水泵设计说明书

1、目录摘要绪论1.矿水的来源及性质2新形势下对排水系统的要求3设计的指导思想4有关的方针政策5. 设计原始资料的估似第一章 .设计必备的原始资料和设计任务1.1 设计原始资料1.2 设计任务第二章 .初选排水系统第三章 .设备选型3.1 定水泵参数、选择水泵型号和台数3.2 选择水管3.3 水泵装置的工况3.4 筛选方案、校验计算第四章 . 确定泵房、水仓和管子道尺寸并绘制泵房布置图4.1 估算泵房尺寸4.2 经济计算4.3 确定泵房、水仓和管子道尺寸第五章 .论述水泵注水方式及底阀泄漏和防治5.1 水泵的注水方式5.2 水泵底阀产生泄漏的原因5.3 消除和防止水锤破坏作用的措施5.4 水泵底阀

2、堵塞的防治参考文献矿井主排水设备选型设计摘 要：认真分析题目要求，根据矿井安全生产的政策，法规，使用历史设计经验， 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，确定设备工况；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投入为指标筛选 出最终方案。选择系统配套附件，根据各设备外形尺

3、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。最后对水泵的充水方式及底阀泄漏和防治进行专题论述。绪 论对排水系统的要求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 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

4、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。矿水在矿井建设和生产过程中，涌入矿井的水流称为矿水。矿水来源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，如果有巨大裂缝和井下沟通时，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。 涌水量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。涌水量的大小和该矿区的

5、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3K=24q/T （m3/t）式中 q绝对涌水量，m3/h;T同期内煤炭日产量，to 设计的指导思想 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

6、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。它的稳定运行和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 。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使用。第一章 设计必备的原始资料和设计任务1.1设计的原始资料 竖井开拓，井口标高 ，水平标高 ; 正常涌水量 ，最大涌水量 ； 正

7、常涌水期按 天，最大涌水期天； 矿水中性，矿水密度 ； 服务年限年； 矿年产量万吨； 矿井电压 。1.2 设计任务 确定合理的排水系统。 选择排水设备。 经济指标概算。 绘制水泵房布置图。论述水泵注水方式及底阀泄漏和防治。第二章 初步考虑排水系统设计原始资料：某矿井，年产量120万吨，竖井开拓，井口标高+16.3m,水平标高-270m, 正常涌水量7.5m3/min ,最大涌水量8.34m3/min ,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

8、种 ， 如 图 11 所 示 ：图11单一水平幵采的排水系坯 一应接排才J人_宜接尙能£一阖隔串咲,&_分段挣戒，曲一運过帖扎直图1 1所示的（e）为斜井开拓的排水系统，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

9、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

10、，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三章设备型选一.确定水泵参数、选择水泵型号和台数：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。1 水泵必须的排水量依据矿井安全规程，水泵必须的排水量应为：3Q _1.2q m /h由于该矿井 qz =7.5 m3/min = 450 m3/h，qmax = 8.34 m3 / min = 500 .0m3 /h，所以该煤矿所选工

11、作水泵组的工作能力应为：Qb -1.2qz 1.2q max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：Qb0.7 1.2qz1Qb 二 Qb max - Qb取二者较大值:B maxQB 二 378 m 3/h检修泵组的工作能力:Qb =0.25 Qb式中:qz正常涌水量，m3/h ;qmax最大涌水量， m3 / h ;Qb工作水泵的排水能力，m3/h ;QBmax工作水泵组和备用水泵 组的总工作能力，m3/h;QB工作水泵和备用水泵的 排水能力，m3/h;Qb检修水泵的排水能力，m3 / h2. 估算水泵必须的扬程:HB 二 Hg/ gH P HX l_ ng式中：Hg排水高

12、度。Hg= Hp+Hx+I (m);H p泵排水高度暂取井筒高 度(m);Hx吸水高度，取Hx =5 (m);I管子高出井筒的深度，取1=1 (m);g管路效率，对于竖井取g=0.90.95 ；对于斜井，当倾角:30，取 g =0.83 0.8 ;当：=20 30，取0.8 0.77;当:：20时，取0.77 0.74 (一般取较大者为宜3. 预选水泵根据以上参数，参照泵产品样本可初步确定该矿井所需水泵的型号为：200D-65,250D-60其详细资料如下：表3 -1型号流量Q(m3/h)扬程H(m)单级扬 程Hi(m)单级零扬程Hio (m)级数.HB1 -HiD280-65280331.

13、2565715D300-6530032565745参照泵产品样本可知 D280-65X 5Q300-65 X 5的参数如表3 2所示。"H4-/SI,7/X/二PSIjiJ/丿A鼻/¥ knL*ZI1一200dO 61)4U-ei 壬】<204M 432表3 2流量扬程转速轴功 率配带电动机效率必需 汽蚀 余量叶 轮型号QHnPa功率型号n名 义 直 径泵重m/Hmr/mi nkWkW%mmmD280-65X 5280331. 251480358.6450Y400L-470. 43。354301370D300-65X 53003251480340440Y355L-47

14、644352000以上两种泵的性能曲线如图3 1所示:D23O-65 型泵性能曲线 U=1480r/min)帥*10QD30S65型泵性能曲线G=1480r/min)4. 稳定性效验为保证水泵稳定工作：0.9Hc>He,其中Ho= Hio表3 3型号HeHo0.9Ho稳定性5. 确定泵的台数由于该矿qz m3/h，所以需要设置 水泵，各水泵的排水量如表 3-4所示:表3-4水泵的排水量工作水泵Qb备用水泵FQb检修水泵JFQb排水量(m3/h)由表3-5可知，所需水泵的台数为:表3-5各种水泵的台数D280-65X 5D300- 65 X 5Qb n =Qm* Qbn =Qm“Qbn Q

15、m水泵的总台数=n +n"+n"式中：n、n和i分别为工作、备用和检修水泵的台数Qm水泵的额定流量（m3/h）。选择水管根据煤矿安全规程的要求和水泵工作台数，设置两趟管道，一趟工作, 一趟备用。1. 排水管选择计算m计算可得:（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Vp =1.5 2.2 m/s ;则排水管管径根据公式表2- 1型号D280-65X 5D300- 65 X 5额疋流量Qm （m /h）d0.0188/Qm (m) Vpm。式中dp 排水管计算内径,(2) 管壁厚度的计算根据表3-1取各水泵外径如下表所示：表2-2型号D280-65X 5D3

16、00- 65 X 5外径(mm)(3) 排水管壁厚的验算自标准GB/T 17395-1998查得外径为245mm的无缝钢管管壁厚度中有8、10、12、14、16、18mm等等。取壁厚S = 8mm试算，此时dp=245 -2 8 =229 mm，所需壁厚：=0.5d(Rz 0.4 ppC Rz-1.3p-1) C可以满足要求，排水管采用此为方案一。自标准GB/T 17395-1998查得外径为273mm的无缝钢管管壁厚度中有 8、10、12、14、16、18mm等等。取壁厚S = 8mm试算，此时dp =273 -2 8 =257 mm，所需壁厚：=0.5dp(尺 0.4p -1) CpYRz

17、-1.3p(5)可以满足要求，排水管采用此为方案二。自标准GB/T 17395-1998查得外径为的无缝钢管管壁厚度中有8、10、12、14、16、18mm 等等。取壁厚 S = 8mm 试算，此时 dp = 299 2汇 8 = 283 mm，所需壁厚:-0.5dp(Rz 0.4 p Rz -1.3p-1) C可以满足要求，排水管采用此为方案三。自标准GB/T 17395-1998查得外径为325mm的无缝钢管管壁厚度中有 &10、12、14、16、18mm等等。取壁厚S = 8mm试算，此时 dp=325 -2 8 =309 mm，所需壁厚：、.=0.5d(Rz 0.4 pp Rz

18、 -1.3p-1) C可以满足要求，排水管采用此为方案四。以上各式中：dp管径，cm;p水管工作压力，p = 0.11Hg，kg f /cm2;Rz许用应力，kg f /cm2。铸铁管Rz = 200 kg f/cm2;焊接钢管Rz =600 kg f /cm2;无缝钢管 R 800 1000 kg f /cm2。C附加厚度，对于铸铁 管C=0.70.9 cm;焊接管C =0.2 cm;无缝钢管 C =0.1 0.2 cm。综上可得，各水泵的排水管规格如表 3-3所示：表2-3型D280-65 X 5D300- 65 X 5号万案一万案一方案二方案四排水管规格(mm)© 245 X

19、8© 273X 8© 299 X 8© 325 X 8(3)吸水管直径确定根据矿井安全规程第2 - 138条，管径常按经济流速Vx=0.81.5m/s计算, 则吸水管管径根据公式dx =0.0188, Qe m计算可得：1 Vx表2-4.”一1"型号D280-65X 5D300- 65 X 5额定流量Qm (m3/h)280450(Q dx=00188 局(m)0.2570.2120.2660.219式中dx吸水管内径(计算),m.查手册根据GB/T 173951998可确定各水泵的吸水管规格如表 2-5所示:表2-5型D280-65 X 5D300-

20、65 X 5号万案一万案一万案三方案四吸水管规格(mm)© 273 X 7© 299 X 8© 299 X 8© 325 X 82. 绘制管子道系统图：管道系统图如图3 2所示'951-底阀；2-水泵；3、6-闸板阀；4-逆止阀；7、10、11、12、13、14-弯头5、8、9-三通；15-排水管3. 估算管道长度排水管道长度可估算为：Lp =(Hp -7.5)丄 L2 L3 二 m ,取 Lp =350 m ；式中：L!水流经泵房内排水管的长度，一般取L!=2030m；L2 管子道中的管子长度，一般取 L2=2030m；L3 井口出水管长度，一

21、般取 L3=1520m。吸水管长度Lx =8 m三、水泵装置的工况1.求管路特性方程式并绘制管路特性曲线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，贝U：L p = 350 mLx = 8 m排水管道管件局部阻力系数如表3- 1所示表3- 1管件局部阻力系数名称简图局部阻力系数E闸板阀Xx/d1/8，1/4，3/8, 1/2，5/8, 3/4, 7/8, 1E97.8，17，5.52, 2.06，0.81，0.26，0.07，0.01止回阀Ia °70， 60, 55, 50, 45, 40E1.7, 3.2, 4.6, 6.6, 9.5, 14底阀

22、（带滤网）Ds mm75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400E8.5, 7.6, 6, 5.2, 4.4, 3.7, 3.4, 3.1V渐缩管扩大管Er/R90弯头弯头££口=9090°90 90弯头阻力系数三通0.1,10®15® , 20°30。, 45°55°0.2 ,0.5 ,0.60.7 ,0.80.90.1 , 0.2 , 0.3,0.4,0.5 , 0.6 , 0.7 , 0.8 , 0.90.131 ,0.138 ,0.158,0.206,0.294,0.440,0

23、.661,0.974,1.408直流=0.7汇流=3分流=1.5转弯=1.5管子直径d(mm)200225250275300沿程阻力系数入0.03040.02930.02840.02760.0270管子直径d(mm)325350400450500沿程阻力系数入0.02630.02580.0250.02410.0234由于管道的沿程阻力系数入值，由管径和管壁粗糙度决定，其值见表3- 2表2 -2管道沿程阻力系数值根据管路系统图，查表3- 1得E值如表3-3所示:表3-3名称数量局部阻力系数万案一万案一万案三方案四合计6.4926.4926.4926.4924.7944.0944.0944.094

24、吸 水 管 件带过滤网的底阀13.73.73.43.490弯头10.2940.2940.2940.294收缩管10.10.10.10.1排水 管 件x 3闸板阀（± =_）d 410.260.260.260.26逆止阀11.71.71.71.7转弯流三通11.51.51.51.5x闸板阀（-=1）d10.010.010.010.0190弯头40.2940.2940.2940.294直流三通20.70.70.70.730o度弯头20.0980.0980.0980.098合计黑4.0944.0943.7943.79456.2236.2236.2236.223根据表3-2得管道沿程阻力系数

25、值如表3-4所示:表3-4万案一万案一方案三方案四则管路阻力系数Rt可用下式计算:Rt =2('x 匕 一 )兀 g dx dp dp dx根据上式得各规格管径管路阻力系数如表 3-5所示:表3-5万案一万案二万案二方案四25Rt ( h /m )故管路特性方程式方案一：对于D280-65水泵在选取管© 245 X 7做为排水管时有:(10)H 二HgRt 心若考虑管路内壁结垢管径缩小阻力加大，则可利用公式Hm (11)结合H和H 和Q之间的关系即可列出管路特性参数（如表3-6所示）。表3-6管路特性参数3Q, (m /h)0100200250300350H1, (m)H1

26、,(m)方案二：对于水泵在选取管做为排水管时有:(10)H =Hg Rt *Q2若考虑管路内壁结垢管径缩小阻力加大，则可利用公式H #Hg 1.7Rt *Q2结合H和H和Q之间的关系即可列出管路特性参数（如表 3-7所示）表3-7管路特性参数Q, (m'/h)0100200250300350H2, (m)H2 , (m)方案三：对于水泵在选取管 做为排水管时有：h 二 rt q2若考虑管路内壁结垢管径缩小阻力加大，则可利用公式H = Hg 1.7Rt *Q2(10)(11)结合H和H和Q之间的关系即可列出管路特性参数（如表 3-8所示）Q, (m3/h)0100200250300350

27、H3, (m)H3 ,(m)表3-8管路特性参数方案四：对于 水泵在选取管做为排水管时有:H =Hg Rt *Q2(12)若考虑管路内壁结垢管径缩小阻力加大，则可利用公式H" =Hg 1.7Rt Q2(13)结合H和H和Q之间的关系即可列出管路特性参数（如表 3-9所示）3Q, (m / h)0100200250300350H4, (m)H； ,(m)表3-9管路特性参数2.确定工况点由图31、图3- 2、图3-3、图3-4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3-10所示表3- 10 泵的工况点型号流里qm(m3/h)扬程H( m)功率P(KW)效率n (

28、%)(NPSH) r(m)新管旧管新管旧管新管旧管新管旧管新管旧管万案一万案一万案三方案四四、筛选方案、校验计算4.1 验算吸水高度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。H（二也（NPSH）m 一8 （ ' x 等 + P）Qm2（14）X*兀 g dxdx上式为吸水高度的计算公式。其中：取p。/ 丫 =10.2 m（因矿井为负压通风，泵安装地点的大气压力头应比地面大气压力头稍低，在工程上可近似相等）。查表得 t=15 oC 时，pv/ y =0.167 m根据公式（14）可得各方案的吸水高度，如表4-1所示：表4-1泵允许吸水的高度万案一万案一方案三方案四允许吸

29、水的高度由表41可知，方案三和方案四的吸水高度小于经验数值 3.5m，比较容易发生汽蚀现象，因此泵工作不可靠，不能满足要求，故舍去方案三和方案四。4.2 验算排水时间正常涌水期和最大涌水期时的排水时间分别为:Tz24 qzniQM24q max(ni n 2)Qm则方案一和方案二的排水时间如表 4 2所示:表4 2排水时间万案排水时间（h）新管旧管TzTmTzTm万案一方案四经校验排水时间均小于20h，符合煤矿安全规程规定4.3计算水泵的装置效率方案一：若电机效率为 0.92 ,传动效率c=0.98 ,工况效率为M 3二0.79，管路效率为g3二也二仝13二0.96Hm3 315则装置效率为Z

30、3 二 M3 " g3 c方案二：若电机效率为d =0.92 ,传动效率c =0.98 ,工况效率为M4 =0.78，管路效率为g厂隹 二空782g Hm4 360则装置效率为Z厂 M4 d g4 c由于方案一的装置效率相对比较高，故选定方案一。即型水泵 台，排水管路选管趟，吸水管规格为4.3 电动机容量的验算N m 490Nd 二k 叱=1.1101.02kWc0.98式中k富裕系数，取1.11.5;当 Q 乞 300m3/h 时，取 1.15;当 Q 300m3/h 时，取 1.1；c 传动效率，电动机和水泵直联时，c = 1 , 一般取0.950.98。水泵配套电动机为，功率k

31、W，大于计算容量，满足要求。4.4 选择配电设备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和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， 故而应和变电所的 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 150300KW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

32、-H 1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 2 2可知，250D 60泵的轴功率为 384KW，电机功率为 500KW，电机转速为1480 r/min，效率为80%和之配套的电机为 Y355L 4, 其参数如表43所示表43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）单价（元）Y400L-445061480200029600第四章.确定泵房、水仓和管子道尺寸并绘制泵房布置图估算泵房尺寸计算泵房洞室的开拓费用，必须预先估计泵房的尺寸通常泵

33、房都是采用一条轴线布置法。泵房的长、宽和高估算如下:1. 泵房的长度按下式计算：Lb = nLd A(n 1)(17)式中：n 泵的台数；L d 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1.52.5 (m);由于250D 60泵的外形和安装尺寸如附I表 2和附U图2所示，则:Lb 二 nJ A(n 1)2. 泵房宽度按下式计算:Bb = bj b1 b2m(18)式中：b j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0.10.2m；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1.52.0m；b2泵基础边到吸水井一

34、侧墙壁之间的距离，一般可选取0.81.0m。由于250D 60泵的外形和安装尺寸如附I表 2和附U图2所示，贝Bbj b b23 .泵房高度(Hb)当叶轮直径 D>350mm寸，取 H=4.5 m 当D<350 mnW，取H=3 m。泵房顶可采用三心拱或半圆拱。由于 D280-65泵的叶轮直径为D- 430 mm所以取Hb=4.5 m 。经济计算费用（即元/m3）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

35、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：1 .劳动定质及工资（1）司机定员：按水泵运转台数，每天三班作业配备。在册系数按井下工人1.3，见下表：表2 1 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357811根据上表和水泵台数n可确定司机定员为：每日3班，每日出勤人数为3人，每日在册人数为4人，技术等级为5级。（2）维修工人数：按下表确定，工资等级按井上。 表22维修工人数(H)位300400450700100015002000500550300450600700100015002000水泵 台 数（n）357

36、811357578200300人11222400500人11223600800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 为：1人。（3）工资:包括基本工资,辅助工资和附加工资I、基本工资：煤矿工人的基本工资按以下标准确定:表23 煤矿工人（五类地区）工资等级月工资370047505800U、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。由I可知，辅助工资如下表所示：表2 4 辅助工资（五类地区）工资等级辅助工资井下地面349029445253155560336川、附加工资：井下和地

37、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。则按以上标准可知，附加工资如下表所示：表25附加工资（五类地区）工资等级附加工资3154.74138.455147.682.电费计算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：1.051000 3600QHnn n nC ：工wzTz + nmaX" maxTmax)(19)式中1.05 辅助用电系数；丫一矿水重度，N/m3 ;Q 工况流量，m/h ;H工况扬程，mn 水泵工况效率；n c传动效率；n d 电机效率；n w 电网效率，一般可选取 n ；n z,nmax正常和最大涌水期水泵工作台数;r z ,r ma

38、x正常和最大涌水期水泵工作天数,d ；Tz,Tmax正常和最大涌水期水泵工作时间,h ；年电费：S? = E ea（20）式中ea当地工业电费单价元/度3. 折旧费：（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% ）。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%

39、），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。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:

40、表2 6 井巷工程概算指标工 程 名 称技术 特 征单位数量单价总分经济指标基价地区系数地区单价直接定额费辅助费直接费施工管理费合计泵房 硐 室3 m1301.0932.732.724.524.517.198.898.8管子道m274.81.0981.5163.1122.3122.385.2492.9246.45水 仓 绞 车 房3 m1301.0932.732.724.524.517.198.898.8硐室3 m1301.0932.732.724.524.517.198.898.8水仓3 m3301.0932.732.724.524.517.198.898.8说明：a）基价：根据工程性质及技

41、术特征，查3得出指标乘以1.2 ;b）地区系数：取1.09 ;c）地区单价=基价x地区系数；d）直接定额费二数量x地区单价；e) 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)；f) 施工管理费：按(直接定额费+井巷工程辅助费)X 29.86% ;g) 经济指标=总造价/数量。(2)、折旧年限：列表于下表27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109.64清理水仓及管子道绞车519.24303.27起重机水仓辅助155.332水泵房及绞车房25420管子道，水仓2546排水管路(无缝钢管)156.274. 维修费：包括大、中、小修

42、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，参考文献4;(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二同时工作台数X1.33 ;（6）维修费汇总表如下：表28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说明:1）水泵维修费：作为概算，

43、可根据不同水泵型号的价格乘以维修率（%）;2） 排水管路维修费：按不同管径，每米长度维修率（ %）（见下表）乘 以管子每米单价：表29无缝钢管维修率无缝钢管（mm）单位数量维修率维修费© 159米10.28© 194米10.29© 219米10.29© 273米10.31每米单价X维© 299米10.32修率X总长度© 351米10.33© 377米10.34© 402米10.36© 426米10.4由于本设计选用的管道是© 325 mm的无缝钢管，因此其维修率为 0.325/米，其单价为 74

44、.8元/米，总长度为L = Lp +Lx=281.5+8 = 289.5 m （其中Lp =281.5 m , Lx=8 m ），所以维修费为：维修费=74.8 X 0.325 X 289.5=7037.75 元5. 其他支出：按工资总额的24%计算。6. 排水费用指标：将上述各项经济费用计算结果，以年排水量（m3/年）除之，即得到排1m3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:Et 100m QT H gkw h/t100m(21)x1000 100式中 E水泵装置运转时的电耗

45、，可由下式计算:QHTE =102 3600 c dkw h(22)丫矿水重度（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；c传动效率（% ）；电动机效率;H将（22）式代入（21）式'并以厂f管道效率代入'得到:式中Et100 m105102 3600 c d g1Et 100m - 0.27233zkw h/t 100mkw h/t 100m(24)z= c d g称为水泵装置效率。显然z愈大，则Et100m愈小由前文计算可知:Et 100 m105102 3600 c d g105102 3600 0

46、.719二 0.379 kw h /t 100m对于选型比较，在相同排水高度和应排除的水量，各方案的c应取同一。且d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Et 100m 0.5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。由于前文已经确定，此处只能用泵，故不用考虑能耗比较，方案也就不用比较，直接确定为：其参数为：表2 10 方案参数水泵型号工矿值管道效率（%）水泵装置效率（%）Et.00m(kw-h/t *100m)流量（m3/h）扬程（m）功效（Kw）效率（%）280D-6

47、5280331.259070.495710.38三、确定泵房、水仓和管子道尺寸主要水泵房的尺寸，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：3. 1基础尺寸：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): 般比泵底座最宽尺寸大，每侧大出0.10.2m;或者由基础螺钉孔中心向外放出0.150.2m；2. 纵向尺寸L(m): 由底座外边缘向外放出0.10.15m；根据需要，在此处纵向尺寸为L=0.15mo3. 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0.81.0m，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3 1预留孔尺寸预留孔尺寸螺钉直径 d( mr)20243035424856孑L宽A (mm100100130130160160180孔深h(mm)200200300300400400500根据上文及泵的尺寸，螺钉直径为：d =42 mm，贝9，孔宽 A=160 mm孔深 h=400 mm。3.2 泵房尺寸泵房尺寸依具体