人數(shù)為：人。（3）工資:包括基本工資,輔助工資和附加工資、基本工資：煤礦工人的基本工資按以下標準確定：表23 煤礦工人（五類地區(qū)）工資等級月工資370047505800、輔助工資：輔助工資包括津貼、獎金、病傷假工資及其他，按照基本工資的百分數(shù)計算，井下工人按70%，地面工人按42%計算。由可知，輔助工資如下表所示：表24 輔助工資（五類地區(qū)）工資等級輔助工資井下地面349029445253155560336、附加工資：井下

27、和地面工人的附加工資按占基本工資和輔助工資之和的13%計算。則按以上標準可知，附加工資如下表所示：表25 附加工資（五類地區(qū)）工資等級附加工資3452. 電費計算由于正常涌水期和最大涌水期各泵的工況參數(shù)相同則年電耗量為：E=×（nzrzTznmaxrmaxTmax） （19）輔助用電系數(shù)；礦水重度，N/m3 ； Q工況流量，m3/h； H工況揚程，m；水泵工況效率；C傳動效率；d電機效率；W電網(wǎng)效率，一般可選取W=0.95-0.97； nz ,nmax 正常和最大涌水期水泵工作臺數(shù)； rz ,rmax 正常和最大涌水期水泵工作天數(shù) ,d；Tz ,Tmax 正常和最大涌水期水泵工作時間

28、 ,h；年電費： (20)式中ea當?shù)毓I(yè)電費單價元/度3. 折舊費：（1）、基本投資a. 根據(jù)煤炭部門相關概算指標計算，時間價差調整；地面建筑工程乘以1.3；礦建工程乘以1.2。b. 機電設備價格根據(jù)現(xiàn)行出廠價格計算（設備運雜費6%，材料運雜費8%）。c. 安裝工程價格：按照設備總值的百分率計算，不同類型的設備，其百分率有所不同。作為概算，設備安裝工程費（包括水泵、電動機、三閥及真空泵等）按設備價格總值的40.6%（其中，材料費為36.4%，安裝費為4.2%，工人工資占安裝費中的35%），外加工資調整58%（按安裝工資計算），施工管理費率為240.1%（工資總額）。配電設備安裝費：對于高壓鼠

29、籠型電動機所配屬的安裝費率為11.2%，其中工資占安裝費的18%；對于低壓鼠籠型電動機所配屬的安裝費率為25.1%，其中工資占1%，對于低壓饒線型電動機所配屬的配電設備安裝費率為66%，其中工資占9%，外加工資調整和施工管理費（計算方法同前）。對于排水管路安裝費率，可根據(jù)相關文獻（文獻2）計算，工資調整和施工管理費仍按前述方法計算。此外，輔助車間服務費，按照井筒中管路安裝費的280%計算。d. 井巷工程概算（包括泵房硐室、管子道、水倉絞車房、硐室及水倉），按下表計算：表26 井巷工程概算指標工程名稱技術特征單位數(shù)量單價總分經(jīng)濟指標基價地區(qū)系數(shù)地區(qū)單價直接定額費輔助費直接費施工管理費合計泵房硐室

30、130管子道m(xù)2水倉絞車房130硐室130水倉330說明：a) 基價：根據(jù)工程性質及技術特征，查3得出指標乘以1.2；b) 地區(qū)系數(shù)：取1.09；c) 地區(qū)單價基價×地區(qū)系數(shù)；d) 直接定額費數(shù)量×地區(qū)單價；e) 輔助費：通常按直接定額費的百分率制定，可選自5（井巷工程輔助費概算指標）；f) 施工管理費：按（直接定額費井巷工程輔助費）×29.86%；g) 經(jīng)濟指標總造價/數(shù)量。（2）、折舊年限：列表于下表27 折舊年限項目使用年限（年）年折舊率（%）回收率（%）水泵、電動機及配電設備清理水倉及管子道絞車10544起重機水倉輔助水泵房及絞車房管子道，水倉排水管路（無

31、縫鋼管）30152525154422064. 維修費：包括大、中、小修及日常維護所需的必要配件維修及材料消耗數(shù)量。（1） 可根據(jù)國家頒布的礦山機電設備配件和維修材料定額制定，配件價格根據(jù)廠家提供的出廠價格，參考文獻4；（2） 清理水倉絞車維修費用，當采用JD10型絞車時，其維修費用按343元/年計算；（3） 清理水倉絞車鋼絲繩維修費按559元/年計算；（4） 其余材料費是指電動機、電控設備的配件和維修材料消耗量，按水泵配件費和材料費總額的5%計算；（5） 水泵維修費規(guī)定為：水泵計算維修費的臺數(shù)同時工作臺數(shù)×1.33；（6） 維修費匯總表如下：表28 維修費匯總水泵型號工作臺數(shù)年維修費

32、水泵清理水倉絞車清理水倉絞車鋼絲繩排水管說明：1） 水泵維修費：作為概算，可根據(jù)不同水泵型號的價格乘以維修率（%）；2） 排水管路維修費：按不同管徑，每米長度維修率（%）（見下表）乘以管子每米單價：表29 無縫鋼管維修率無縫鋼管（mm）單位數(shù)量維修率維修費159米1每米單價×維修率×總長度194米1219米1273米1299米1351米1377米1402米1426米1由于本設計選用的管道是325 mm 的無縫鋼管，因此其維修率為0.325/米，其單價為74.8元/米，總長度為（其中，），所以維修費為：××5. 其他支出：按工資總額的24%計算。6. 排水

33、費用指標：將上述各項經(jīng)濟費用計算結果，以年排水量（/年）除之，即得到排1礦水所需費用。將各方案的排水費用指標列表，衡量各方案的排水合理性，還可以采用“噸水百米電耗”（每排水1噸折合排高100米所消耗的電能）這個指標，其定義式為： （21）式中E水泵裝置運轉時的電耗，可由下式計算： （22）礦水重度（kg.r/m3）；Q工況點的排水量（M3/h）；H工況點的揚程（m）；T工況點正常運行時間（h）；水泵工況效率；傳動效率（%）；電動機效率；將（22）式代入（21）式，并以管道效率代入，得到： （23）或 （24）式中 = 稱為水泵裝置效率。顯然愈大，則愈小。由前文計算可知：對于選型比較，在相同排水

34、高度和應排除的水量，各方案的應取同一。且相差也不會太大，故對能耗的影響取決于所選泵的工況點效率和管道效率，可見，這個指標綜合表征了水泵裝置的運轉品質。煤炭部提出的排水裝置，列為高能耗排水裝置。根據(jù)這個指標，顯然可定出最佳的排水設備的選型方案。由于前文已經(jīng)確定，此處只能用泵，故不用考慮能耗比較，方案也就不用比較，直接確定為：其參數(shù)為：表210 方案參數(shù)水泵型號工礦值管道效率（%）水泵裝置效率（%）（）流量（）揚程（m）功效（Kw）效率（%）280D-65280909571三、 確定泵房、水倉和管子道尺寸主要水泵房的尺寸，必須遵守礦井安全規(guī)程243條的規(guī)定。通常泵房的設備都是采用一條軸線布置法，圖

35、示（附圖紙泵房布置圖）為主要排水泵房布置總圖，該圖上的各部分尺寸可以逐項計算如下：31 基礎尺寸：基礎尺寸決定于機組底座大小和重量。機組底座尺寸應從產品樣本中查出。1. 橫向尺寸B(m): 一般比泵底座最寬尺寸大，每側大出0.10.2m;或者由基礎螺釘孔中心向外放出0.150.2m；2. 縱向尺寸L(m):m；根據(jù)需要，在此處縱向尺寸為L=0.15m。3. 高度尺寸H(m)：mm，基礎的重量約等于機組（包括底座）總重量的五倍。4. 基礎預留螺釘空的尺寸：可參考下表決定：表31 預留孔尺寸預留孔尺寸螺釘直徑d（mm）20243035424856孔寬A（mm）1001001301301601601

36、80孔深h(mm)200200300300400400500根據(jù)上文及泵的尺寸，螺釘直徑為：，則，孔寬A=160 mm；孔深h=400 mm 。3.2 泵房尺寸泵房尺寸依具體情況不同而異，詳細計算必須查出泵、電動機及管道等外型尺寸，以及運輸用的平板車規(guī)格。1. 泵房寬度： （22）式中: bj水泵基礎寬，一般可按水泵底座外形尺寸在其長度和寬度方向上每邊增加0.1； b1水泵基礎邊到有軌一側墻壁之間的距離，以通過最寬設備為原則，一般可選取1.5； b2泵基礎邊到吸水井一側墻壁之間的距離，一般可選取0.8。有附錄相關資料可知:2. 泵房長度：指泵房兩端之間的距離. m （23） 式中 n泵組臺數(shù),

37、包括預留泵組臺數(shù)； L泵基礎長度； g泵基礎之間的間距,取1.8,以能把設備拆下放在其間檢修為準,且不得小于抽出電機轉子所需的長度； A人行道的寬度； E管子道的寬度； 通常取A=2.0。由上文計算及泵的尺寸可知，泵房的長度為：3. 泵房高度:指泵房地坪至起重梁低面的距離. （24）式中 H泵基礎上表面至泵房底板的高度； H5泵軸線至底座下平面間的高度；可自樣本查出； H6泵出口端法蘭上表面至泵軸線的距離； 可自樣本查出； L4泵出口的短管長度,一般取； L2閘閥直管邊長度； L5止回閥長度； L1三通均邊長度； H7起重梁底面至橫管軸線的距離,其值與掉掛葫蘆的形式有關.應以保證吊起設備放置平

38、板車上為準。由上文計算及參考文獻可知：4. 泵房斷面：盡可能選用標準巷道的斷面，一般為三心拱端面。泵房內壁采用防火材料。此處泵房斷面采用三心拱端面，泵房內壁采用防火材料。5. 泵房標高：泵房底板比井底車場軌面高出0.5m，以備水患時來得及封閉防水門。泵房底板向水井方向有1%的傾斜坡度。泵房內軌道面與底板平，軌間布置電纜溝。3.3 水倉、水溝和吸水井的尺寸（1）水倉尺寸：通常由主倉和副倉組成，水倉的容量應遵守礦井安全規(guī)程第244條的規(guī)定，水倉斷面盡量選用單軌標準巷道。（2）吸水井尺寸：當水泵排量大于100m3/h時，應單獨設置吸水井，不得共用。1）井深： （25）式子 吸水底閥下端至水井底板的距離。一般取0.60.8m;泵軸線至泵房底板的高差。由上文計算得2）直徑：，依流量大小而定。根據(jù)前文計算所得的流量,