毕业设计说明书水泵设计说明书(可编辑)

毕业设计说明书水泵设计说明书（可编辑）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑推荐下载）毕业设计说明书水泵设计说明书（可编辑）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑推荐下载）认真分析题目要求，根据矿井安全生产的政策，法规和规程的规定，借鉴以往设计经验，结合煤炭行业发展现状，确定以严格遵守《矿井安全规程》和《煤矿工业设计规范》所规定的有关条款为依据，以安全可靠为根本，以投入少、运行费用低为原则的设计指导思想。根据设计任务书所提供资料，拟估矿井条件，确定矿井对排水系统的具体要求：通过多种渠道掌握给排水行业最新信息，初步选择排水方案并对设备选型进行相关计算，初选几套方案，然后确定初选方案的设备工况，做出水泵工况曲线，校验水泵的稳定工作条件、经济运行条件，排除不合理方案。对所剩方案进行经济核算，以吨水百米费用和初期基建投入为指标筛选出最终方案。根据确定的方案选择系统配套附件，根据各设备外形尺寸及安装要求，并考虑其运行条件，最终确定泵房及管路的布置图。最后对水泵的入水室，出水室形状对水泵性能产生的影响进行专题论述。关键词：矿井涌水，工况点，设备布置，入水室，出水室TOC\o"1-3"\h\z26325摘要 i10732第1章绪论 1137271.1对排水系统的要求 1162081.2矿水 1227351.2.1矿水来源 1291361.2.2涌水量 168501.3设计的指导思想 258201.4有关的方针政策 21612第2章设计必备的原始资料和设计任务 5300372.1设计的原始资料 5303282.2设计任务 512804第3章初步考虑排水系统 61397第4章设备选型 8286934.1定水泵参数、选择水泵型号和台数 8235004.1.1水泵必须的排水量 8180734.1.2估算水泵必须的扬程 9108244.1.3预选水泵 9187244.1.4稳定性效验 11113344.1.5确定泵的台数 12111194.2选择水管 13156754.3绘制管道系统图 17325604.4估算管道长度 1791404.5水泵装置的工况 18178384.5.1求管路特性方程式并绘制管路特性曲线 1813144.5.2确定工况点 2568614.6筛选方案、校验计算 25207774.6.1验算吸水高度 25116914.6.2验算排水时间 27103224.6.3经济流速的校核 2869224.6.4选择电动机 2985194.6.5计算水泵的装置效率 3082144.6.6选择配电设备 3010503第5章确定泵房、水仓和管子道尺寸并绘制泵房布置图 3241685.1估算泵房尺寸 32239945.1.1泵房的长度 3339575.1.2泵房宽度 332595.1.3泵房高度(Hb) 34228605.2经济计算 34179255.2.1劳动定质及工资 34270885.2.2电费计算 3683125.2.3折旧费 37139705.2.4维修费 4196015.2.5其他支出 43262865.2.6排水费用指标 43215445.3确定泵房、水仓和管子道尺寸 45102125.3.1基础尺寸 4627225.3.2泵房尺寸 46289935.3.3水仓、水沟和吸水井的尺寸 48222195.3.4泵房内水管敷设 50184765.3.5起重梁 518935.3.6管子道和管子间 527345.3.7水泵的充水装置 5245295.3.8水泵的排水量测量装置（水堰法） 527047表5.16排水设备技术特征表 55903第6章水泵的入水室，出水室形状对水泵性能产生的影响 564326.1离心式水泵的主要结构 56206486.1.1叶轮 569226.1.2泵轴 56221766.1.3（吸入室）进水室 56306366.1.4导叶 56279366.1.5压出室 56200096.2入水室和出水室的分析 57177446.2.1压水室的类型和作用原理 57137676.3环形压水室的设计 60134536.4吸水室的设计和计算 6045816.4.1直锥形吸水室(图6.4) 61200486.4.2环形吸水室(图6.4) 62141836.4.3半螺旋形吸水室(图6.5) 6235976.5提高泵效率的措施 64198466.6水泵性能测试原理 6564766.6.1测定原理 6523064总结 689035参考文献 6932026致谢 70在矿井建设和生产过程中，随时都有各种来源的水涌入矿井。只有极少数例外的矿井是干燥。将涌入矿井的水排出，只是和矿水斗争的一方面，另一方面是采取有效措施，减少涌入矿井的水量。特别是防止突然涌水的袭击，对保证矿井安全生产有重要意义。矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的矿水，而且在遭到突然涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下，还要抢险排水。在恢复被淹没的矿井时，首要的工作就是排水。排水设备始终伴随着矿井建设和生产而工作，直至矿井寿命截止才完成它的使命。因此，排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的，它对保证矿井正常生产起着非常重要的作用。为了使排水设备能在安全、可靠和经济的状况下工作，必须做好确定排水方案，选择排水设备，进行布置设计，施工试运转，直到正常运行各环节的工作。在矿井建设和生产过程中，涌入矿井的水流称为矿水。矿井水的来源分为地面水和地下水，地面水是江、河、湖、溪、池塘的存水及雨水、融雪和山洪等，如果有巨大裂缝与井下沟通时，就会造成水灾。地下水包括含水层水、断层水和老空水。地下水在开采过程中不断涌出。矿水可以用单位时间涌入矿井内的体积来度量，称为绝对涌水量。一般用“q”表示，其单位为m3/h。涌水量的大小与该矿区的地理位置、地形、水文地质及气候等条件有关；同一矿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，其他季节则变化不大，因此前者称最大涌水量，而后者称为正常涌水量。为了对比不同矿井涌水量的大小，通常还采用同一时期内，相对于单位煤炭产量（以吨计）的涌水量作为比较参数，称它为相对涌水量，或称为含水系数。若以K表示相对涌水量，则：K=24q/T（m3/t）式中：q——绝对涌水量，m3/h；T——同期内煤炭日产量，t。排水系统的选择、设备的选型，以选出的整个系统在整个矿井服务期限内均能按有关规定的要求排除矿井涌水为原则，尽可能做到安全可靠，投资少，运行费用低，自动化程度高，维护方便。排水系统是煤矿生产的重要环节，排水泵属煤矿大型固定设备，独立性强，备用系数大。它的稳定运行与否将直接影响到矿井的安全。煤矿排水的电耗占原煤生产电耗的10%~30%，涌水量大的矿井可达60%（改造指南）。全国国有重点煤矿吨煤排水电耗6.7~7.5kw.h。在世界能源日益紧张的今天，我国部分地区也出现了“电荒”、“油荒”的现象，节能省电在排水系统选型中变得尤为重要。为了改善煤矿生产条件，提高设备运行的安全性、稳定性，设计过程中还要注重科技发展新成果的合理应用。在设计中必须遵守《矿井安全规程》（以下简称规程）和《煤矿工业设计规范》（以下简称规范）所规定的条款。《规程》对井下排水有如下的规定第242条主要排水设备（包括水泵，水管和配电设备）应符合下列要求：（一）水泵：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20小时内排出矿井24小时的正常涌水量（包括填充水和其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%；并且工作和备用水泵的总能力应在20小时内排出矿井24小时内的最大涌水量；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，可以根据具体情况，在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另外增加排水能力。（二）水管：必须有工作和备用的水管，其中工作水管的能力应能配合工作水泵在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应配合工作和备用水泵在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。涌水量小于300m3/h的矿井，排水管也不得少于两趟。（三）配电设备：应与工作，备用和检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用的水泵。第243条主要泵房至少设置两个出口，一个出口通过斜巷于井筒相通，称为安全出口，这个出口应当高出泵房地面7米以上；另一个出口通到井底车场，为人员及设备出口，在这个出口的通道内，应设置容易关闭的既能放火又能防水的密闭门。泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门，在闸门关闭时，泵房还必须留有形成独立的通风巷道。第244条主要水仓必须有主仓和副仓，其中一个仓工作，另一个水仓清扫或备用。新建、改建的井或生产矿井的新水平，正常涌水量在1000m3/h及其以下时，主要水仓（含副仓和主仓）的有效容量应能容纳8小时的正常涌水量。正常涌水量大于1000m3/h的矿井，主要水仓有效容量可按下式计算：V=2(qz+300)m3式中：V—主要水仓的有效容量，m3；qz—矿井正常涌水量，m3/h。但主要水仓的有效容量不得小于4小时的矿井正常涌水量;采区水仓的有效容量应能容纳4小时的采区正常涌水量。矿井最大涌水量同正常涌水量相差特大的矿井对水仓容量应编制专门设计，报矿务局总工程师批准。水仓进口处应设置篦子。对水砂充填、水力采煤和其它涌水中带有大量杂质的矿井，还应设置沉淀池。第245条水泵、水管、闸阀和排水用的配电设备等必须经常检查和维护，在每年雨季以前，必须全面检查一次所有零件都应补充齐全，并对全部工作水泵和设备用水泵进行一次同时运行试验。水仓、沉淀池和水沟的淤泥应由矿长组织力量每年至少清理两次，在雨季前必须清理一次。《规范》规定：第2—136条主排水泵的选择，必须能使工作水泵总能力在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量。备用水泵的台数应不小于工作水泵台数的70%，并且工作水泵和备用水泵的总能力应能在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。检修水泵的台数按工作水泵台数的25%设置（以上计算有尾数时，均取偏上整数）。对于正常涌水量为50m3/h及以下，且最大涌水量为100m3/h及以下的矿井可选用两台水泵，其中一台工作，一台备用。水文地质条件复杂的矿井，可根据情况增设水泵或在主排水泵房内预留安装水泵的位置。第2—138条主排水管至少敷设两条，其中一条出现故障时，其余管路能在20小时的正常涌水量，全部管路的总能力应能在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。正常涌水量在50及以下的斜井一般敷设一条管路，其能力应在20小时内排出矿井矿井24小时的最大涌水量。第2—139条确定水泵扬程时，应考虑排水管淤积而增加的阻力，将计算的管路损失乘以1.7系数。第2—140条矿井水PH值小于5时，排水设备应采取防酸措施。第2—142条每台水泵排水量小于100，两台水泵的吸水管可共用一口吸水井，但其滤水器边缘间的距离不得小于吸水管直径的两倍。100及以上则应有独立的吸水井。水泵的电动机容量大于100kw.时，主排水泵房应设起重梁，敷设轨道与车场相通，在进口位置应有转车空间。=1\*GB2⑴竖井开拓，井口标高+58m，水平标高-353m；=2\*GB2⑵正常涌水量380m3/h，最大涌水量480.00m3/h；=3\*GB2⑶正常涌水期按300天，最大涌水期65天；=4\*GB2⑷矿水中性，矿水密度1020kg/m3；=5\*GB2⑸服务年限40年；=6\*GB2⑹矿年产量100万吨；=7\*GB2⑺矿井电压6KV。=1\*GB2⑴确定合理的排水系统。=2\*GB2⑵选择排水设备。=3\*GB2⑶经济指标概算。=4\*GB2⑷绘制水泵房布置图。=5\*GB2⑸论述水泵入水室，出水室形状对水泵性能产生的影响。第3章初步考虑排水系统设计原始资料：某矿井，年产量100万吨，竖井开拓，井口标高+58m，水平标高-353m，正常涌水量380.00m3/h，最大涌水量480.00m3/h，矿水中性，矿水密度1020kg/m3，最大涌水期按65天计算，服务年限为40年。由设计原始资料可知，该矿井的排水系统应采用单水平开采的系统。单水平开采系统有以下几种，如图3.1所示：图3.1单一水平开采的排水系统a-直接排水b-直接串联c-间隔串联d-分段排水e-通过钻孔直接排水图3.1所示的（e）为斜井开拓的排水系统，由于设计是竖井开拓，故排除此方案。图（a）、（b）、（c）、（d）的开拓方式均是竖井开拓。由此，可供选择的排水系统有以四种：图（a）采用直接排水方式在开采水平设水泵房，将矿井涌水集中到水仓排至地面，这种排水系统的水平和泵房数量少，系统简单可靠，基建投资和运行费用少，维护工作量要减少一半以上，需用的人员也少。图（b）设置在同一水泵房内的两台水泵直接串联时，若其正常工作的转向是相反的，而且有功率足够大的两端出轴的电动机同时拖动两台串联工作的水泵。否则，只能采用两套独立的水泵机组串联工作。在后者情况下必须调整好两台水泵的工况。无论哪一种情况都必须增加在高压下工作水泵的外壳强度和填函密封的能力。图（c）设置中间水泵房，但不设置中间水仓，上下水泵间隔串联工作，该方案操作程序复杂，而且处于下部的水泵仍有受到全部水柱压力的可能，唯一的优点就是不需要中间设仓。图（d）采用分段排水，在井筒中部设置一套排水系统，可有效降低主排水设备的扬程，从而降低主排水设备的规模。缺点是当一套排水设备发生故障是，会影响整个矿井的排水，而且设备数量较多，井筒中的管路复杂，不利于安装和维护。根据原始资料并依据《矿井安全规程》和《煤矿工业设计规范》，本着尽量减少水泵数量的原则,并且考虑基建、维护、运行成本的简易程度，选用图（a）的方案作为本设计的排水方法.第4章设备选型选择水泵的型式和台数应符合《矿井安全规程》和《煤矿工业设计规范》的规定。若有两种或两种以上符合要求时，应选其中尺寸小，效率高的水泵，而且水泵的台数应尽可能少。只有在不得已的情况下，才采用两台水泵并联排水。依据《矿井安全规程》，水泵必须的排水量应为：(4-1)由于该矿井，，所以该煤矿所选工作水泵组的工作能力应为：工作水泵组和备用水泵组的总工作能力：备用水泵的工作能力：取二者较大值：检修泵组的工作能力：式中：（4-2）式中：根据以上参数，参照《泵产品样本》可初步确定该矿井所需水泵的型号为：D280-65,D500-57其详细资料如下：表4.１水泵参数表型号流量Q(m3/h)扬程H(m)单级扬程H(m）单级零扬程H(m)级数D280-6528045565727D500-5750045657708参照《泵产品样本》可知D280-65×7,D500-57×8的参数如表4.2所示。表4.2所选泵参数表型号流量Q(m3/h)扬程H(m)转速n(r/min)轴功率Pa(kW)配带电动机电机功率(kW)效率η(%)必需汽蚀余量(m)叶轮名义直径(mm)泵重(kg)D280-65×72804551480475.368073

3.7

4301734D500-57×8500456148076710508154303300以上两种泵的性能曲线如图4.1所示：4-1a．D280-65型泵的性能曲线图4-1b.D500-57型水泵曲线图为保证水泵稳定工作：0.9H0≥HC，其中Ho=表4.3水泵扬程参数表型号HCHo稳定性D280-65×7417.5504453稳定D500-57×8417.5560504稳定由于该矿，所以需要设置三组水泵，各水泵的排水量如表4.4所示：表4.4水泵的排水量工作水泵备用水泵检修水泵排水量456319.2114由表4.5可知，所需水泵的台数为：表4.5各种水泵的台数D280-65×7D500－57×821211153式中：分别为工作、备用和检修水泵的台数。——水泵的额定流量。式中对于D280-65×7型号水泵，其正常涌水期所需的水泵台数为：；最大涌水期所需水泵台数为；即最大涌水期所需备用水泵台数为1台，所以D280-65×7型号水泵工作泵2台，备用1台，检修1台，一共是4台。根据《煤矿安全规程》的要求和水泵台数小于4台，设置两趟管道，一趟工作，一趟备用，水泵台数为4台或4台以上的设置三趟管路，正常涌水期开启两趟，一趟备用，最大涌水期三趟管路全部开启！排水管选择计算：（1）根据《矿井安全规程》相关规定，计算排水管管径时，经济流速；则排水管管径根据公式计算可得：表4.6排水管径范围型号D280-65×7D500－57×8额定流量(m3/h)2805000.257~0.2120.353~0.283式中：——排水管计算内径，m。管壁厚度的计算及验算根据表4.7取各水管内径（取标准管径）如下表所示；每一种型号的水泵对应取两种管径得到四套方案：表4.7所选四种管径型号D280-65×7D500－57×8内径（mm）250或225350或300排水管壁厚的验算:表4.8热轧无缝钢管（YB231-70）（mm）外径323842455054576063.5687073壁厚2.5-82.5-82.5-102.5-102.5-103-113-133-143-143-163-163-19外径76838995102108114121127133140146壁厚3-193.5-243.5-243.5-283.5-284-284-284-324-324-324-324.5-36外径152159168180194203219245273299325351壁厚4.5-364.5-365-455-455-456-506-507-507-508-758-758-75外径377402426459465480500530550560600630壁厚9-759-759-759-759-759-759-759-759-759-759-759-75壁厚系列2.53.03.54.04.55.05.5677.588.599.5101112131415161718192022242526282930343536384042454850566063657075自标准GB/T17395-1998查得内径为250mm的无缝钢管管壁厚度中最小为8mm。对于D280-65×7型泵当内径取250时，对应的壁厚为：(4-3)可以满足达到最小壁厚的要求，排水管采用φ273×13，此为方案一。对于D280-65×7型泵当内径取225时，对应的壁厚为：（4-4）自标准GB/T17395-1998查得外径为245mm的无缝钢管管壁厚度最小为8mm。取壁厚δ＝10mm。可以满足最小管壁要求，排水管采用φ245×10，此为方案二。对于D500－57×8型泵当排水管内径取标准管径300mm时，其对应的管壁厚度为：（4-5）自标准GB/T17395-1998查得内径为300mm的无缝钢管管壁厚度中有8、10、12、14、16、18mm等等。取壁厚δ＝12mm，可以满足壁厚要求，此时（外径），排水管采用φ324×12，此为方案三。对于D500－57×8型泵当排水管内径取标准管径350mm时，其对应的管壁厚度为：（4-6）自标准GB/T17395-1998查得内径为350mm的无缝钢管管壁厚度中有8、10、12、14、16、18mm等等。取壁厚δ＝14mm，满足要求，此时（外径）。可以满足壁厚的要求，排水管采用φ378×14，此为方案四。式中：综上可得，各水泵的排水管规格如表4.9所示：表4.9型号D280-65×5D300－65×5方案一方案二方案三方案四排水管规格外径（mm）φ273×13φ245×10φ324×12φ378×14吸水管直径确定根据《矿井安全规程》第2－138条,吸水管径常按经济流速dx=+25（mm）计算，则根据排水管径，对应的四套方案计算可得：表4.10型号D280-65×5D300－65×5方案一方案二方案三方案四排水管规格外径（mm）φ273×13φ245×10φ324×12φ378×14吸水管径内径（mm）dx=+25250+25=275225+25=250300+25=325350+25=375式中dx吸水管内径(计算),mm.管道系统图如图4.2所示。图4.21-底阀；2-水泵；3，6-闸阀；4-逆止阀；7，10，11，12，13，14-弯头；5，8，9-三通；15-排水管排水管道长度可估算为：，取；吸水管长度；其它管件的等效长为：=30m管路总水管长为L=482+30+5=517m由上文计算可知排水管和吸水管的长度，不计管径差异，近似地按排水管径计算其特性，则：总管长为517，其中前面取的其它等效管长=30是根据下面的管件局部阻力系数计算得出，排水管道管件局部阻力系数如表4.11所示表4.11管件局部阻力系数名称简图局部阻力系数ξ闸板阀x/d1/8，1/4，3/8，1/2，5/8，3/4，7/8，1ξ97.8，17，5.52，2.06，0.81，0.26，0.07，0.01止回阀70，60，55，50，45，40ξ1.7，3.2，4.6，6.6，9.5，14底阀（带滤网）mm75，100，150，200，250，300，350，400ξ8.5，7.6，6，5.2，4.4，3.7，3.4，3.1渐缩管0.1扩大管αξ0.2，0.5，0.6~0.7，0.8~0.9弯头ξ弯头三通由于管道的沿程阻力系数λ值，由管径和管壁粗糙度决定，其值见表4.12表4.12管道沿程阻力系数值管子直径200225250275300沿程阻力系数λ0.03040.02930.02840.02760.0270管子直径325350400450500沿程阻力系数λ0.02630.02580.0250.02410.0234根据管路系统图，查表4.11得ξ值如表4.13所示：表4.13名称数量局部阻力系数方案一方案二方案三方案四吸水管件带过滤网的底阀13.73.73.43.410.2940.2940.2940.294收缩管10.10.10.10.1排水管件闸板阀（）10.260.260.260.26逆止阀11.71.71.71.7转弯流三通11.51.51.51.5闸板阀（）10.010.010.010.0140.2940.2940.2940.294直流三通20.70.70.70.730º度弯头20.0980.0980.0980.098通过查表法进行工况曲线的确定其管路曲线方程，故管路特性方程式:（4-7）是在百米长的管路中查其对应的管路损失。根据下面图4.3所示：图4.3计算管路损失图解方案一：对于D280-65水泵在选取管φ273×13做为排水管时有：表4.14管路特性参数010020025030035000.220.81.31.72417.5418.6421.6424.2426.3427.859.659.860.260.660.961.1图4.4方案一的工况曲线方案二：对于D280-65水泵在选取管φ245×13做为排水管时有：表4.15管路特性参数010020025030035000.341.41.82.73.4417.5419.3424.7426.8431.5435.159.659.960.76161.662.2图4.5方案二的工况曲线方案三：对于D500-57水泵在选取管φ324×12做为排水管时有：表4.16管路特性参数020025030035040045050055000.280.420.60.750.951.41.61.8417.5418.9419.7420.6421.4422.4424.7425.8426.852.252.452.552.652.752.853.153.253.4图4.6方案三的工况曲线方案四：对于D300-65水泵在选取管φ378×14做为排水管时有：表4.17管路特性参数020025030035040045050055000.160.220.30.40.450.60.680.9417.5418.3418.6419419.6419.8420.6421422.252.252.352.3352.452.552.552.652.6352.8图4.7方案四的工况曲线由四个方案对应的图可知，四个方案都能满足需要，四个方案各自工况点对应的工况参数如表4.18所示。表4.18泵的工况点型号扬程Ｈ（m）功率Ｐ（KW）效率η（%）（m）流量（）方案一427628.877.55.2380方案二434628.8785.4370方三436893.41795.1530方案四424904.86784.9545确定水泵的吸水高度，应以管路没有发生污垢时的工况为计算依据，即以新管为依据。Hx=-(10-）－(-0.24)―(+)Q2（4-8）上式为吸水高度的计算公式。式中：沿程阻力系数：;;等效阻力系数：；；表4.19按海拔而定的大气压力海拔高度/m-6000100200300400500600700大气压力/m11.310.310.210.110.09.89.79.69.5注：1m1×表4.20按水温而定的饱和水蒸气压力水温/℃051015203040饱和水蒸气压力/m0.060.090.120.170.240.430.7550607080901001.252.03.174.87.110.33注：1m1×根据上面两个表格，由于井筒深度为411，所以大气压力，=10.5×；取温度为20°，对应的饱和水蒸汽压力为=0.24；而矿水密度为1020，所以矿水的重度γ=1020×9.81。根据公式（7）可得各方案的吸水高度，如表4.21所示：表4.21泵允许吸水的高度方案方案一方案二方案三方案四允许吸水的高度4.384.354.374.38由表4.21可知，上面四个方案的吸水高度都大于经验数值3.5m，不容易发生汽蚀现象，因此泵工作可靠，都能满足要求。正常涌水期和最大涌水期时的排水时间分别为：(4-9)则方案一的排水时间为：正常涌水时：（h）最大涌水时：（h）；方案二的排水时间为：正常涌水时：（h）（2）最大涌水时：（h）；方案三的排水时间为：（1）正常涌水时：（h）（2）最大涌水时：（h）；方案四的排水时间为：（1）正常涌水时：（h）（2）最大涌水时：（h）；表4.22排水时间方案排水时间（h）方案一1210.11方案二12.3210.38方案三17.210.87方案四16.73410.57经校验排水时间均小于20h，符合《煤矿安全规程》规定。对方案一：吸水管流速：（m/s）排水管流速：（m/s）;对方案二：吸水管流速：（m/s）排水管流速：（m/s）；对方案三：吸水管流速：（m/s）排水管流速：（m/s）；对方案四：吸水管流速：（m/s）排水管流速：（m/s）对以上四种方案中，吸，排水管的经济流速为1.2︿2.2,很显然方案二超出了这一范围，方案一，三，四都满足要求！可以把方案一排除。综合上面的几个校核参数，综合考虑流速，工况点效率，排水时间，允许吸水高度，选用电机功率等因素，筛选两个方案为：方案二，方案四！下图时对应的电机的图4.8：图4.8电动机尺寸图对于井下，由于要考虑到会有可燃气体的出现，所以选用异步防爆电机，具体情况如下：对于方案二（即D280-65×7型泵方案）根据求得的所需功率=628.8Kw，水泵转速为1480转，选择电机YB560L-4：功率P=710Kw，效率，，，；安装尺寸：A=900,B=1120,C=280,D=110,E=210,F=28,G=100,H=560,K=42;外形尺寸：L=2450,AB=1130,AD=980,HD=1120,质量M=4200Kg。对于方案四（即D500-57×8型泵方案）根据求得的所需功率=904.86Kw，水泵转速为1480转，选择电机YB630-4：功率P=1000Kw，效率，，，；安装尺寸：A=1000,B=1250,C=280,D=130,E=250,F=32,G=119,H=630,K=42;外形尺寸：L=2400,AB=1200,AD=1050,HD=1260,质量M=5200Kg。方案二：电机效率为，传动效率，工况效率为，管路效率为则装置效率为：方案四：电机效率为，传动效率，工况效率为，管路效率为则装置效率为：配电设备包括控制设备和启动设备。由于一般情况下主要水泵房与井下中央变电所联建在一起，水泵的直接起动设备都放在变电所内，故而应与变电所的配电设备选择同一系列。起动水泵时在变电所操作，泵房内设停止按钮。为了便于控制，可在泵房和变电所之间设联络信号。对于降压起动设备或饶线型电动机的转子控制的选择根据相关文献规定，通常电压在600V以下，电机容量在150KW以下时，采用QC—83防爆启动器QJs型自降压起动器，容量在150~300KW时，可采用XTO系列自减压起动器或GTTX-61型系列综合起动器；若为6KW高压鼠笼型电动机，可采用GKF-H1起动柜和QKSJ系列电抗器；或采用QZQ-6A型、KRG-6A型高压综合起动器。饶线型电动机可采用BP系列频敏变阻器和BU1型油浸起动变阻器。根据前文表述为：表4.23方案二对应的电机参数电机型号功率P（KW）额定电压（KV）转速n（r/min）质量m（Kg）效率（/%）YB560L-471061480420094.5表4.24方案四对应的电机参数电机型号功率P（KW）额定电压（KV）转速n（r/min）质量m（Kg）效率（/%）YB630-4100061480520095两个方案的配电设备都选一样的，即：FB-6型气压负荷开关，GKW-1型配电箱。第5章确定泵房、水仓和管子道尺寸并绘制泵房布置图计算泵房洞室的开拓费用，必须预先估计泵房的尺寸。图5.1水泵安装尺寸图表5.1D280-65×7型泵安装尺寸D280-65×7(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)21589951210970830190627(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)158510301503806007905004-244-35表5.2D500-57×8型泵安装尺寸D500-57×8(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)24051330142912591150139.5540(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)51105.51094.51604306608905304-354-35通常泵房都是采用一条轴线布置法。泵房的长、宽和高(结合泵和电机的尺寸)估算如下：按下式计算：(5-1)式中:n—泵的台数；L—水泵机组（泵和电机）的总长度(m)；A—水泵机组间的净空距离，一般可选取1.5～2.5(m)；按下式计算：(5-2)式中:bj—水泵基础宽，一般可按水泵底座外形尺寸在其长度和宽度方向上每边增加0.1～0.2m；b1—水泵基础边到有轨一侧墙壁之间的距离，以通过最宽设备为原则，一般可选取1.5～2.0m；b2—泵基础边到吸水井一侧墙壁之间的距离，一般可选取0.8～1.0m。当叶轮直径D≥350mm时，取Hb=4.5m；当D<350mm时，取Hb=3m。泵房顶可采用三心拱或半圆拱。对方案二：泵房长L=30.652（m）；泵房的宽度=5.01（m）；由于D280-65×7的叶轮直径D=430mm≥350mm，所以取泵房高度=4.5m。对方案四：泵房长L=24.286（m）；泵房的宽度=5.08（m）；由于D500-57×8的叶轮直径D=430mm≥350mm，所以取泵房高度=4.5m。矿井排水的经济核算，有各种指标来衡量，这里用排1m3矿水所需要的总费用(即)作为方案经济对比。总费用包括基本投资及运行费用之和，具体项目有：设备购置,安装工程,井巷工程；将以上各项费用总和称为基本投资，折合成每年应摊的费用，称为设备及安装工程折旧及井巷工程折旧费；运行费用(以年计算)包括电费、工资、维修费及其他费用(系指不直接构成建筑及工程成本，而应由基本建设投资解决的费用)。经济计算如下：司机定员：按水泵运转台数，每天三班作业配备。在册系数按井下工1.3，见下表：表5.3司机定员水泵台数（台）班/日每日出勤人数每日在册人数技术等级3334553685736858391251139125根据上表和水泵台数ｎ可确定司机定员为：每日3班，每日出勤人数，每日在册人数，技术等级为5级。维修工人数：按下表确定，工资等级按井上。表5.4维修工人数井深（H）单位正常涌水量Q300～400450～700100015002000500～550300～450600～700100015002000水泵台数（ｎ）357811357578200～300人11222400～500人11223600～800人112223根据上表及该矿的正常涌水量Q、井深H和水泵台数ｎ可确定维修工人数。（3）工资:包括基本工资,辅助工资和附加工资①．基本工资：煤矿工人的基本工资按以下标准确定：表5.5煤矿工人（五类地区）工资等级月工资344.3×20451.9×20560.7×20②．辅助工资：辅助工资包括津贴、奖金、病伤假工资及其他，按照基本工资的百分数计算，井下工人按70%，地面工人按42%计算。③．附加工资：井下和地面工人的附加工资按占基本工资和辅助工资之和的13%计算。对于方案二：水泵台数为4台，每日三班，每日出勤人数4人，每日在册人数6人，技术等级5级；维修人工数：按工人平均等级4.5级计算，井深为400500，正常涌水量300400，水泵台数5台，维修人工数为1人；工资：包括基本工资，辅助工资和附加工资：基本工资：J=6×60.7+56.7=420.9（元）；辅助工资：F=420.9×70%=294.63（元）；附加工资：=（420.9+294.63）×13%=93.02（元）；总工资：M=420.9+294.63+93.02=808.55（元）。根据时间价差乘以一个比率20则：M=808.55×20=16171（元）对于方案四：水泵台数为3台，每日三班，每日出勤人数3人，每日在册人数4人，技术等级5级；维修人工数：按工人平均等级4.5级计算，井深为400500，正常涌水量300400，水泵台数5台，维修人工数为1人；工资：包括基本工资，辅助工资和附加工资：基本工资：J=4×60.7+56.7=299.5（元）；辅助工资：F=299.5×70%=209.65（元）；附加工资：=（299.5+209.65）×13%=66.19（元）；总工资：M=299.5+209.65+66.19=575.34（元）。根据时间价差乘以一个比率20则：M=575.34×20=11506.8（元）由于正常涌水期和最大涌水期各泵的工况参数相同则年电耗量为：（5-4）式中：和--分别为正常和最大涌水时期同时工作的水泵台数，和--分别为正常和最大涌水时期的排水天数和每天开泵的小时数，--传动效率，取0.98，--电机效率，按电机样本取，--电网效率，取0.95；ea—当地工业电费单价元/度对于方案二（即D280-65×7型泵方案）：=2，=3，=300，=12，=65，=10.11；所以：=6550409.6（）经查得，本地工业电价（河北廊坊）为=0.5624元每度，所以总电费为：=6550409.60.5624=3683950.36（元）对于方案四（即D500-57×8型泵方案）：=1，=23，=300，=16.734，=65，=10.57；所以：=6550409.6（）经查得，本地工业电价（河北廊坊）为=0.5624元每度，所以总电费为：=1292443.14×0.5624=3634350.11（元）（1）.基本投资a.根据煤炭部门相关概算指标计算，时间价差调整；地面建筑工程乘以1.3；矿建工程乘以1.2。b.机电设备价格根据现行出厂价格计算（设备运杂费6%，材料运杂费8%）。对方案二：机电设备包括四台水泵，每台6万，电机每台20万，FB-6型气压负荷开关9万，GKW-1型配电箱12万，真空泵一台5万；一共的机电设备价格为M=（6+20）×4×（100%+6%+8%）+（9+12+5）×（100%+6%+8%）=147.5（万）对方案四：机电设备包括三台水泵，每台8万，电机每台24万，FB-6型气压负荷开关9万，GKW-1型配电箱12万，真空泵一台5万；一共的机电设备价格为M=（8+24）×3×（100%+6%+8%）+（9+12+5）×（100%+6%+8%）=138.34（万）c.安装工程价格：按照设备总值的百分率计算，不同类型的设备，其百分率有所不同。作为概算，设备安装工程费（包括水泵、电动机、三阀及真空泵等）按设备价格总值的40.6%（其中，材料费为36.4%，安装费为4.2%，工人工资占安装费中的35%），外加工资调整58%（按安装工资计算），施工管理费率为240.1%（工资总额）。配电设备安装费：对于高压鼠笼型电动机所配属的安装费率为11.2%，其中工资占安装费的18%；对于低压鼠笼型电动机所配属的安装费率为25.1%，其中工资占1%，对于低压饶线型电动机所配属的配电设备安装费率为66%，其中工资占9%，外加工资调整和施工管理费（计算方法同前）。对于排水管路安装费率，可根据相关文献（文献[2]）计算，工资调整和施工管理费仍按前述方法计算。此外，辅助车间服务费，按照井筒中管路安装费的280%计算。对方案二：设备安装工程费=147.5×40.6%=59.885（万）其中材料费=147.5×36.4%=53.69（万），安装费=147.5×4.2%=6.195（万）工人工资=6.195×35%=2.168（万），外加工资调整=2.168×58%=1.2576施工管理费=（2.168+1.2576）×240.1%=8.225（万）；配电设备安装费=60×11.2%=6.72（万），其中工资=6.72×18%=1.2096（万）外加工资调整=1.2096×58%=0.702（万），施工管理费=（1.2096+0.702）×240.1%=4.58989（万）排水管路安装率，管长为487米每一百米安装费7880.7元，则：487×0.01×3×7880.7=115137.027（元），工人工资=11.51×35%=4.03（万），外加工资调整=4.03×58%=2.34（万），施工管理费=（4.03+2.34）×240.1%=15.29（万）辅助车间服务费＝11.5×280%＝32.24（万）管路无缝钢管投资费用=487×3×73.9=107967.9（元）对方案四：设备安装工程费＝138.84×40.6%=56.17（万）其中材料费=138.84×36.4%=50.356（万），安装费=138.34×4.2%=5.8（万）工人工资=5.81×35%=2.03（万），外加工资调整=2.03×58%=1.1774(万)施工管理费=（2.03+1.1774）×240.1%=7.7（万）；配电设备安装费=24×3×11.2%=8.064（万），其中工资=8.064×18%=1.452外加工资调整=1.452×58%=0.842（万），施工管理费=（1.452+0.842）×240.1%=5.508（万）排水管路安装率，管长为487米每一百米安装费8047.9元则：487×0.01×2×8047.9=7.84（万），工人工资=7.84×35%=2.744（万）外加工资调整=2.744×58%=1.59（万），施工管理费=（1.59+2.744）×240.1%=10.41（万）辅助车间服务费=7.84×280%=21.95（万）管路无缝钢管投资费用=102×2×487=99348（元）d.井巷工程概算（包括泵房硐室、管子道、水仓绞车房、硐室及水仓），按下表计算方案二对应的：表5.6井巷工程概算指标工程名称单位数量单价（万）总分（万）经济指标（万）基价地区系数地区单价直接定额费辅助费施工管理费合计泵房硐室1006.913.471.090.3826.134.7618.279.0411.44管子道1001.53.431.090.375.627.553.917.0911.39水仓绞车房1000.73.321.093.6192.533.521.817.8611.23水仓10030.43.321.093.618110.01119.9368.66298.69.82方案四对应的：表5.7井巷工程概算指标工程名称单位数量单价（万）总分（万）经济指标(万)基价地区系数地区单价直接定额费辅助费施工管理费合计（万）泵房硐室1005.553.471.090.3820.9627.9214.663.4811.44管子道1001.53.441.090.375.6167.553.9317.0911.39水仓绞车房1000.73.321.093.6192.533.521.817.8611.23水仓10030.43.321.093.618110.01119.9368.67298.69.82说明：基价：根据工程性质及技术特征，查［3］得出指标乘以1.2；地区系数：取1.09；地区单价＝基价×地区系数；直接定额费＝数量×地区单价；辅助费：通常按直接定额费的百分率制定，可选自[5]（《井巷工程辅助费概算指标》）；施工管理费：按（直接定额费＋井巷工程辅助费）×29.86%；经济指标＝总造价/数量。（2）、折旧年限：列表于下表5.8折旧年限项目使用年限（年）年折旧率（%）回收率（%）水泵、电动机及配电设备清理水仓及管子道绞车1059.619.244起重机水仓辅助水泵房及绞车房管子道，水仓排水管路（无缝钢管）30152525153.275.33446.272206结合设备的价格：方案二的折旧费为30.55万；方案四的折旧费为29.1万；包括大、中、小修及日常维护所需的必要配件维修及材料消耗数量。（1）可根据国家颁布的《矿山机电设备配件和维修材料定额》制定，配件价格根据厂家提供的出厂价格；（2）清理水仓绞车维修费用，当采用JD－10型绞车时，其维修费用按343元/年计算；（3）清理水仓绞车钢丝绳维修费按559元/年计算；（4）其余材料费是指电动机、电控设备的配件和维修材料消耗量，按水泵配件费和材料费总额的5%计算；（5）水泵维修费规定为：水泵计算维修费的台数＝同时工作台数×1.33；（6）维修费汇总表如下：表5.9维修费汇总水泵型号工作台数年维修费水泵清理水仓绞车清理水仓绞车钢丝绳排水管D280-65230600334355911156.7D500-57125600234355916889说明：a.水泵维修费：作为概算，可根据不同水泵型号的价格乘以维修率（%）；b.排水管路维修费：按不同管径，每米长度维修率（%）（见下表）乘管子每米单价：表5.10无缝钢管维修率无缝钢管（mm）单位数量维修率维修费φ159米10.28每米单价×维修率×总长度φ194米10.29φ219米10.29φ273米10.31φ299米10.32φ351米10.33φ377米10.34φ402米10.36φ426米10.4由于本设计：方案二：选用的管道是φ273mm的无缝钢管，因此其维修率为0.31/米，其单价为73.9元/米，总长度为L=487m所以维修费为：维修费＝73.9×0.31×487＝11156.7（元）方案四：选用的管道是φ377mm的无缝钢管，因此其维修率为0.34/米，其单价为102元/米，总长度为L=487m所以维修费为：维修费＝102×0.34×487＝16889（元）按工资总额的24%计算。方案二：其它支出=12×808.55×20×24%=46572（元）；方案四：其它支出=12×575.34×20×24%=33139.6（元）；将上述各项经济费用计算结果，以年排水量（/年）除之，即得到排1矿水所需费用。将各方案的排水费用指标列表，衡量各方案的排水合理性，还可以采用“吨水百米电耗”（每排水1吨折合排高100米所消耗的电能）这个指标，其定义式为：（5-5）式中:E——水泵装置运转时的电耗，可由下式计算：（5-6）γ——矿水重度（kg.r/m 3）；Q——工况点的排水量（m3/h）；H——工况点的扬程（m）；T——工况点正常运行时间（h）；——水泵工况效率；——传动效率（%）；——电动机效率；将（22）式代入（21）式，并以——管道效率代入，得到：（5-7）或:（5-8）式中:=称为水泵装置效率。显然愈大，则愈小。由前文计算可知：两种方案排水的吨百米电耗计算如下：（规程要求吨水百米电耗不得超过0.5，否则认为是高能耗排水）对方案二：；对方案四：；都在0.5以下,满足规程要求。对于选型比较，在相同排水高度和应排除的水量，各方案的应取同一。且相差也不会太大，故对能耗的影响取决于所选泵的工况点效率和管道效率，可见，这个指标综合表征了水泵装置的运转品质。煤炭部提出的排水装置，列为高能耗排水装置。根据这个指标，显然可定出最佳的排水设备的选型方案。以下是两种方案的对比：表5.11两种方案的费用汇总对比水泵型号年排水量（）指标（）年排水费（万元）其中基建投资（万元）折旧电费工资维修其他D280-6534848001.213422.84430.55368.39519.44.2660.233703.6568D500-5734848001.179410.84929.1363.4413.84.3430.166656.5648从上面的表格数据中看出方案二的基建投资高，年排水费用也高，指标自然就高；方案四的基建费用，年排水费和指标都比方案二要低，所以方案四更好！最终选择的方案是：方案四！由于前文已经确定的，此处只能用D500—57泵，其参数为：表5.12方案参数水泵型号工矿值管道效率（%）水泵装置效率（%）（）流量（）扬程（m）功效（Kw）效率（%）D500-57545424904.867898.571.530.4006主要水泵房的尺寸，必须遵守《矿井安全规程》243条的规定。通常泵房的设备都是采用一条轴线布置法，图示（附图纸《泵房布置图》）为主要排水泵房布置总图，该图上的各部分尺寸可以逐项计算如下：基础尺寸决定于机组底座大小和重量。机组底座尺寸应从产品样本中查出。1.横向尺寸B(m):一般比泵底座最宽尺寸大，每侧大出0.1～0.2m;或者由基础螺钉孔中心向外放出0.15～0.2m；B=1.28+0.3=1.58m2.纵向尺寸L(m):由底座外边缘向外放出0.1～0.15m；根据需要，在此处纵向尺寸为L=0.15m。L=4.800m3.高度尺寸H(m)：基础的上表面要比泵房地坪高出0.2m以上，基础位于岩石中的深度为0.8～1.0m，基础的重量约等于机组（包括底座）总重量的五倍。4.基础预留螺钉空的尺寸：可参考下表决定：表5.13预留孔尺寸预留孔尺寸螺钉直径d（mm）20243035424856孔宽A（mm）100100130130160160180孔深h(mm)200200300300400400500根据上文及泵的尺寸，螺钉直径为：d=24mm，则，孔宽A=100mm；孔深h=200mm。泵房尺寸依具体情况不同而异，详细计算必须查出泵、电动机及管道等外型尺寸，以及运输用的平板车规格。（1）泵房宽度：（5-9）式中:—管子中心至泵房侧壁的距离，它等于法兰盘外半径加0.1m的操作间隙；—三通的均边长度；—闸阀的长度；—三通直边的半长度；B—泵基础宽度；C—平板车宽度；Z—人行道宽度；—法兰盘垫片等附加间隙之和；由附录相关资料可知:=100+585/2=392.5；=279；=850；=279；B=1580;C=1000;Z=1500;=10;则：=0.3925+0.279+0.279+0.85+0.79+1.5+1+0.01=5.1005m(2)泵房长度：指泵房两端之间的距离.m（5-10）式中：n——泵组台数,包括预留泵组台数；L——泵基础长度；g——泵基础之间的间距,取1.8～2.0m,以能把设备拆下放在其间检修为准,且不得小于抽出电机转子所需的长度；A——人行道的宽度；E——管子道的宽度；通常取A=E=2.0～3.5m。由上文计算及泵的尺寸可知，泵房的长度为：(3)泵房高度:指泵房地坪至起重梁低面的距离.（5-11）式中：H—泵基础上表面至泵房底板的高度；H5—泵轴线至底座下平面间的高度；可自样本查出；H6—泵出口端法兰上表面至泵轴线的距离；可自样本查出；L4—泵出口的短管长度,一般取0.2m；L2—闸阀直管边长度；L5—止回阀长度；L1—三通均边长度；H7—起重梁底面至横管轴线的距离,其值与掉挂葫芦的形式有关.应以保证吊起设备放置平板车上为准。由上文计算及参考文献可知：泵房断面：尽可能选用标准巷道的断面，一般为三心拱端面。泵房内壁采用防火材料。此处泵房断面采用三心拱端面，泵房内壁采用防火材料。泵房标高：泵房底板比井底车场轨面高出0.5m，以备水患时来得及封闭防水门。泵房底板向水井方向有1%的倾斜坡度。泵房内轨道面与底板平，轨间布置电缆沟。(1)水仓尺寸：通常由主仓和副仓组成，水仓的容量应遵守《矿井安全规程》第244条的规定，水仓断面尽量选用单轨标准巷道。水仓的有效容积为八小时的正常涌水量即V=8380=3040(2)吸水井尺寸：当水泵排量大于100m3/h时，应单独设置吸水井，不得共用。①井深：（5-12）式中：—吸水底阀下端至水井底板的距离。一般取0.6～0.8m;—泵轴线至泵房底板的高差。由上文计算得：②直径：，依流量大小而定。根据前文计算所得的流量,可确定。③吸水井梯子尺寸：梯间距离0.3m，梯宽取0.6m④吸水井底与仓口底板的高差，取为m。一般取1.5m左右。式中：h2—水仓接口底板至底阀下端的垂高，即最低水位的位置。⑤分水沟及水仓接口高度H2=1.8～2.0m，宽度B2=1～1.2m。根据上文，取H2=1.9m；B2=1.1m。⑥分水闸门的直径取决于通过的水量，可按下式计算：mm（5-13）式中：—通过的水量，m3/h；闸门的直径亦可按下表选取。分水闸门的外型尺寸，由表5.14:表5.14分水闸门的外型尺寸305075～100125200～250300～400150200250300400500由于水泵的排量为545m3/h，正常涌水量为380m3/h，按照此标准，则应该在400～500m3/h，所以，=625mm⑦水井上部壁笼的净高。在对应吸水管及分水闸门的上方壁内，设置起重架或吊环。⑧分水沟中控制闸门，选用暗板控制。(3)水仓：水仓的容量必须遵守《矿井安全规程》第244条的规定。水仓的断面可采用单轨标准巷道。设计时应考虑清理水仓的需要，除了在水仓底板铺轨外，在水仓入口处要有设置清理水仓绞车的峒室，峒室的尺寸必须满足安装绞车及操纵的方便为原则，一般绞车峒室的有效体积不少于30m3。所以水仓的断面采用单轨标准巷道；为了清理水仓的需要，在水仓底板铺设轨道，并且在水仓入口处设置清理水仓绞车的峒室，绞车峒室的有效体积等于30m3。(1)吸水管尺寸：①横向尺寸：由泵轴中心至吸水立管中心距离：m（5-14）式中：B—泵基础宽度；y—吸水井侧壁浇灌厚度；g2—吸水井内侧壁至吸水管中心距，可取吸水底阀的最大半径加操作间隙0.1m，（无底阀者取滤水网半径）。根据相关资料文献及设计需要，可得到：②立管尺寸：（5-15）式中：—泵轴线至吸水井中最低水位的高差，可按允许的实际吸水高度确定：（5-16）式中：—泵工况点的允许吸上真空度，4.9（查性能曲线图）；—泵安装地点的大气压10.5（mH2O）；—工作水温下的饱和蒸汽压0.24（mH2O）；—吸水管线上的水头损失，可按下式计算：=0.6214（5-17）式中：,约为7～8m,—吸水井中最低水位时，底阀潜入水面的深度，一般取1.0m；—吸水管中水流速度，1.371m/s.而：则根据上文计算可知(2)出水管布置：若为两条管路，通常是敷设在侧壁的托架上，托架取采槽钢，预埋在侧壁内。若为三趟管路，可用一边壁敷设上下两条管，另一边一条管路；或两侧各敷设一条管路，另一路敷设在起重粱上。具体布置见图纸。起重梁通常选用工字梁，它的起重能力应按最重件计算，按极去应力选择，安全系数取4。此处，起重梁的起重能力应为8500。管子道是泵房与井筒相通的一条倾斜巷道，倾角一般为25～30º，排水管、电缆线等由此通道敷入井筒。在与井筒相接处，设有平台，排水管的弯头支座就固定于平台的钢梁上，平台要高出泵房底版7m以上。排水管架设在管子道侧壁的管墩上或预先埋好的悬臂梁上，并用管卡固定。管子道中间一般敷设轨道，两轨之间设有人行台阶。管子道的长度一般为15～20m，宽度一般为2m左右，其高度一般为1.8～2.0m。一般采用真空泵装置，抽气时间为3到5秒，真空泵的形式多采用SZ-1和SZ-2型水环式真空泵，对多台水泵并联抽气，要设计管路布置系统以及分离罐装置。水堰，是矿井测量排水量的通用装置，用得比较普遍。水堰分成三部分：导水部分，整流部分和工作部分，如图5-2所示，长度为L3的导水部分接受被测水，来自排水管的水落入受水管L1，受水管径大于排水管径，其下端潜入水面防溅出，还可以减弱被动，该部分容积应尽可能大些。长度为L2的整流部分由几道整流网组成，水经此部分后，消弱了余波，流动更加均匀，长度为L1的工作部分要有足够的长度，以便使水能平稳的流过堰口板，为了测出水面超出堰口下边缘的高度h，在槽侧壁上开有直径为10到30mm的孔使槽与透明的水壁管相通于是关内水位与槽内水位相同，水位高低可用装在槽边的水位测针测出堰的各部分长度可由表5-15查出堰口板是水堰的关键部分，根据测定的流量大小可用三角堰，矩形堰和全宽堰（参照表5-15插图）。板的剖面示于图5-3，通常取刀口宽2mm，口与内侧成90度相交，外侧倾角45°刀口要保持棱角，各角允许误差正负5分全宽和矩形堰开口两侧边缘间距，允许误差正负0.001B和正负0.001b，选用不生锈和耐腐蚀材质制作。图5.2水堰结构1-受水管；2-整流阀；3-堰口板；4-水位管；5-测针；6-放水栓；7-可调支撑水槽侧板与底板成90°相交，允许误差正负5′侧壁要有足够刚度，不得由于水压而变形，为了保持槽底水平，应有可调支撑。图5.3堰口板剖面通过堰口的流量，可根据水位高度h，表5.15提供的公式计算。堰口名称三角堰矩形堰全宽堰图样几何尺寸（图9-5）>(B+2h)2h>(B+h)>(B+3h)2h>(B+2h)>(B+5h)2h>(B+3h)计算流量公式流量系数C的适用范围B=0.5—1.2(m)Z=0.1—0.75(m)H=0.07—0.26(m)(h=B/3以内)B=0.5—6.3(m)B=0.5—5.0(m)Z=0.15—3.5(m)H(m)表5.15测流量堰口参数及计算流量公式5.3.9排水设备技术特征井筒垂深（m）排水高度（m）正常涌水量（m3/h）最大涌水量（m3/h）水泵电动机排水管型号台数工作效率效率型号台数规格*长度*趟数411417.5380480D500-57378%81Yb630l23350*487*2设备技术特征表（续表）清理水仓绞车管子道绞车手拉葫芦水泵房硐室管子道水仓绞车房硐室型号台数型号台数型号台数mTCXJ-10001TCXJ-10001HS1025551503040/15050离心式水泵的主要结构形式有很多，但其基本结构是由传动部分（叶轮，泵轴，平衡盘）；固定部分（吸入室，导叶，压出室等）；密封部件和轴承部分组成：叶轮室泵传递能量唯一部件，它的形状，尺寸，制造精度对水泵的性能有很大的影响，由前盘，后盘，轮毂及叶片组成。叶轮形式由封闭式（有前后盘），半开式（只有后盘）及开式（无前后盘）三种。后两种叶轮常用于输送含杂物的流体。叶轮的叶片数一般在6至12片，厚度约为3至6mm。叶轮材料常用铸铁制成，耐酸泵叶轮材料可用青铜或不锈钢。泵轴是传递扭矩的主要部件。泵轴，叶轮和平衡盘组成离心泵的转子，对转子应进行静平衡和动平衡的试验。泵轴与水接触部分装有轴套，其作用是对叶轮定位和保护泵轴。轴套材料一般用铸铁，锈蚀和耐磨后易于更换，泵轴必须由足够的强度，一般用45号优质碳素钢制成。是指吸入法兰接口至叶