矿井中央水泵房硐室设计.docx

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1、矿井中央水泵房碉室设计1设计依据应占有以下资料方可进行水泵房嗣室设计：排水泵的型号、数量以及排水管数量与直径；水泵及管道线路平断面布置图；井底车场、水平开拓及中央变电所布置图；校核矿井最大涌水量和水泵排水量，水泵排水量等于矿井正常涌水量(包括充填水及其它用水)。2设计要点(1)水泵选型水泵最小能力O=生竺(5-12)20式中Q水泵最小排水量，m3/h；Q1一矿井正常涌水量，m3ho水泵扬程H=K(HI+H2)(513)式中H水泵扬程，m；K水管扬程损失系数，K=LlO1.15；Hi地面排水管出口标高与水泵房底板标高之差，m；H2吸水管高度，mo根据水泵最小排水量。，可以确定选用一台(不含检修与

2、备用泵)或数台水泵，但每台水泵扬程应满足计算要求，若计算扬程过大，无法选择时，可设计为分段串联方式。水泵电机率N=LIX网卜(5-14)36.72x1047式中N水泵电机率；1.1备用系数；P水的密度，kg/m30q水泵在工况点的流量，m3h;水泵在工况点的扬程，m；水泵在工况点的效率。水泵房碉室设计主要依据所选水泵、电机的外形尺寸以及安装尺寸确定。（2）嗣室位置水泵房碉室位置的选择应考虑以下因素：管线敷设最短，这不仅为节约管道、电缆，而且管道阻力以及电压降最小。一旦井下发生水患时，人员、设备便于撤出，或者便于下放排水设备，增加排水能力，迅速排除事故，恢复生产。具有良好的通风条件。根据以上条件

3、和要求，水泵房嗣室位置应选在井底车场与副井井筒连接处附近空车线一侧，以便于设备运输与中央变电所嗣室组成联合嗣室。即使有特殊原因也要尽可能靠近副井。水泵房碉室应设在稳定、坚固的岩层中，并远离采动影响与破碎带。碉室与副井井筒应当有适当的距离，以保证必要的安全岩柱尺寸。根据经验，若碉室布置在/V5的稳定岩层中，岩柱的平面尺寸不得小于5X5或77m2;若f5,且为不稳定的岩层，则岩柱尺寸应扩大到IoXlOm2或更大。通常，从安全角度考虑，雨室到副井运输道之间岩柱，一般达1014m,这样管子道的倾角为2530左右，便于施工、安装与设备的运送工作。（3）水泵房嗣室的基本结构中央水泵房嗣室主要由泵房嗣室、配

4、水巷道、吸水井、管子道、通道等组成。泵房洞室是设计的核心，在水泵与管子道选择后设计该嗣室的长度、宽度及断面等。配水巷道又称配水仓，它是水仓与吸水井之间的联络巷道，通过该巷道中的配水阀门完成配水功能，可以向任何一个吸水井供水或停止供水。吸水小井，原则上一台水泵对应一个吸水小井。当水泵排水虽小于IOOm3/h,两台水泵可以共用一个吸水井。吸水井深度既要考虑到水仓的联接，又要考虑到水泵的吸水高度。管子道一端与副井井筒相通，一端与水泵房相接，设计时着重要使水泵等设备的搬运、下放，管道与电线的安装，检修等均较方便。水泵房通道有两个出口，一个与井底车场或大巷相连，在此出口巷道内应设密闭栅栏两用门，另一出口

5、多与中央变电所相通，并设防火栅栏门相隔。3水泵房设计的安全要求（1）中央水泵房碉室必须采用不燃性材料支护，如砌料石或混凝殖，在坚固的岩层中也可使用锚喷支护，但不得有淋水。（2）出口通道内需设置向外开启的能防水又防火的密闭门。从碉室出口密闭铁门起5m内的巷道，应砌硝或用其它不燃性材料支护。（3）泵房碉室地坪应高出通道与车场连接处底板0.5m。泵房地坪与电缆沟底板需向吸水井有35的流水坡度，通道也应设35%o的坡度流向井底家场，以防胴室或巷道积水。（4）水泵工作的总能力应满足在20h内排出矿井24h的正常涌水量。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%O并且工作和备用水泵的总能力，应能在20h内

6、排出矿井24h的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于二作水泵能力的25%。煤矿安全规程规定：水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况，在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。排水管必须有工作和备用两趟或两趟以上管路。涌水量小于300m3h的矿井，排水管也不得少于两趟。4水泵房嗣室的几何尺寸（1）泵房碉室长度L为了减少泵房的宽度，一殷将水泵按串联方式排列，即水泵的长度方向平行于碉室的主轴线，水泵多沿碉室长轴方向排列为单排或双排。一般在中、小型矿井中，原则上以单排布置，宁可增加闲空长度，也不增加胴室宽度。此时泵房嗣室长度L为:L=+（+l）+S（515）式中L泵房洞室长度，m；Z备水泵电机长度总和，m；

7、Ih水泵电机长度总和，moa各设备基础之间的间隔，取0.52.0m,以便于检修、搬装等；n水泵台数，台；S附加距离，m,一般取2.53.0m。（2）泵房碉室宽度BB=b,+b2+b.（516）式中B泵房碉室宽度，m；bx一搬运设备一侧设备基础至墙间的距离，一般取1.42.2m；bi吸水井一侧由基础至碉室间的检修距离，一般取0.81.2mo加设备基础宽度，m0L一泵房长度；S水泵基础距墙端距离；心一电机与水泵基础长长度；一基础间距；S2基础距变电所栅栏门距离；B一泵房宽度;加一基础一侧距墙距离；左一基础宽;历一基础距另一端距离；H一泵房高；加一管道安装高度；历一起吊梁距拱顶高(3)泵房洞室断面及

8、其高度”碉室常为三心拱或半圆拱,根据所选水泵型号,嗣室断面净宽在36004200mm,净高37004200mm,净断面在11.915.7?较多，碉室高度主要取决于起吊梁和水管的敷设情况。(4)水泵基础水泵基础平面尺寸是依所选水泵、电机，外形尺寸和螺孔尺寸确定。一般基础边缘稍宽于水泵底座边100-200mm,基础深度大于螺栓埋深。5吸水井、配水仓及辅助巷道设计(1)吸水井与配水仓吸水井深度要保证水泵可靠工作，同时又不增加过多的工程量，现行设计多取5.05.5m。为了更好地保证吸水底阀不致进入空气而影响吸水，设计中规定，吸水井井底标高要低于配水仓底板标高15m,如图11所示。吸水井断面有圆形、方形

9、和半圆形，为施工方便以圆形为多。图511吸水井与配水仓平面图（2）管子道设计根据安全要求，泵房嗣室地坪及管子道与井筒连接处的高差不小于7m,管子道的倾角多取2530,少数达3540,管子道一般形式如图12所示。图12管子道布置1主排水泵房；2管子道；3井筒；4管子间；5转盘为搬运设备方便,管子道与井筒连接处,应有3m左右一段平巷（台）,为防止人、设备的坠落，与立井连接处，应设栅栏门。管子道原则上布置一条，尽量选在中央变电所与中央水泵房洞室之间，使管、缆线布置最短且安装使用方便。管子道内应铺设轨道，竖曲线半径采用69m为宜，在管子道平台处附近，一般还需设立能临时安放牵引小绞车的位置，以便运送水泵

10、在井筒与平台连接处，还需设立起重梁，以利水泵等设备运输时的起吊工作。管子道的断布置主要根据水泵设备的外围尺寸、管道尺寸确定，在断面上布置有轨道、托管梁、人行台阶、管道与电缆，如图13所示。（）(A)图13管子道断面布置1排水管；2电缆持钩；3电缆；4人行梯管子道断面多为料石或混凝土半圆拱或三心拱，常见半圆拱断面，特征参数见表18o表18半圆拱断面特征参数图示净宽B/mm净高H/mm净断面S/ID2掘进断面S/?200025004.66.2H240027005.98.0240032007.19.5B280029007.39.1(3)中央水泵房通道中央水泵房通道可采用梯形、三心拱或半圆拱断面，断面尺寸根据通过设备的外形尺寸确定。煤矿安全规程规定，从碉室出口防火门起5m内的巷道应砌磴或采用其它不燃性支护。同时还规定，嗣室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍巷道交通。铁板门上要装设便于关严的通风孔，以便必要时隔绝通风。装有铁门时，门内可以加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。穿墙套管的数目与直径，视通过电缆的数量与线径确定。