1、。/|统二书号，1580177.130 定价，10.00元n.lI VDC P 中华人民共和国国家标准GB GB 50451 - 2008 煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范Code for design of pumping station and pi peline of under coal mine 2008 -10 -15 发布2009 - 03 -01实施中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家标准煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范Code for design of pumping station and pipeline o
2、f under coal mine GB 50451 - 2008 主编部门:中国煤炭建设协会批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 0 9 年3 月1 日中国计划出版社2009北京中华人民共和国国家标准煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范GB 50451-2008 为中国煤炭建设协会主编中国汁划出版社出版, (地址:北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座4层)(邮政编码:100038电话:6390643363906381) 新华书店北京发行所发行世界知识印刷厂印刷850X1l68毫米1/32 1. 75印张40千字2009年2月第1版2009年2月第1次印刷印数1-800
3、0册会统一书号，1580177130 定价:10.00元中华人民共和国住房和城乡建设部公告第134号关于发布国家标准煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范的公告现批准煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范为国家标准，编号为GB50451-2008，自2009年3月1日起实施。其中，第4.1. 1 (l、2、3、4)、4.4. 1 (l)、5.1.1(2、6)、6.O. 1、6.O. 2、6. O. 5、6.O. 8条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规市由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部二00八年十月十五日目。吕本规范是根据建设部建标函(2005J124号
4、文件关于印发2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)的通知的要求，由中煤甘F单F设计工程有限责任公司会同有关单位编制而成的。本规范在编制过程中，编制组对部分生产矿井的排水泵站和管路进行了调查，访问了有关设计院、院校和制造厂家，针对本规范涉及的问题查阅了大量文献资料，作了分析研究，吸取了多年以来矿井排水的新技术、新设备和新经验，并广泛征求了设计、生产、安全监察和院校等单位的意见，经反复研究和修改，最后审查定稿。本规范共6章，4个附录，主要内容有:总则，术语和符号，泵站型式的选择，排水设备及管路选择，排水设备及管路布置与安装，供配电、控制和照明。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须
5、严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理，由中煤甘F单设计工程有限责任公司负责具体技术内容的解释。在本规范执行过程中，如有新的实践经验或意见，请将有关资料寄送中煤邮单F设计工程有限责任公司煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范编制组(地址:河北省郎郭市溢河北大街114号，邮编:056031)，以供今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位和主要起草人:主编单位:中煤甘F单设计工程有限责任公司(原煤炭工业甘F部设计研究院) 1 参编单位:中煤西安设计工程有限责任公司湖南第一工业设计研究院煤炭工业石家庄设计研究院主要起草人:张晓四徐培愕邢国仓赵书忠宋
6、建国邵-i某朱杰利蒋晓飞要书其门小莎杨东辉李永强韩猛 2 目次1总则( 1 ) 2 术语和符号( 2 ) 2.1 术语H.( 2 ) 2.2 符号(2 ) 3 泵站型式的选择( 4 ) 4 排水设备及管路选择( 5 ) 4. 1 主排水设备选择(5 ) 4.2 采区排水和井底水窝排水设备选择(7 ) 4.3 辅助设备和监测仪表选择( 7 ) 4.4 管路、阀门及管件选择(8 ) 5 排水设备及管路布置与安装(1 1 ) 5.1 排水设备布置与安装u5. 2 排水管路布置与安装(12) 5.3 主排水管路支承梁门川6 供配电、控制和照明(1 6 ) 附录A吸入式离心泵站的布置(19) 附录B吸人
7、式离心泵站设备安装(24) 附录C钢管路纵向稳定性计算(27) 附录D排水管路支承梁的荷载(2 9 ) 本规范用词说明(3 1 ) 附:条文说明 1总则1. 0.1 为在煤矿井下排水泵站及排水管路设计中贯彻执行国家发展煤炭工业的法规和技术政策，确保矿井安全生产及所采用的工艺系统和设备等安全可靠、技术先进、经济合理、节能、环保，制定本规范。1. O. 2 本规范适用于新建、改建和扩建煤矿的下列工程设计:1 主排水泵站。2 采区排水泵站。3 井底水窝泵站。4 井下排水管路。1. O. 3 当矿井水需要进行处理时，应比较井下处理的合理性。1. O. 4 当矿井水质的pH值小于5时，应采取防酸措施。1
8、. O. 5 煤矿井下排水泵站及排水管路设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。1 2.1术语Af 水泵安装地点的大气压力;户v水泵安装地点实际水温的饱和蒸汽压力;也通过配水闸阀的最大流量;Qw一一管路未淤积时的水泵工况流量;Ta管路安装时的环境温度;Tj一所论管段的环境极值温度; 管材许用应力;t.h 水泵样本必需汽蚀余量;平w一-管路未淤积时的水泵工况效率;1m一-机械传动效率;8一计入附加厚度后的管壁计算厚度;8一一管子计算壁厚;一一管子焊缝系数。2 术语和符号2. 1. 1 煤矿井下排水泵站pumping station of under coal mine 由作为核心
9、设备的水泵及其配套的驱动机、控制设备、管路、阀门、管件和必要的辅助设备以及榈室等所构成的井下排水工程。2. 1. 2 主排水泵站main pumping station 用以排除全矿井、一个水平或一个分区涌水的排水泵站。2. 1. 3 吸入式离心泵与潜水泵联合泵站pumping station of suction pumps combined with subm巳rsiblepumps 吸入式离心泵与潜水泵联合设置共同承担排水任务的泵站。2.2符号B一-泵站啊室宽度;Dw一一管子外径;Dx一-吸水管滤网直径;G -71GB50416中的有关规定执行。5. 1. 2 吸入式离心泵站的布置应符合
10、本规范附录A的规定。5. 1. 3 吸入式离心泵站设备安装应符合本规范附录B的规定。5. 1. 4 潜水泵站的布置与安装应符合下列规定:1 泵井布置方式应符合下列规定:1)一个泵井内可安装多台潜水泵;2)当泵的台数较多时可设置两个泵井，两泵井宜靠近布置;3)不得利用提升井筒作为泵井;4)泵井底部应设置清理装置;5)操作间门处应设置操作平台及防护栏杆;的泵井出车平台和其他平台均应铺设活动盖板;7)泵井内应设置爬梯。2 泵井设备安装应符合下列规定:1)泵井宜设置起重设备，起重量应按整体起吊质量计算，有条件时起重设备宜布置在泵井顶部;2)泵井起重设备起吊高度可按下式计算:H=ha十hb+hsh十hg
11、(5. 1. 4) 式中H 泵井起重设备起吊高度(m); ha 设备底面高出运输通道地坪高度(m); hb一一水泵高度(m); hsh一一绳扣垂直长度(m); hg一一吊钩中心至梁底面或轨面距离(m)。5. 1. 5 联合泵站的潜水泵布置应符合下列规定:1 当潜水泵台数较少时，可与吸入式离心泵布置在同一泵站内的加深吸水井内。2 当潜水泵台数较多时，应布置在专用泵井内，并应靠近卧泵站，且与平巷相通。5. 1. 6 采区泵站可按主排水泵站布置。5. 1. 7 斜井水窝泵站应布置在井底人行道一侧。5.2 排水管路布置与安装5.2.1 主排水泵站内的管路配置应符合下列规定:1 每台水泵均应能经两趟管路
12、排水，并宜作环形布置。2 水泵的出水管上可装设多功能水泵控制阀和闸间，或装设缓闭止田间和闸阀。3 泵站于管上应装设放水管和放水阀。4 吸入式离心泵的吸水管不应有窝存气体的地方，吸水管的任何部分均不应高于水泵的吸入口。5 吸水管下口应装设滤网，滤网的总过流面积不应小于吸水管口面积的2倍。6 泵站内所有管路均应采用支架固定。7 泵站内管路布置不得妨碍行人及设备搬运;排水管路架高敷设时其最低处距泵站地坪的高度不应小于1.8m。5.2.2 主排水管路敷设与安装应符合下列规定:1 主排水管路宜敷设于副井或主井井筒内。如地质地形条件允许，且技术经济合理时，也可通过钻孔排水，钻孔排水的排水管宜采用钢管，并应
13、全部焊接连接。2 斜管子道和斜井井筒中的排水管路敷设与安装应符合下列规定:1)宜敷设在人行道侧或对侧;2)当排水管路沿底板敷设时可采用水泥墩支承，沿井壁敷设时可采用梁支承或吊挂，间距可取410m;沿人行道侧巷道壁敷设时，若需架高敷设，其最低点至人行道踏步的高度不得小于1.8m; 3)在倾斜管路的最下部和中间若干处设置的防滑支墩或支承梁应按防止管路下滑设计;支承梁和支墩应作强度和防滑稳定性计算;防滑稳定系数允许值，对基本荷载组合可取1.3，对偶然荷载组合可取1.1。3 立井井筒排水管路应敷设在专用管子间内，并应符合下列规定:1)当井筒中有梯子间时，排水管路宜靠近梯子间主梁或罐道梁，并宜与提升容器
14、长边平行布置;2)排水管路在井筒中的布置应留有安装、检修和更换空间;3)在排水管路下部应设置弯头管座或直管座及其支承梁;当排水管路垂高较大时，宜在中间加设若干直管座及其 13 支承梁，其间距可取100150m;。在下端与支承梁刚性连接的排水管路段，当上端设有支承梁时，宜设置管路伸缩装置，并应与上端直管座下法兰连接;5)排水管路应卡定在井筒中的防弯梁上;相邻防弯梁的间距不得大于管路纵向稳定计算值;防弯梁宜借用罐道梁或梯子间梁，不能借用时，应设置单独的防弯梁;管子和梁的卡定方式应为导向卡。5.2.3 排水管路的连接应符合下列规定:1 条件允许时应采用焊接连接?垂直管段宜采用外套管贴角焊接;焊接施工
15、应符合现行煤矿安全规程的有关规定。2 焊条应根据钢管母材材质选择，施焊工艺应符合国家现行有关焊接标准的规定。3 焊接后，整条管路应按规定进行水压试验。4 不便焊接处，排水管路可部分或全部采用快速管接头或法兰连接。5.2.4 立井排水管路应按本规范附录C进行纵向稳定性计算。5.2.5 排水管路、附件及支承梁应作防腐蚀处理。5.3 主排水管路支承梁5.3.1 排水管路支承梁的荷载应按本规范附录D的有关规定确王E。5.3.2 排水管路支承梁可视作在一个主平面内受弯的构件，其稳定性计算应符合现行国家标准钢结构设计规范GB50017的有关规定。5.3.3 排水管路支承梁的材料应符合下列规定:1 宜采用Q
16、235钢、Q345钢，等级不应低于B、C级。支承梁的钢材不应采用沸腾钢。在腐蚀性较强的环境下宜采用耐蚀钢。2 焊条应符合现行国家标准碳钢焊条GB/T5117或低合金钢焊条GB/T5118的规定，其型号应与主体金属力学性能相适应。3 当支承梁由两段拼接成整体时，宜采用高强螺栓连接。螺栓、螺母和垫圈应符合现行国家标准钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1228、钢结构用高强度大六角螺母GB/T1229、钢结构用高强度垫圈GB1230和钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圄技术条件GB/T1231的有关规定。 15 6 供配电、控制和照明6.0.1 主排水泵站电源供电线路不得少于两回路，且应引自
17、变电所的不同母线段。当任一回路因故障停止供电时，其余回路应能满足最大涌水量时的全部负荷，设备的控制回路和辅助设备的电源，必须设置与主要设备同等可靠的备用电源。6. O. 2 主排水泵站的电气设备选型应符合现行煤矿安全规程的有关规定，其配置应与所选择的水泵台数相适应，并应能使工作和备用水泵同时运行。6.0.3 主排水泵的高、低压电动机采用直接启动时，变电所母线上的电压不宜低于额定电压的85%。6.0.4 主排水泵的控制，宜为就地控制和远距离集中监控，有条件时，可设计为自动化排水集中监控，应设置机旁就地控制箱，并应符合下列规定:1 集中监控应装设电动机电流、电动机温度、轴承温度、启动水泵时真空度、
18、排水管流量、水仓水位等监测装置，并应就地及集中显示，同时应能超限报警02 自动化排水集中监控，应根据水仓水位监测信号及水位变化率完成自动注水、闸阀的自动操作或多功能水泵控制阀的监测、自动开停，并应能轮换工作水泵。3 集中监控装置与主排水泵站分设时，与主排水泵站之间应设置标志明显的启动联系信号。4 机旁就地控制箱和集中监控装置应装设水泵紧停按钮。5 矿井装备的安全生产监控系统，宜在主排水泵站设置系统分站(监控设备)，并应将工况参数及必要的监测信息纳入安全生产监控系统。6. 0.5 主排水泵高压电动机的高压控制设备应具有短路、过负荷、接地和低电压释放保护功能。低压电动机的控制设备应具有短路、过负荷
19、、单中目断续、低电压、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。6. O. 6 主排水泵电动机容量在200kW及以下时，宜采用低压鼠笼型电动机;300kW及以上时，宜采用高压鼠笼型电动机;200300kW时，选择高、低压电动机应进行技术经济比选。条件允许时，启动方式应采用直接启动，并宜符合下列规定:1 高压鼠笼型电动机宜符合下列规定:1)直接启动:利用变电所具有断路器和接触器功能的高压开关柜作启动设备;2)降压启动:选用高压电抗器综合启动柜，或经技术经济比较后，选用软启动装置。2 低压鼠笼型电动机宜符合下列规定:1)直接启动与阵压启动均利用变电所配电室内低压开关柜作启动设备;2)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳
20、)突出矿井，选用隔爆型磁力启动器作直接启动设备;3)40kW及以上电动机，应采用真空电磁启动器控制，降压启动方式宜选用星一三角或自祸变压器;经技术经济比较后，可采用软启动装置。6.0.7 主排水泵站的配电室宜与井下中央变电所联合布置。嗣室内各项高、低压配电设备与墙壁之间距离，应留出500mm以上的通道;各项设备相互之间，应留出800mm以上的通道。高压配电装置操作通道的最小净距应符合下列规定:1 单列布置应为1.5m，双列布置应为2.0m。2 高压于车式开关柜不宜采用双列布置，单列布置时操作通道的最小净距应为单车长加900mm。3 电抗器不在柜内的高压综合启动柜可单台或两台一组布置，各台(组)
21、之间应留有800mm及以上的问距。若电抗器在柜内且柜前或柜后检修的可不留间距。6.0.8 主排水泵站内电力电缆和控制电缆的选择应符合现行煤矿安全规程的有关规定。用于潜水泵的电缆应具有防水性能。6.0.9 电缆可沿墙敷设，在穿过地坪时应穿钢管保护。主排水泵站内电缆宜采用电缆沟敷设，沟中电缆应放在托架上，沟底应有通向吸水井的流水坡度。6.0.10 主排水泵站应装设与矿调度室直接联系的电话。泵站内有值班室时，电话宜设置在值班室内且加装外引信号;无值班室时，电话宜设置在中央变电所。6.0.11 主排水泵电动机及各电气设备应做接地保护，其接地干线应与井下总接地系统相接。6.0.12 主排水泵站的照明灯具
22、，宜采用矿用防爆节能灯，桐室底板上十O.8m水平面处的最低照度不应小于501x。6.0.13 井底水窝水泵电动机的控制宜采用自动控制，其声光信号应接到有人值班的场所;其供电电源应按矿井二级负荷设计。6.0.14 采区泵站的配电，控制和照明，应参照上述条款执行。 18 附录A吸入式离心泵站的布置A.O.l 吸入式离心泵站宜轴向单排布置。水泵台数较多，泵站长度过长时，如榈室围岩条件好，可采用双排布置。A.0.2 单排布置泵站的嗣室长度和宽度宜符合下列规定:1 泵站啊室长度可按下式计算zL二三(Njz-1)XLjj+ Njz XLjz十2X (Ldj十0.3)十Ljx十Lzb(A. O. 2-1)
23、式中L一一泵站啊室长度(m); Njz一一机组台数;Ljj一一机组净间距(m)，应满足电动机转子抽芯和水泵的检修要求，如果设有集中检修区，则可适当减小，但不得小于O.8m;Ljz一一机组长度(m); Ldj一一大件(水泵、电机、平板车)中的最大长度(m); Ljx一一集中检修区长度(m)，如果台数多，Ljj又较长，则宜设检修区，以减小Ljj;如果不设，则为零;Lzb一一值班室长度(m)，如果不设，或与集中检修区合井，或设置值班壁鑫时，则为零。当采用真空泵引水时，泵站铜室长度应增加真空泵布置所需长度。2 泵站啊室宽度可按下列公式计算，并应取其大者:B二三BI十B2+B4+BS寸0.3(A. O.
24、 2-2) B河1+专XB2+B3十B4十Bs十0.3(A.O乞; 式中B一一一泵站榈室宽度(m); 19 Bj-一基础边(靠吸水井侧)至啊室壁的距离(m)，宜取为o. 81. Om，并不应小于0.7m;Bz-一基础宽度(m); B3-一-水泵或电动机外形(靠轨道侧)至基础宽度中心线的距离(m); B4一一大件(水泵、电机、平板车)中的最大宽度(m); B5 控制箱的厚度(m)。A.O.3 双排布置泵站的啊室长度和宽度宜符合下列规定:1 泵站响室长度可按下式计算:当Nj，为偶数时:L斗XNjzX(Ljj+Lj，)-L卢X(Ldj十o.3)十Ljx十L血(A. O. 3-1) hj一一水泵基础顶
25、面至泵站地坪高度(m); hdg一一短管长度(如果需要)(m); hd 闸间高度(m); hn一止回阀高度或多功能水泵控制阀高度(m); h，t一一一三通高度(m); hn一一法兰直径(m); n，一一一泵站干管层数;h t. 设备吊离基础的高度(m)，(ht.斗hj)不小于平板车的高度;hdj一一大件(水泵、电动机)中的最大高度(m); Bdj一一大件(水泵、电动机)中的最大宽度(m); k-一一系数，起吊水泵可取0.8，起吊电动机可取1.2。A.O.5 水泵吸水管和排水管(包括阀门)的质量不得由水泵支撑，应分别用支架承担。A.O.6 每台水泵应有单独的吸水管，其长度不宜超过10m，并应减少
26、弯头的数量。A.O.7 水泵、吸水管、配水井(吸水井)及水仓相互之间主要相关尺寸的确定，应满足图A.o. 7-1和图A.O. 7-2中有关尺寸的规定。当Nj，为奇数时:L斗X(N十川CLjj十Lj，)-Ljj十2X CLdj十0.3)十Ljx十LzbCA. O. 3-2) 当采用真空泵引水时，泵站啊室长度应增加真空泵布置所需长度。2 泵站宽度可按下列公式计算，并应取其大者:B二三2XCBj十B2)+且一卡0.3CA. O. 3-3) B二三2XCB1十B3)十Bz+B4十O.3 (A. O. 3-4) A.O.4 泵站地坪至起重梁底面或起重机轨面的高度可按下列公式叶算，并应取其大者:Hqg二三
27、hj十hb十hdg+hd十hn十h，t十Cn，0.5)Xhn十hgCA. O. 4- 1) Hqg二三hj十儿+hdj十h，h十hgCA. O. 4-2) hh=kXBdj CA.0.4-3) 式中Hqg一泵站地坪至起重梁底面或起重机轨面高度Cm); 20 AF【4 阁A.O. 7-1 水泵、吸水管、配水井(吸水井)及水仓之间相互关系 21 阁A.O. 7-2 配水闸阀与配水井(吸水井)之间相互关系图中o短管长度(mm); a，偏心异径管长度(mm).不宜小于大小管径差的5倍;(。+，) 水泵人口前直管段总长度(mm)，不宜小于3倍的水泵吸水口直径;b，一一吸水管滤网中心线距最近井壁的间距(m
28、m)，距水泵侧井壁可取(0. 81. O)Dx，距侧壁可取1.5Dx ，且不小于Dx十100mm;Dx-一吸水管滤网直径(mm); C, 配水闸阀法兰之间最小净距(mm)，不应小于150mm;C2 配水闸阀操作手轮之间净距(mm)，不应小于500mm;C3一配水闸阀操作手轮距配水井井壁间距(mm)，不应小于700mm，当双配水井集中布置共享一个壁鑫时，可不受限制;C4二一配水I咽阀法兰距配水井井壁间距(mm)，不应小于200mm;h, 配(吸)水井最低水位到吸水管滤网上缘的距离(mm)，不得小于O. 01. 25)Dxo且不得小于500mm;hx一-吸水管滤网下缘距吸水井底距离(mm)，不应小
29、于(0.60. 8)队，且不得小于700mm;Lx 吸水管滤网中心线至吸水井入口距离(mm)，不得小于4DxoA.O.8 每台水泵宜单独使用个吸水小井，吸水井直径不得小 22 于3乱，且不应小于1.2m。单台水泵流量小于100m3/h时，可两台泵共用一个吸水小井，但两吸水管滤网中心线距离不宜小于3.5Dx。A.0.9 吸(配)水井井口应装设活动盖板，盖板宜采用不小于5mm厚的花纹钢板。A.0.I0 吸(配)水井内应设有爬梯，必要时可设搭板窝。 23 水泵和电动机基础(图B.0.2)应符合F列规定:水泵和电动机应安装在同一个混凝土基础之上。混凝土强度等级不应低于C20。2 当基础位于整体性较好的
30、基岩上时，可采用锚桩(杆)基础。锚桩(杆)基础的设计应按现行国家标准动力机器基础设计规范)GB50040的有关规定执行。3 水泵和电动机的混凝土基础各部尺寸的确定应符合下列B.0.2 1 吸入式离心泵站设备安装地脚螺栓应选用标准地脚螺栓，并应符合下列规定:地脚螺栓直径应根据设备底座上地脚螺栓孔的孔径，按表B.0.1确定。附录BB.O.l 1 4之规定:地脚螺栓直径地脚螺栓孔径1213 13 17 22 27 33 40 48 55 D(mm) 17 22 27 33 40 48 55 65 地脚螺栓直径10 12 16 20 24 30 36 42 48 d(mm) 表B.O.l0 (a)地脚
31、螺栓与基础边缘关系(b)地脚螺栓孔与基础之间关系图B.O.2基础与地脚螺栓之间关系b 机器底座边缘距基础边缘的距离(mm)，不宜小于100mm;j-一基础螺栓轴线距基础边缘的距离(mm)，不应小于4倍螺栓直径川基础螺栓预留孔边缘距基础边缘净距离(mm)，不应小于100mm;e螺栓距孔壁的距离(mm)，不应小子15mm，且基础螺栓预留孔最小应为80mmX80mm基础厚度可按下列公式计算，并应取其大者:Hj二三h)+ho十hz十h3Hj二三(2.02. 5) XG/(cXS) Hj 基础厚度(mm);h1 二次灌浆层厚度(mm)，不应小于25mm，不宜大于100mm，并以微膨胀棍凝土填充密实;(B
32、. O. 2-1) CB. O. 2-2) 25 电n司可，电4 式中地脚螺栓长度(图B.O.1)应按下列情况分别计算:(B.0.1-1) (B. O. 1-2) 图B.O.l地脚螺栓长度计算1)带弯钩地脚螺栓的长度应按下式计算:t二三22d+h, 2)带锚板地脚螺栓的长度应按下式计算:1二三17d十h，1 螺栓长度(mm); d 螺栓直径(mm);hz 底座厚度(mm)。 24 2 式中h。一二地脚螺栓一次埋入长度(mm)，不应小于20d-hj(带弯钩地脚螺栓)或15d-hj(带锚板地脚螺栓hh 2 地脚螺栓底至预留孔底的距离(mm)，宜取50100mm: h3一预留孔底至基础底面的距离(m
33、m)，不应小于100mm: G 水泵机组总重(kN); S 基础平面面积(m2); Yc一一混凝土重度(kN/m3)，可取2224kN/m3。5 机组的基础初步确定后，除工程实例证明可行者外，有条件时应按有关规范作静力计算和动力校核。6 机组基础的四周应设集水槽，并应引人吸(配)水井。B.0.3 水泵与电动机之间的联轴器应设防护罩。 26 附录C钢管路纵向稳定性计算C.O.l 立井井筒排水管路可视为中心受压杆件，在确保纵向稳定的条件下，其最大允许约束长度应按下列公式计算:式中 .1去;:(C. O. 1-1) 飞去严飞235 N 伊:豆(JJlw 最大允许约束长度(m); i 管子横断面惯性半
34、径(m); (C.O.1-2) 一一长度系数，取决于两端约束条件:两端固定，可取0.65 ;一端固定，一端按支，可取0.8;一端固定，另一端允许侧移，可取1.2;一端按支，另一端允许侧移，可取2.1;A一一柔度;(J，一一管材屈服限(MPa); N一一一管路轴心压力(N); A 管子横断面面积(mm2); 管材许用应力(MPa)，按本规范第4.4. 4条规定取值;一一轴心受压杆件稳定系数。表C.O.l轴心受压杆件稳定系数KJE二。1 2 3 4 5 6 7 8 9 60 0.883 0.879 0.875 0.871 0.867 0.863 0.858 0.854 0.849 0.844 70
35、 0.839 0.834 0.829 0.821 0.818 0.813 0.807 0.801 O. 795 0.789 27 续表C.O.lJZ 。1 2 3 4 5 6 7 80 o. 783 0.776 0.770 o. 763 o. 757 o. 750 0.743 o. 736 90 O. 714 O. 706 0.699 0.691 0.684 。.6760.668 0.661 100 0.638 O. 630 0.622 0.615 0.607 0.600 0.592 0.585 110 O. 563 0.555 0.548 0.541 0.534 0.527 0.520 0.
36、514 120 0.494 0.488 0.481 0.475 。.4690.463 0.457 0.451 130 0.434 0.429 0.423 0.418 0.412 0.407 0.402 0.397 140 0.383 0.378 0.373 0.369 0.364 O. 360 0.356 0.351 150 O. 339 0.335 0.331 0.327 0.323 O. 320 0.316 0.312 160 O. 302 0.298 0.295 0.292 0.289 0.285 0.282 0.279 170 0.270 0.267 0.264 0.262 0.259
37、 0.256 0.253 0.251 180 0.243 0.241 0.238 0.236 0.233 0.231 0.229 0.226 190 0.220 0.218 0.215 0.213 0.211 0.209 0.207 0.205 200 O. 199 0.198 O. 196 0.194 O. 192 0.190 O. 189 O. 187 210 O. 182 O. 180 0.179 0.177 0.175 0.174 0.172 0.171 220 0.166 0.165 0.164 0.162 0.161 0.159 O. 158 O. 157 230 0.153 0.
38、152 O. 150 O. 149 O. 148 0.147 O. 146 O. 144 240 O. 141 O. 140 0.139 0.138 O. 136 0.135 0.134 O. 133 28 B 9 o. 728 O. 721 0.653 O. 645 0.577 0.570 0.507 0.500 0.445 O. 440 0.392 0.387 0.347 0.343 0.309 0.305 0.276 0.273 0.248 0.246 0.224 0.222 0.203 0.201 O. 185 O. 183 0.169 0.168 O. 155 0.154 0.143
39、 。.142O. 132 0.131 干附录D排水管路支承梁的荷载D.O.l 排水管路支承梁的荷载标准值应按下列规定确定:1 永久荷载标准值Gk:支承梁自重、相应管路段管子和连接件以及防腐蚀材料的自重。2 可变荷载标准值Qk:1)水柱重标准值Qlk:底部支承梁所支承管路中的水柱重;2)温度变化标准值Q2k:不能自由伸缩的管路段因温差引起式中的作用力，可按下式计算:Q2k=AXEXX CTj -Ta) A一一管子横断面金属面积Cmm2); E 钢材弹性模量CMPa); 钢材的线膨胀系数;T厂一所论管段的环境极值温度CC); Ta -管路安装时的环境温度CC)。CD. o. 1) 3 偶然荷载标准
40、值Ak:水锤力根据止回阀设置情况和水泵机组等条件计算决定。若采用多功能水泵控制阀取代止回阀，水锤力可按设计扬程的O.30. 5倍计算。D.O.2 排水管路支承梁的荷载效应组合应按下列规定确定:1 支承梁设计应按承载能力极限状态进行荷载效应组合，并应符合下式要求:式中Yo XSR CD. 0.2-1) Yo 结构重要性系数;矿井寿命大于50a时，可取1.1，小于50a时，可取1.0; S一一载荷效应组合的设计值;R一一一结构构件承载力。 29 式中式中2 荷载基本组合可按下式计算:S=YG X SGk十YQlXSQ1k +Q2 X SQ2k CD. O. 2-2) YG一永久荷载分项系数，可取1
41、.2; YQj 水柱重分项系数，可取1.2; YQ, 温度变化分项系数，可取1.4; SGk一一按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应标准值;SQjk一按水柱重标准值Qlk计算的荷载效应标准值;S乌Q2且k按温度变化标J准佳值Q3 荷载偶然组合可按下式计算:S=SGk十SQjk十SQ2k+SAk CD. O. 2一3)SAk一按偶然荷载标准值Ak计算的荷载效应标准值。 30 本规范用词说明1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格，非这样做不可的用词:正面词采用必须，反面词采用严禁。2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用应，反面词采用不应
42、或不得。3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用宜，反面词采用不宜。表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用可。2 本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为应符合的规定或应按执行。 31 中华人民共和国国家标准煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范GB 50451 - 2008 条文说明前吕煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范)GB50451-2008 , 经住房和城乡建设部2008年10月15日以第134号公告批准、发布。为便于各单位和有关人员在使用本规范时能正确理解和执行本规范，特按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明叶共使用考参考。在使用中如发现本条文说明有
43、不妥之处?请将意见函告中煤甘忡设计工程有限责任公司。本规范主要审查人:刘毅鲍巍超郭均生曲目涛李玉谨宋中扬张春堂姚贵英玉新民李书兴于李萍陶绍斌李洪宇张彦彬目次1总则(39 ) 4 排水设备及管路选择 4.1 主排水设备选择4. 3 辅助设备和监测仪表选择( 4 1 ) 4.4 管路、阀门及管件选择(4 1 ) 5 排水设备及管路布置与安装 (44) 5.1 排水设备布置与安装(44)5. 2 排水管路布置与安装的5. 3 主排水管路支承梁(4日6 供配电、控制和照明什们 37 1总则1. O. 3 水是关系国计民生的重要资源，我国特别是北方地区水资源不足，已成为国民经济持续发展和生态环境优化的严
44、重制约因素。矿井水处理能变害为利，既消除了矿井水对环境的污染，又提供了可利用的水资源。矿井水在井下处理与井上处理相比的好处有两点:一是直接用于井下洒水、湿式凿岩、煤层注水等生产用水和消防、水幕等矿井安全用水，既节省管路，又节省上下输水费用;二是既改善排水设备和排水管路的运行条件，提高其可靠性和使用寿命，又减少排水量，实现安全性与经济性两个目标。所以，若矿井水需要处理，可考虑井下处理的合理性。39 4 排水设备，及管路选择4.1 主排水设备选择4. 1. 1 本条文是对矿井主排水水泵能力的规定。对水泵的要求是从两个方面考虑保证安全的:第一是从正常涌水量考虑。正常涌水量是指矿井开采期间，单位时间内
45、流入矿井的水量，包括充填水及其他用水。为了不间断地排除矿井正常涌水量，工作水泵的排水能力必须大于矿井正常涌水量。条文规定了工作水泵的能力，应能在20h排出24h的正常涌水量，即工作水泵的能力是正常涌水量的1.2倍。第二是从最大涌水量考虑。所谓最大涌水量是指受大气降水的影响，矿井涌水量增加到最大限度时的水量，不包括矿井大突水时的水量。确切地说矿井大突水时的水量应叫矿井最大突水量。工作和备用水泵的总能力，应能在20h排出矿井24h的最大涌水量，即最大涌水量的1.2倍。有些矿井受大气降水的影响很大，雨季时矿井最大涌水量和正常涌水量相差数量很大，备用水泵的能力若一律按70%规定，则不能保证安全，故又提
46、出按最大涌水量计算的规定。按此规定配置备用泵，当矿井雨季最大涌水量和正常涌水量相差小于70%时，就可以减少备用水泵的台数。在计算水泵台数时年，如出现小数时，应取偏上整数。如要保持水泵的正常运转必须经常检修，所以规定了检修水泵的能力不应小于工作水泵能力的25%。水文地质条件复杂的矿井，可在主水泵房内预留安装定数量水泵的位置。目的是为了防突水灾害，预留的数量应按预计可能突水量来确定。4. 1. 2 含沙量超过510kg/m3时应适当降低吸水高度或增大矿井水的计算重度。其原因是由于含沙量增大，矿井水重度增大，将会影响水泵的吸水高度，为确保排水设备的安全运行，应采取必要的措施。4. 1. 3 叶轮切削
47、的适当量与水泵比转数n，有关，ns小于等于60时，切削量小于等于20%，s小于等于120时，切削量小于等于15%。此切削量对水泵效率影响不大。不可同时切削两侧壁板。叶轮切削后必须做静平衡试验。变频调速降低转速后，该转速应满足下列各式:1. 30nljlnf二0.7nlj2(1) 71f二三0.7n (2) 式中n一水泵额定转速(r/min); nf 水泵降速后转速(r/min); ljl一一水泵第一临界转速(r/min); 归一一水泵第二临界转速(r/min)。4. 1. 4 水泵因为某种原因可能反向旋转，例如止回阀失灵，其反转转速一般不超过1.2倍电动机额定转速，故水泵电动机应具有能承受1.2倍额定转速的反转转速的能力。4.3 辅助设备和监测仪表选择4.3.1 据国外资料，离心式水泵的故障约有90%是由于水泵汽蚀而引起。无底阀射流引水技术成熟，有利于减少吸水损失，提高吸水高度，避免汽蚀，减少水锤危害，既节能又能增强设
