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1、矿井排水系统设计技术统一口径一、设计原则和依据 1、遵循《煤矿安全规程》、《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》、《煤炭工业矿井设计规范》和《煤炭工业小型矿井设计规范》以及其它有关规定； 2、选用取得《煤矿矿用产品安全标志证书》的高效节能产品，安全可靠，技术先进，经济合理； 3、采矿专业提供的矿井最大涌水量Qm和正常涌水量Qz、矿井水PH值、敷设排水管路井筒的井口和井底标高H1、H2以及井筒坡度、矿井瓦斯等级。二、排水泵站的能力确定 1、最小排水能力计算 （1）、正常涌水量时工作水泵最小排水能力：Q1=24Qz/20=1。2Qz （2）、最大涌水量时工
2、作水泵最小排水能力：Q2=24Qm/20=1。2Qm2、水泵扬程估算 H=K(Hp+Hx)式中，Hp为排水高度,且Hp=H1-H2,Hx为吸水高度,估算一般取Hx=5m,K为管路损失系数,与井筒坡度有关:立井:K=1.1~1.15,斜井:当α<20。.时, K=1.3~1.35, α=20.~30。时, K=1.3~1.25, α>30。时, K=1.25~1.2. 3、确定水泵台数根据计算的Q1、Q2、H,查水泵样本选择水泵,并根据拟选水泵的主要技术参数，初步预计水泵的流量Qb（一般为额定流量），按《煤矿安全规程》第278条相关规定，分
3、别计算出水泵站內工作水泵、备用水泵、检修水泵台数。水泵站內水泵总台数N按下面两种情况计算。(1)、正常涌水量时：N=n1+n2+n3式中，工作水泵台数n1=Q1/Qb,且n1≥1，当n1不为整数时，其小数应进位到整数。备用水泵台数n2=0。7n1，且n2≥1，当n2不为整数时，其小数应进位到整数。检修水泵台数n3=0。25n1，且n3≥1，当n3不为整数时，其小数应进位到整数。(2)、最大涌水量时，水泵工作台数n4=Q2/Qb，当n4≤n1+n2时，则N=n1+n2+n3，当n4≥n1+n2时，则N=n4+n3。 （3）、水文地质条件复杂、有突水危险的矿井，应根
4、据情况增设水泵，或预留安装水泵位置。（4）、当矿井水PH≤5时，应选耐酸泵。三、排水管路计算和管路布置1、管路布置原则（1）、根据《煤矿安全规程》第278条规定，井下排水管路应设工作管路和备用管路。工作管路应能在20h内排出矿井24h正常涌水量，工作管路和备用管路应能在20h內排出矿井24h最大涌水量。（2）、根据《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》要求，每台水泵均能经两条管路排水，排水管路在泵站內宜作环形布置。（3）、管路和水泵的匹配，宜一管一泵；如果水泵需要并联工作，一趟管路宜并联2台水泵，即一管二泵，最多不宜超过一管三泵；有时为了控制管内水的流速，1台水泵
5、也可并联二趟管路运行。（4）、水文地质条件复杂、有突水危险的矿井，视情况在井筒及管子道预留安装排水管位置。2、管径计算（1）、选择排水干管管径时，应根据矿井涌水量大小和矿井规模及服务年限，进行技术经济比较，确定合理的流速和管径。（2）、管径计算dp=（Q/900πV）1/2（m）,式中: Q—流经管内流量（m3/h）。一管一泵时Q=Qb，一管二泵时Q=2Qb，余类推V—管內水流速度，一般排水管內V=1。5~2。2m/s,当dp>200mm时，可适当增大，但不宜超过2。5m/s。3、管壁厚度计算，介绍两种方法： （1）、根据原煤炭工业部联合编写小组编写的《矿井提
6、升、通风、排水、压风设备设计手册》中所推荐的公式计算： δ=1/1+2p/[230(kz-0.65)–p]{[pdp/230(kz-0.65)-P]+c}（mm） (公式一)式中:dp—dp排水管外径（mm）p—计算管段内部最大工作压力（kg/cm2）kz—管材许用应力(kg/mm2)，且kz=0。25σBσB—管材抗拉强度(kg/mm2)，当不知钢号时，无缝钢管取kz=8~10kg/mm2，焊接钢管取kz=6kg/mm2。C—附加厚度，一般取C=1mm。 （2）、根据《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》（送审稿）中推荐的公式计
7、算： δ=δ’+c δ’=pDw/[2.3×(Rφ-6.4)+p] (公式二)式中: p—计算管段的最大工作压力（MPa） Dw—排水管外径(cm)R—管材许用应力（MPa）, 10#钢:R=85, 15#钢:R=95, 20#钢:R=100φ—管子焊缝系数。无缝钢管取1;螺旋焊接钢管：双面焊，全部探伤取1.; 螺旋焊接钢管：双面焊，不探伤取0.7.C—计入制造负偏差和腐蚀的附加厚度：无缝钢管:C=0.15(δ’+1) (cm)说明:管壁厚度计算公式较多，煤炭系统比较公认的为四大件设计手册中所推荐的公式，即(
8、公式一)。
