第二篇礦山排水設(shè)備第五章離心式水泵的工作理論

第二篇礦山排水設(shè)備第五章離心式水泵的工作理論1本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)礦山排水設(shè)備概述離心式水泵的工作原理和工作參數(shù)離心式水泵的基本理論比例定律與比轉(zhuǎn)數(shù)離心式水泵在管路中的工作本章小結(jié)本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)礦山排水設(shè)備概述2第一節(jié)礦山排水設(shè)備概述如右圖所示為礦井排水過程示意圖。涌入礦井的水順著巷道一側(cè)的水溝自流集中到水倉1，而后經(jīng)分水溝流入水泵房5一側(cè)的吸水井3中，水泵4運(yùn)轉(zhuǎn)后，水經(jīng)管路6排至地面。第一節(jié)礦山排水設(shè)備概述如右圖所示為礦井排3一、礦水涌入礦井的水統(tǒng)稱為礦水，礦水分為自然涌水和開采工程涌水。其中，自然涌水是指自然存在的地面水和地下水，地面水包括江、河、湖以及季節(jié)性雨水和融雪等，地下水包括含水層水、斷層水和老空水；開采工程涌水是指與采掘方法或工藝有關(guān)的涌水，例如，水力采礦和水砂充填后產(chǎn)生的廢水等。單位時間內(nèi)涌入礦井水倉的礦水總量稱為礦井涌水量。由于涌水量受地質(zhì)構(gòu)造、地理特征、氣候條件、地面積水和開采方法等多種因素的影響，因此各礦涌水量差別很大。即使同一個礦井，在不同季節(jié)，其涌水量也不相同。通常在雨季和融雪期會出現(xiàn)涌水高峰，此期間的涌水量稱為最大涌水量；其他時期的涌水量變化不大，稱為正常涌水量。一、礦水涌入礦井的水統(tǒng)稱為礦水，礦水分為自然4為了比較各礦涌水量的大小，常用同一時期內(nèi)單位煤炭產(chǎn)量的涌水量作為比較的參數(shù)，稱為含水系數(shù)，用符號Ks表示，則礦水在穿過巖層和沿坑道流動過程中，會溶解許多礦物質(zhì)，同時還會夾帶各種懸浮狀固體顆粒物質(zhì)。由于溶解在礦水中的物質(zhì)不同，礦水有酸性、中性和堿性之分（當(dāng)?shù)V水中氫離子濃度的pH＜7時為酸性水，pH＝7時為中性水，pH＞7時為堿性水）。酸性礦水對金屬零件有腐蝕作用，因此，當(dāng)?shù)V水的pH＜5時，應(yīng)根據(jù)情況加石灰中和或采用耐酸的排水設(shè)備。為了比較各礦涌水量的大小，常5礦水中夾帶的固體顆粒物質(zhì)一方面容易磨損水泵零件，另一方面會造成礦水密度比一般清水大（約為1015～1025kg/m3），因此，礦水必須經(jīng)過沉淀池和水倉沉淀后，再由水泵排出。根據(jù)統(tǒng)計，每開采1t煤要排出2～7t礦水，有時甚至多達(dá)30～40t。而礦山排水設(shè)備的電動機(jī)功率，小的幾千瓦或幾十千瓦，大的幾百千瓦或上千千瓦。因此，保證礦山排水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性（安全性）與經(jīng)濟(jì)性（高效率、低能耗），具有十分重要的意義。礦水中夾帶的固體顆粒物質(zhì)一方面容易磨損水泵6二、礦井排水系統(tǒng)（一）集中排水系統(tǒng)集中排水系統(tǒng)可分為以下兩種情況：1．立井單水平開采時，礦水可通過井下水溝集中到井底車場內(nèi)的水倉中，再由排水設(shè)備排至地面，如左圖所示。2．立井多水平開采時，若上水平涌水量不大，可將上水平的水引入下水平的水倉中，然后再排出地面，如右圖所示。二、礦井排水系統(tǒng)（一）集中排水系統(tǒng)集中排7集中排水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是排水系統(tǒng)簡單、開拓量小、費(fèi)用低；缺點(diǎn)是能量損失及電耗較大。斜井的集中排水系統(tǒng)與立井相同，但在地質(zhì)條件允許時，可通過鉆孔直接將水排至地面，但要求鉆孔的垂直深度不超過300m，如下圖所示。集中排水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是排水系統(tǒng)簡單、開拓量小、費(fèi)用低；8（二）分段排水系統(tǒng)分段排水系統(tǒng)可分為以下兩種情況：1．單水平開采時，若井筒很深，可把下段的水排至上段的水倉中，然后排至地面。2．多水平開采時，可在各自水平分別設(shè)置主排水設(shè)備，把水分別排至地面；也可將下水平的水用輔助排水設(shè)備排至上水平，再由上水平的主排水設(shè)備將水排至地面，如右圖所示。（二）分段排水系統(tǒng)分段排水系統(tǒng)可分為以下兩9三、水倉水倉主要有兩個作用：①儲存、集中礦水，排水設(shè)備可以將水從水倉排至地面；②沉淀礦水，由于礦水中夾帶有大量的懸浮狀固體顆粒物質(zhì)，因此，為減輕排水設(shè)備磨損和防止排水系統(tǒng)堵塞，礦水要在水倉中進(jìn)行沉淀。根據(jù)顆粒沉降理論，為了能把大部分細(xì)微顆粒沉淀于倉底，水在水倉中流動的速度必須小于0.005m/s，而且流動時間要大于6h，因此，水倉巷道長不得小于100m。水倉可以布置在水泵房的一側(cè)或兩側(cè)。在水泵房一側(cè)的布置方式適用于單翼開采，礦水從一側(cè)流入水倉；在水泵房的兩側(cè)的布置方式適用于雙翼開采，礦水從兩側(cè)流入水倉。三、水倉水倉主要有兩個作用：①儲存、集中10水倉至少有一個主水倉和一個副水倉，以便清理水倉沉淀物時，能保證排水設(shè)備正常工作。每次雨季到來前，必須徹底清理一次主泵房的水倉，以保證能夠容納涌水高峰期的全部礦水。為了便于清理水倉的淤泥，水倉和分水井管路上必須裝設(shè)閘閥，當(dāng)它關(guān)閉時，可以清理水倉。為了便于運(yùn)輸，水倉底板一般都敷設(shè)軌道。為了得到可靠的吸水高度，水倉底板應(yīng)比水泵房地面低5～6m。在水砂充填和水力采煤的礦井中，還必須在水倉進(jìn)口處設(shè)置專門的沉淀池，以使礦水先進(jìn)行沉淀再流入水倉。水倉的總?cè)萘靠砂吹V井8h的正常涌水量計算，采區(qū)水倉容量不得小于采區(qū)4h的正常涌水量。水倉至少有一個主水倉和一個副水倉，以便清理水11水倉的最小長度Lmin可按下式計算：水倉高度和寬度各取2～3m，斷面積S可按下式求得：求出水倉斷面積S后，為確保水倉中水的流速在0.003～0.005m/s之間，可通過下式進(jìn)行驗算：水倉的最小長度Lmin可按下式計算：水倉高度和寬度各取2～12四、水泵房大多數(shù)主水泵房布置在副井井底車場附近，如下圖所示。水泵房的地面標(biāo)高應(yīng)比井底車場軌面高0.5m，而且應(yīng)向吸水側(cè)留有1%的坡度。水泵房內(nèi)排水設(shè)備的布置方式主要取決于泵和管路的多少，通常情況下，為減小水泵房斷面面積，水泵應(yīng)在水泵房內(nèi)順著水泵房長度方向軸向排列。四、水泵房大13水泵房的輪廓尺寸應(yīng)根據(jù)安裝設(shè)備的最大外形、通道寬度和安裝檢修條件等確定。一般水泵房的長、寬、高可按下述公式確定。水泵房的長度L為：L＝nL0＋l1（n＋1）

水泵房的寬度B為：B＝b0＋b1＋b2

水泵房的高度應(yīng)滿足檢修時起重的要求，根據(jù)具體情況來確定，一般為3.0～4.5m，或根據(jù)水泵葉輪直徑確定：在D≥350mm時取4.5m，并設(shè)有能承受起重質(zhì)量為3～5t的工字梁；在D＜350mm時取3m，可不設(shè)起重梁。水泵基礎(chǔ)的長和寬應(yīng)比水泵底座最大外形尺寸每邊約大200～300mm。大型水泵基礎(chǔ)應(yīng)高于泵房地板200mm。水泵房的輪廓尺寸應(yīng)根據(jù)安裝設(shè)備的最大外形、通14五、管子道管子道是一條傾斜25°～30°的斜巷。斜巷與井筒相接處有一段長2m的平臺，平臺較井底車場鋼軌軌面高7m。排水管沿管子道壁架設(shè)在管墩上，并用管卡固定，經(jīng)管子道敷入井筒。管子道中間鋪軌，軌中間設(shè)人行臺階。當(dāng)井底車場被淹沒時，人員可由此安全撤出。六、礦山排水設(shè)備的組成

礦山排水設(shè)備一般由啟動設(shè)備、電動機(jī)、水泵、管路、管路附件和儀表等組成。五、管子道管子道是一條傾斜25°～30°的15啟動設(shè)備3是供電控制裝置，給電動機(jī)提供電能。電動機(jī)2是驅(qū)動裝置，驅(qū)動水泵1運(yùn)轉(zhuǎn)。水泵1將電動機(jī)輸入的能量轉(zhuǎn)換成水的能量，完成排水任務(wù)。帶底閥6的濾水器5裝在吸水管4的末端，其作用是防止水中雜物進(jìn)入泵內(nèi)。濾水器的底閥6用來防止水泵啟動前灌入泵內(nèi)和吸水管內(nèi)的引水以及停泵后的存水漏入井中。啟動設(shè)備3是供電控制裝置，給電動機(jī)提供電能。16調(diào)節(jié)閘閥8安裝在排水管7上，位于逆止閥9的下方。其作用是：調(diào)節(jié)水泵的流量；啟動水泵時，關(guān)閉調(diào)節(jié)閘閥8，以減小電動機(jī)的啟動負(fù)荷；停止水泵時，關(guān)閉調(diào)節(jié)閘閥8，以防止出現(xiàn)水擊現(xiàn)象，保護(hù)水泵不受水力沖擊。逆止閥9安裝在調(diào)節(jié)閘閥8的上方，其作用是當(dāng)水泵突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)（如突然停電）時，或者在未關(guān)閉調(diào)節(jié)閘閥8的情況下停泵時，能自動關(guān)閉并切斷水流，避免水泵受到水力沖擊。調(diào)節(jié)閘閥8安裝在排水管7上，位于逆止閥9的下17灌水漏斗11的作用是在水泵初次啟動前向泵內(nèi)灌注引水，此時應(yīng)打開放氣栓15將泵內(nèi)空氣放掉。水泵再次啟動時，可通過旁通管10向水泵內(nèi)灌引水。放水閘閥13的作用是在檢修水泵和排水管路時，使排水管路中的水通過放水管回到吸水井中。真空表14和壓力表16的作用是檢測吸水管中的真空度和排水管中的壓力。灌水漏斗11的作用是在水泵初次啟動前向泵內(nèi)灌18七、離心式水泵的分類（一）水泵的分類按其作用原理不同，水泵可分為葉片式、容積式和其他形式三種類型。葉片式泵是指依靠工作葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使流體獲得能量，并輸送流體的設(shè)備。其工作轉(zhuǎn)軸上安裝有葉輪。按葉輪結(jié)構(gòu)形式的不同，葉片式泵又可分為離心式、軸流式和混流式三類。容積式泵是指依靠工作容積不斷改變使流體獲得能量，并輸送流體的設(shè)備。它可分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩類。其他形式的泵還包括噴射泵及水錘泵等。七、離心式水泵的分類（一）水泵的分類按其19（二）離心式水泵的分類按葉輪數(shù)量不同，離心式水泵可分為單級泵和多級泵。其中，單級泵的泵軸上只有一個葉輪，其揚(yáng)程較低；多級泵的泵軸上有兩個或兩個以上的葉輪，其揚(yáng)程較高。按葉輪進(jìn)水方式不同，離心式水泵可分為單吸泵和雙吸泵。其中，單吸泵的葉輪上只有一個進(jìn)水口；雙吸泵的葉輪兩側(cè)都有進(jìn)水口。按泵殼結(jié)合縫形式不同，離心式水泵可分為中開式泵和分段式泵。其中，中開式泵的結(jié)合縫在通過軸心線的水平面上；分段式泵的結(jié)合縫與軸心線垂直。按泵軸位置不同，離心式水泵可分為臥式泵和立式泵。其中，臥式泵的泵軸水平布置；立式泵的泵軸垂直布置。（二）離心式水泵的分類按葉輪數(shù)量不同，離心式20第二節(jié)離心式水泵的工作原理

和工作參數(shù)一、離心式水泵的工作原理如左圖所示為單吸單級離心式水泵示意圖。水泵的主要工作部件有葉輪1，其上有一定數(shù)目的葉片，葉輪固定于泵軸6上，由泵軸6帶動旋轉(zhuǎn)。水泵的泵殼2為一螺旋形擴(kuò)散室。泵殼外部在水平方向上開有吸水口，垂直方向上開有排水口，分別與吸水管3和排水管5連接。第二節(jié)離心式水泵的工作原理

和工作參數(shù)21水泵啟動前，應(yīng)先用水注滿泵腔和吸水管。當(dāng)啟動水泵后，葉輪即隨泵軸旋轉(zhuǎn)，位于葉片流道間的水，在葉片的動力作用下也隨之旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生離心力。在離心力作用下，水被甩出葉輪，經(jīng)螺旋形擴(kuò)散室后，沿排水管輸送出去。此時，葉輪進(jìn)口處則因水被甩出而形成真空，吸水井中的水在大氣壓力的作用下，被壓入葉輪的進(jìn)口。葉輪不斷地旋轉(zhuǎn)，水就不斷地被壓入和排出，形成連續(xù)的水流。水泵啟動前，應(yīng)先用水注滿泵腔和吸水管。當(dāng)啟動22二、離心式水泵的工作參數(shù)（一）流量水泵的流量是指水泵在單位時間內(nèi)所排出的水的體積，用符號Q表示，單位為m3/s。（二）揚(yáng)程

水泵的揚(yáng)程是指單位重量的水通過水泵后所獲得的能量，單位為m。水泵的揚(yáng)程主要包括吸水揚(yáng)程Hx、排水揚(yáng)程Hp、實際揚(yáng)程Hsy和總揚(yáng)程H。二、離心式水泵的工作參數(shù)（一）流量水泵的231．吸水揚(yáng)程Hx（即吸水高度）是指水泵軸心線到吸水井水面之間的垂直高度。2．排水揚(yáng)程Hp（即排水高度）是指水泵軸心線到排水管出口中心之間的垂直高度。3．實際揚(yáng)程Hsy（即測地高度）是指吸水揚(yáng)程Hx和排水揚(yáng)程Hp之和。即Hsy＝Hx＋Hp

對于傾斜管路Hsy＝lxsinαx＋lpsinαp

4．總揚(yáng)程H是指實際揚(yáng)程Hsy、水頭損失hw和水在管路中以速度υ流動時所需的速度水頭之和，即ghHHwsy22u++=1．吸水揚(yáng)程Hx（即吸水高度）是指水泵軸心24（三）功率水泵的功率是指水泵在單位時間內(nèi)所做功的大小，單位為W。水泵的功率可分為軸功率和有效功率兩種。1．水泵的軸功率P（即水泵的輸入功率）是指電動機(jī)傳遞給水泵軸的功率。2．水泵的有效功率Px（即水泵的輸出功率）是指水泵實際傳遞給水的功率，其表達(dá)式為：（三）功率水泵的功率是指水泵在單位時間內(nèi)所做功的25（四）效率水泵的效率是指水泵的有效功率與軸功率之比，用符號η表示，其表達(dá)式為：（五）轉(zhuǎn)速

水泵的轉(zhuǎn)速是指水泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，用符號n表示，單位為r/min。（六）允許吸上真空度

水泵的允許吸上真空度是指在保證水泵不發(fā)生汽蝕的情況下，水泵吸水口處所允許的真空度，用符號Hs表示，單位為m。（四）效率水泵的效率是指水泵的有效功率與軸26第三節(jié)離心式水泵的基本理論一、流體在離心式葉輪中的流動分析流體在離心式水泵中獲得能量的過程，就是在葉輪作用下，其本身的流速大小和流動方向發(fā)生變化的過程。當(dāng)流體進(jìn)入葉輪后，由于葉輪做等速圓周運(yùn)動，其葉片將迫使流體質(zhì)點(diǎn)以同一速度旋轉(zhuǎn)，故流體質(zhì)點(diǎn)具有與葉輪相同的圓周速度u；同時，流體質(zhì)點(diǎn)還以一定的速度沿葉片所形成的流道由內(nèi)向外流動，此速度稱為相對速度w，如下圖所示。第三節(jié)離心式水泵的基本理論一、流體在離心式葉輪中的流動27流體在葉輪中的流動是上述兩種運(yùn)動的復(fù)合，如右圖所示。復(fù)合運(yùn)動的絕對速度c應(yīng)為圓周速度u和相對速度w的矢量和，即流體在葉輪內(nèi)的復(fù)合運(yùn)動一般用速度三角形來表示。在速度三角形中，絕對速度c與圓周速度u間的夾角用α表示，稱為葉片工作角；相對速度w與圓周速度u反方向的夾角用β表示，稱為葉片安裝角。為便于分析，通常把絕對速度c分解成徑向分速度cr（又稱為軸面速度）和圓周分速度cu（又稱為扭曲速度），即流體在葉輪中的流動是上述兩種運(yùn)動的復(fù)合，如右28對葉輪中流體的運(yùn)動情況進(jìn)行研究的目的是為了求得能量的變化。而這種能量的變化只與始末狀態(tài)參數(shù)有關(guān)，因而只需研究流體在葉輪進(jìn)、出口處的速度三角形即可，同時以下角標(biāo)1、2區(qū)分進(jìn)口與出口處的各項參數(shù)，如下圖所示。對葉輪中流體的運(yùn)動情況進(jìn)行研究的目的是為了求29二、離心式水泵的理論壓頭方程由于流體流經(jīng)葉輪流道時的情況非常復(fù)雜，因此，在討論時，先作若下假設(shè)：（1）水泵在工作時沒有任何能量損失，即電動機(jī)傳遞給泵軸的功率完全用于增加流經(jīng)葉輪的流體的能量。（2）葉輪葉片的數(shù)目為無限多且為無限薄，這樣在葉片間流動的流體就為微元流束，形狀與葉片完全一樣，在葉輪同一半徑處的流速相等，壓力相同。（3）流體是不可壓縮的，且其流動為穩(wěn)定流動。在上述假設(shè)條件下得出的壓頭，稱為離心式水泵的理論壓頭。二、離心式水泵的理論壓頭方程由于流體流經(jīng)葉30水泵工作時，葉輪傳遞給流體的理論功率PT∞為：水泵的軸功率P可用加于葉輪進(jìn)、出口間流體上的外力矩M和葉輪的角速度ω的乘積來表示，即根據(jù)假設(shè)（1），有P＝PT∞，則由動量矩定理知，作用在葉輪上的外力矩等于單位時間內(nèi)流經(jīng)葉輪進(jìn)、出口間的流體動量矩變化量，即水泵工作時，葉輪傳遞給流體的理論功率PT∞31將上述兩式整理得因ωr2＝u2，ωr1＝u1，則上式即為離心式水泵的理論壓頭方程，又稱為歐拉方程。又因c2cosα2＝c2u，c1cosα1＝c1u，于是如果水在進(jìn)入葉輪進(jìn)口時沒有扭曲，即α1＝90°，則c1u＝0。上式可改寫為：將上述兩式整理得因ωr2＝u2，ωr1＝u1，則上式即為離32三、離心式水泵的理論壓頭與

理論流量的關(guān)系由假設(shè)（2）知，葉片的厚度可忽略不計，若再假設(shè)葉輪無泄漏，則離心式水泵的理論流量QT∞為：則故出口扭曲速度c2u為：將上式代入理論壓頭方程的改寫式中可得：上式即為離心式水泵的理論壓頭與理論流量的關(guān)系式。三、離心式水泵的理論壓頭與

理論流量的關(guān)系33四、離心式水泵的理論壓頭線若D2、b2、u2均為定值，則葉片出口安裝角β2的大小將對理論壓頭有直接影響。如下圖所示為三種不同葉片出口安裝角的葉輪示意圖。四、離心式水泵的理論壓頭線若D2、b2、u34當(dāng)葉片出口安裝角β2一定時，A、B均為常數(shù)，因此，離心式水泵的理論壓頭與理論流量呈線性關(guān)系，在Q—H坐標(biāo)圖上為一條斜率等于－B的直線。斜率的大小與葉片安裝角有關(guān)，即與葉輪的葉片形式有關(guān)。

前彎葉片：β2＞90°，cotβ2＜0，B＜0，斜率－B＞0，即HT∞隨著QT∞的增加而增加，是一條上升的直線。

徑向葉片：β2＝90°，cotβ2＝0，B＝0，斜率－B＝0，即HT∞不隨QT∞的增加而變化，是一條與橫坐標(biāo)軸平行的直線。

后彎葉片：β2＜90°，cotβ2＞0，B＞0，斜率－B＜0，即HT∞隨著QT∞的增加而減小，是一條下降的直線。當(dāng)葉片出口安裝角β2一定時，A、B均為常數(shù)，35上述三種葉片形式的理論壓頭線如下圖所示。圖中HT0是QT∞為零時的理論壓頭，稱為初始理論壓頭，即HT0＝u22/g。由右圖所示可以看出，在理論流量相同的情況下，前彎葉片產(chǎn)生的理論壓頭最大，徑向葉片次之，后彎葉片最小。若產(chǎn)生相同的理論壓頭，采用后彎葉片時，需要的葉輪直徑最大，徑向葉片次之，前彎葉片最小。上述三種葉片形式的理論壓頭線如下圖所示。圖中36理論壓頭是理論靜壓頭與理論動壓頭之和。葉輪出口的絕對速度越大，理論壓頭中動壓頭所占的比例越大，流體在泵內(nèi)流動時的能量損失也越大，效率就越低。由于前彎葉片的出口絕對速度c2最大，徑向葉片居中，后彎葉片最小。所以前彎葉片葉輪的效率最低，徑向葉片居中，后彎葉片最高。因此，實際中通常使用后彎葉片的葉輪，β2一般取20°～25°之間。理論壓頭是理論靜壓頭與理論動壓頭之和。葉輪出口的絕對37五、離心式水泵的實際壓頭特性曲線（一）葉片數(shù)目有限時的修正在葉片數(shù)目有限的情況下，由葉片組成的流道必然是由葉輪入口向出口逐漸加寬的。當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動時，各流道內(nèi)的流體除有沿流道從內(nèi)向外的正常流動（如右圖所示a）外，還有環(huán)流（如右圖所示b）存在。在環(huán)流的影響下，流道內(nèi)同一半徑上的相對速度不一樣，靠近迎面速度減小，靠近背面速度加大，其速度分布如右圖所示c。五、離心式水泵的實際壓頭特性曲線（一）葉片數(shù)目有限時的修正38由于在葉輪的外圓周上環(huán)流的速度方向與葉輪的圓周速度方向相反，所以，葉輪葉片數(shù)目有限時的理論壓頭HT要比葉輪葉片數(shù)目無限多時的理論壓頭HT∞小。兩者的比值為：即由于在葉輪的外圓周上環(huán)流的速度方向與葉輪的圓39（二）能量損失對理論壓頭的影響1．摩擦損失和擴(kuò)散損失流體在流過離心式水泵的進(jìn)口、葉輪、導(dǎo)水圈、機(jī)殼等過流部件時，均有摩擦損失，其大小與流道的粗糙度有關(guān)，且與流速的平方成正比。而流速與流量又呈線性關(guān)系，故摩擦損失也與流量的平方成正比。同理，流體經(jīng)導(dǎo)向裝置和泵殼擴(kuò)散時會有擴(kuò)散損失，其大小也與流量的平方成正比。所以這兩種損失可合并用一個符號hmq表示，即上式是一條二次拋物線，其對稱軸與縱坐標(biāo)軸重合，如右圖所示。（二）能量損失對理論壓頭的影響1．摩擦損失和擴(kuò)散損失402．沖擊損失葉輪和導(dǎo)向裝置葉片的進(jìn)口安裝角是按額定工況（額定工作狀況）計算的。在額定流量Qe下，水流方向與葉片相切，沖擊損失接近于零。當(dāng)水泵在非額定工況下運(yùn)行時，由于水流方向不是從與葉片相切的方向流入，在葉輪和導(dǎo)向裝置的入口處便會產(chǎn)生沖擊損失。沖擊損失hg的大小與實際流量Q和額定流量Qe之差的平方成正比，即上式是一條頂點(diǎn)在（Qe，0）處的二次拋物線，如右圖所示。2．沖擊損失葉輪和導(dǎo)向裝置葉片的進(jìn)口安裝角41將葉片無限多時的理論壓頭線HT∞修正為有限多時的理論壓頭線HT，然后再從HT的縱坐標(biāo)中減去摩擦和擴(kuò)散損失hmq以及沖擊損失hg，即得離心式水泵的實際壓頭特性曲線H，如下圖所示。從該圖中可以看出，在實際壓頭特性曲線H上，有一點(diǎn)只有摩擦損失和擴(kuò)散損失，沖擊損失近于零，此點(diǎn)就是水泵的額定工況點(diǎn)，該點(diǎn)的參數(shù)稱為額定參數(shù)。將葉片無限多時的理論壓頭線HT∞修正為有限多42六、離心式水泵的效率（一）機(jī)械損失和機(jī)械效率水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時，機(jī)體本身要消耗一部分能量，即機(jī)械損失ΔPm。它主要包括軸與軸承、軸與軸封間的摩擦阻力損失等。機(jī)械損失的大小用機(jī)械效率ηm來衡量，其表達(dá)式為：上式中六、離心式水泵的效率（一）機(jī)械損失和機(jī)械效率43（二）容積損失和容積效率當(dāng)流體流過葉輪時，由于葉輪對流體做功，使流體的能量增大。但獲得能量后的流體，并不是全部流到排水管中，而是有少量的高壓水通過動靜部件間的間隙重新流回低壓區(qū)，使水泵的實際流量小于理論流量。這種因間隙泄漏而造成的能量損失稱為容積損失ΔQ。容積損失的大小用容積效率ηv來衡量，其表達(dá)式為：（二）容積損失和容積效率當(dāng)流體流過葉輪時，44（三）水力損失和水力效率流體流過水泵的進(jìn)口、葉輪、導(dǎo)向裝置、機(jī)殼等過流部件時，因摩擦、擴(kuò)散、沖擊而消耗的能量稱為水力損失ΔHh。水力損失使水泵的實際壓頭H小于理論壓頭HT。水力損失的大小用水力效率ηh來衡量，其表達(dá)式為：（三）水力損失和水力效率流體流過水泵的進(jìn)口45（四）水泵的總效率η

水泵的總效率η是指水泵的有效功率Px（輸出功率）與軸功率P（輸入功率）的比值，即將P、Q、H值代入上式，整理可得：即水泵的總效率等于其機(jī)械效率、容積效率和水力效率的乘積。這說明，只有盡可能減少泵內(nèi)的各種損失，才能獲得較高的水泵效率。（四）水泵的總效率η水泵的總效率η是指水泵46七、離心式水泵的性能曲線實際中，離心式水泵的性能曲線應(yīng)包括揚(yáng)程曲線（即實際壓頭特性曲線）、軸功率曲線、效率曲線和允許吸上真空度曲線。這些曲線反映了水泵在額定轉(zhuǎn)速下，揚(yáng)程H、軸功率P、效率η和允許吸上真空度Hs隨流量Q變化的規(guī)律。如下圖所示為200D43型水泵的性能曲線圖。七、離心式水泵的性能曲線實際中，離心式水泵47水泵的揚(yáng)程隨著流量的增大而逐漸減小。流量為零時的揚(yáng)程稱為初始揚(yáng)程或零揚(yáng)程（H0）。水泵的軸功率隨著流量的增大而逐漸增大。流量為零時，軸功率最小，所以，離心式水泵在調(diào)節(jié)閘閥完全關(guān)閉的情況下啟動最省功。水泵的效率曲線呈駝峰狀。流量為零時，效率為零；隨著流量的增大，效率急劇增加；達(dá)到額定流量時，沖擊損失為零，效率最高；若流量繼續(xù)增大，效率則隨之減小。水泵的允許吸上真空度隨著流量的增大而逐漸減小，即水泵的流量越大，它所具有的抗汽蝕能力就越小。Hs值是合理確定水泵吸水高度的重要參數(shù)。水泵的揚(yáng)程隨著流量的增大而逐漸減小。流量為零時的揚(yáng)48第四節(jié)比例定律與比轉(zhuǎn)數(shù)一、相似條件（一）幾何相似如果水泵的葉輪及過流部件的幾何形狀相同，對應(yīng)角度相等，對應(yīng)尺寸的比值為一常數(shù)，則它們彼此幾何相似（如下圖所示兩個幾何相似的葉輪），其關(guān)系為：第四節(jié)比例定律與比轉(zhuǎn)數(shù)一、相似條件（一）幾何相似49（二）運(yùn)動相似在幾何相似的水泵中，若對應(yīng)點(diǎn)的流體速度比值為一常數(shù)，且方向相同，則它們彼此運(yùn)動相似（如下圖所示對應(yīng)點(diǎn)的速度三角形相似），其關(guān)系為：（三）動力相似如果作用在不同水泵相應(yīng)點(diǎn)上的各個同名力（如慣性力、黏性力、重力、壓力等）的比值為一常數(shù)，且方向相同，則它們彼此動力相似。在動力相似的條件下，對應(yīng)點(diǎn)的效率接近，可以認(rèn)為效率相等，即η＝η′。（二）運(yùn)動相似在幾何相似的水泵中，若對應(yīng)點(diǎn)50二、相似定律彼此相似的水泵，在相應(yīng)工況下對應(yīng)參數(shù)之間存在下列關(guān)系。流量關(guān)系揚(yáng)程關(guān)系功率關(guān)系上述三式稱為相似定律。二、相似定律彼此相似的水泵，在相應(yīng)工況下對51三、比例定律對于同一臺水泵或兩臺對應(yīng)尺寸相等的相似水泵，如果輸送的流體重度相等，則相似定律可簡化為：上述三式表明：對于同一臺水泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時，在相應(yīng)工況下，其流量之比等于轉(zhuǎn)速之比，揚(yáng)程之比等于轉(zhuǎn)速之比的平方，功率之比等于轉(zhuǎn)速之比的立方。這三個公式稱為比例定律。三、比例定律對于同一臺水泵或兩臺對應(yīng)尺寸相52四、比轉(zhuǎn)數(shù)將相似定律中的流量關(guān)系式兩邊平方，揚(yáng)程關(guān)系式兩邊立方，兩式相除整理得：上式是由相似定律得到的，彼此相似的水泵，在相應(yīng)工況下，其值應(yīng)為一常數(shù)。因此，它可以作為反映同一類型水泵共同特性的綜合性能參數(shù)，稱為比轉(zhuǎn)數(shù)，用符號ns表示。我國水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)習(xí)慣用額定工況下該數(shù)值的3.65倍計算，即四、比轉(zhuǎn)數(shù)將相似定律中的流量關(guān)系式兩邊平方53比轉(zhuǎn)數(shù)是有因次的，水泵比轉(zhuǎn)數(shù)的單位是m3/4·s-3/2。而近年來，國際上不少文獻(xiàn)開始使用無因次比轉(zhuǎn)數(shù)：國際泵試驗標(biāo)準(zhǔn)ISO2548中，把在無因次比轉(zhuǎn)數(shù)公式中乘以2π/60得到的數(shù)值稱為型式數(shù)（K），它也是無因次的，表達(dá)式為：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC在國際標(biāo)準(zhǔn)中定義了型式數(shù)，并規(guī)定取代過去的比轉(zhuǎn)數(shù)。我國參照國際標(biāo)準(zhǔn)制定的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)也明確規(guī)定采用型式數(shù)K，但允許在短期內(nèi)可同時采用比轉(zhuǎn)數(shù)ns。比轉(zhuǎn)數(shù)是有因次的，水泵比轉(zhuǎn)數(shù)的單位是m3/454第五節(jié)離心式水泵在管路中

的工作一、管路特性曲線如右圖所示為一臺水泵與一條管路相連接的排水管路系統(tǒng)。若以H表示水泵給水提供的壓頭，取吸水井水面1—1為基準(zhǔn)面，列出1—1面和排水管出口截面2—2的伯努利方程：則第五節(jié)離心式水泵在管路中

的工作一、管55由流體力學(xué)知識可知：整理得：上式即為管路特性曲線方程。中R為管路阻力系數(shù)，其表達(dá)式為：對于具體的管路系統(tǒng)而言，其實際揚(yáng)程Hsy是確定的，因而，當(dāng)管路中流過的流量一定時，所需要的壓頭取決于管路阻力系數(shù)R，即取決于管路長度、管徑、管內(nèi)壁粗糙度及管路附件的形式和數(shù)量。由流體力學(xué)知識可知：整理得：上式即為管路56將管路特性曲線方程中Q與H的對應(yīng)關(guān)系繪制在Q-H坐標(biāo)圖上，得到一條頂點(diǎn)為（0，Hsy）的二次拋物線，即為管路特性曲線，如下圖所示。需要注意的是，管路特性曲線方程中的各種系數(shù)與幾何尺寸都是針對新管道的。對于管壁掛垢使管徑縮小的舊管道，其管路阻力系數(shù)應(yīng)乘以1.7，即將管路特性曲線方程中Q與H的對應(yīng)關(guān)系繪制在Q-H坐標(biāo)57二、水泵的工況點(diǎn)水泵和管路是連在一起工作的，所以，如果把水泵的壓頭特性曲線和管路特性曲線按同一比例畫在同一坐標(biāo)系上，兩條曲線有一交點(diǎn)M，此點(diǎn)即為水泵的工作狀況點(diǎn)，簡稱工況點(diǎn)，如右圖所示。與M點(diǎn)對應(yīng)的參數(shù)QM、HM、PM、ηM和HsM等稱為工況參數(shù)。二、水泵的工況點(diǎn)水泵和管路是連在一起工作的58三、離心式水泵的汽蝕現(xiàn)象和吸水高度（一）汽蝕現(xiàn)象如右圖所示，取斷面0—0為基準(zhǔn)面，列出斷面0—0和1—1的伯努利方程：因υ0≈0，則三、離心式水泵的汽蝕現(xiàn)象和吸水高度（一）汽蝕現(xiàn)象59如果水泵在某一流量下運(yùn)轉(zhuǎn)，則上式中的υx2/2g和hx兩項基本為定值，于是隨著安裝高度Hx的增加，水泵吸水口處的絕對壓強(qiáng)p1將減小。如果p1減小到低于當(dāng)時溫度下水的飽和蒸汽壓強(qiáng)pn時，水就開始汽化。溶解在水中的氣體也從水中逸出，形成許多蒸汽與氣體相混合的氣泡。隨著水的流動，低壓區(qū)的這些氣泡被帶到高壓區(qū)時，會突然凝結(jié)成水，在氣泡消失處形成空穴。于是四周的高壓水便以極高的速度去填補(bǔ)空穴，從而產(chǎn)生巨大的水力沖擊。如果水泵在某一流量下運(yùn)轉(zhuǎn)，則上式中的υx2/60由于氣泡不斷地形成與凝結(jié)，巨大的水力沖擊以極高的頻率反復(fù)作用在葉輪上，時間一長，就會使金屬表面逐漸因疲勞而剝落，這就是氣泡的機(jī)械剝蝕作用；另外，由于氣泡中含有一些活潑氣體（如氧氣），它們會借助氣泡凝結(jié)時所釋放出的熱量，對金屬起化學(xué)腐蝕作用。機(jī)械剝蝕與化學(xué)腐蝕的共同作用，會使金屬表面出現(xiàn)蜂窩狀的麻點(diǎn)，并逐漸形成空洞，這種現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。汽蝕發(fā)生時，將會使水泵產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲和振動現(xiàn)象。當(dāng)汽蝕振動的頻率與水泵固有頻率接近時，能引起共振，使其振幅大大增加。由于氣泡不斷地形成與凝結(jié)，巨大的水力沖擊以極61在產(chǎn)生汽蝕的過程中，由于水流中含有大量氣泡，破壞了液體正常的流動規(guī)律，增加了能量損失，從而使水泵的流量、揚(yáng)程、軸功率和效率迅速下降，甚至出現(xiàn)斷流狀態(tài)，如右圖所示。因此，決不允許水泵在汽蝕條件下工作。在產(chǎn)生汽蝕的過程中，由于水流中含有大量氣泡，62（二）吸水高度的確定發(fā)生汽蝕的根本原因是水泵吸水口的絕對壓強(qiáng)p1低于當(dāng)時溫度下水的飽和蒸汽壓強(qiáng)pn。因此，要保證水泵不發(fā)生汽蝕，就必須保證p1＞pn。則水泵吸水口處的最大吸上真空度H'smax為：為使水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時不產(chǎn)生汽蝕，一般規(guī)定水泵的允許吸上真空度Hs在最大吸上真空度的基礎(chǔ)上保留0.3m的安全裕量，即（二）吸水高度的確定發(fā)生汽蝕的根本原因是水63因水泵吸水口處的吸上真空度H's

為：故＜Hs

Hx＜上式即為保證水泵不發(fā)生汽蝕的合理吸水高度。它表明：為了提高水泵的吸水高度，吸水管路內(nèi)水的流速不能太高，吸水管路的阻力損失不能太大，所以要盡可能選擇必要的、阻力比較小的局部件。因水泵吸水口處的吸上真空度H's為：故＜HsHx＜64通常水泵樣本中給出的允許吸上真空度，是在大氣壓

pa＝10mH2O、水溫t＝20℃、水泵轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的條件下測得的。當(dāng)水泵的使用條件與試驗條件不符時，應(yīng)對樣本上提供的允許吸上真空度值進(jìn)行修正，修正公式為：于是，當(dāng)使用條件與生產(chǎn)廠家試驗條件不同時，水泵不發(fā)生汽蝕的合理吸水高度為：Hx＜通常水泵樣本中給出的允許吸上真空度，是在大氣65四、離心式水泵的正常工作條件（一）穩(wěn)定工作條件水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時，有可能出現(xiàn)如下兩種極端情況，如右圖所示。1．同時出現(xiàn)兩個工況點(diǎn)。由于供電電壓下降，轉(zhuǎn)速由n變化為n′時，工況點(diǎn)有2、3兩個。水泵工作時，揚(yáng)程上、下波動，水量忽大忽小，呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況。2．無工況點(diǎn)。當(dāng)供電電壓繼續(xù)下降，轉(zhuǎn)速進(jìn)一步變化到n′′時，揚(yáng)程曲線與管路特性曲線無相交點(diǎn)，即無工況點(diǎn)，水泵的流量為零，效率也為零。上述兩種情況均為不穩(wěn)定工作狀況。四、離心式水泵的正常工作條件（一）穩(wěn)定工作條件水66發(fā)生上述兩種情況的原因是泵在零流量時的揚(yáng)程小于管路實際揚(yáng)程Hsy。因此，為保證水泵穩(wěn)定工作，泵的零流量揚(yáng)程應(yīng)大于管路實際揚(yáng)程。考慮到供電電壓波動是不可避免的，一般下降幅度在2%～3%范圍內(nèi)，反映到泵的揚(yáng)程上下降5%～10%，因此，穩(wěn)定工作條件為：Hsy≤0.9H0。（二）經(jīng)濟(jì)工作條件為了保證水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，必須使水泵在高效區(qū)工作，通常規(guī)定運(yùn)行工況點(diǎn)的效率不得低于最高效率的85%～90%，即ηM≥(0.85～0.9)ηmax

。根據(jù)上式劃定的區(qū)域稱為工業(yè)利用區(qū)，如右圖所示斜線區(qū)域。發(fā)生上述兩種情況的67五、離心式水泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)（一）改變管路特性曲線調(diào)節(jié)法1．閘門節(jié)流調(diào)節(jié)法當(dāng)把排水閘閥關(guān)小時，由于在管路中附加了一個局部阻力，則管路特性曲線變陡，如右圖所示，于是泵的工況點(diǎn)就沿著揚(yáng)程曲線朝流量減小的方向移動。閘閥關(guān)得越小，附加阻力越大，流量就變得越小。這種通過關(guān)小閘閥來改變水泵工況點(diǎn)位置的方法，稱為閘門節(jié)流調(diào)節(jié)法。五、離心式水泵的工況點(diǎn)調(diào)節(jié)（一）改變管路特性曲線調(diào)節(jié)法168把閘閥關(guān)小時，水泵需額外增加一部分能量用于克服閘閥的附加阻力，所以，閘門節(jié)流調(diào)節(jié)法是不經(jīng)濟(jì)的。但由于此方法簡單易行，在生產(chǎn)實踐中，可用在臨時性及小幅度的調(diào)節(jié)中，特別是全開閘閥使電機(jī)過負(fù)荷時，可少量關(guān)小閘閥使電機(jī)電流保持在額定電流之下。2．管路并聯(lián)調(diào)節(jié)法礦井排水管一般至少設(shè)兩趟，一趟工作，一趟備用。在正常涌水期間，也可將備用管路投入工作，即工作管路和備用管路并聯(lián)工作，這樣可增大管路的過水?dāng)嗝妫档凸苈纷枇Γ瑥亩淖兯玫墓r點(diǎn)。把閘閥關(guān)小時，水泵需額外增加一部分能量用于克69如右圖所示，若某一條排水管路的特性曲線為1，另一條排水管路的特性曲線為2，把兩條管路特性曲線上揚(yáng)程H相等時的流量Q1和Q2相加，便得到管路并聯(lián)之后的等效特性曲線3。水泵工況點(diǎn)從M1或M2點(diǎn)變?yōu)镸點(diǎn)，流量由Q1或Q2增大為Q。同時，等效特性曲線3比曲線1和2平緩，說明在水泵實際揚(yáng)程不變的情況下，管路阻力減小，從而使克服管路阻力的無用耗功減少。因此，這種調(diào)節(jié)方法是一種有效的節(jié)能措施。如右圖所示，若某一條排水管路的特性曲線為1，70采用管路并聯(lián)調(diào)節(jié)時，必須注意兩個問題：①防止電動機(jī)過負(fù)荷；②防止產(chǎn)生汽蝕。其原因如下：管路并聯(lián)后，水泵的工況點(diǎn)右移，流量增大，軸功率也必將增大，若原配電動機(jī)的功率富裕度不大，就有可能造成電動機(jī)過負(fù)荷；同時，隨著工況點(diǎn)的右移，水泵的允許吸上真空度將減小，當(dāng)其小于吸水口的吸上真空度時，水泵就有可能發(fā)生汽蝕。因此，采用管路并聯(lián)調(diào)節(jié)時，應(yīng)先進(jìn)行驗算。采用管路并聯(lián)調(diào)節(jié)時，必須注意兩個問題：①防71（二）改變揚(yáng)程曲線調(diào)節(jié)法1．減少葉輪數(shù)目調(diào)節(jié)法減少葉輪數(shù)目調(diào)節(jié)法適用于多級水泵。當(dāng)減少葉輪數(shù)目時，水泵的揚(yáng)程曲線會相應(yīng)下降，工況點(diǎn)隨之變動。如果水泵排水所需的總揚(yáng)程為H，每個葉輪產(chǎn)生的揚(yáng)程為Hi，則水泵所需的葉輪數(shù)目i為：求得所需的葉輪數(shù)目i（i需圓整，取偏大的整數(shù)）后，可從水泵中拆除多余的葉輪。拆除葉輪時應(yīng)注意，只能拆除排水側(cè)的最后一級或中間一級，而不能拆除吸水側(cè)的第一級，因為如果拆除吸水側(cè)的第一級葉輪，將會增加吸水側(cè)的阻力損失，使水泵提前發(fā)生汽蝕。（二）改變揚(yáng)程曲線調(diào)節(jié)法1．減少葉輪數(shù)目調(diào)節(jié)法72拆除葉輪時，泵殼及軸均可保持原狀不動，但需要在軸上加一個與拆除葉輪軸向尺寸相同的軸套，以保持整個轉(zhuǎn)子的位置固定不動，另外也可采用換軸和拉緊螺栓的方法。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，前者調(diào)整方便，操作簡單，工作量小，但對效率有一定的影響；后者調(diào)整工作量較大，但對效率影響較小。拆除葉輪時，泵殼及軸均可保持原狀不動，但需要732．削短葉輪葉片長度調(diào)節(jié)法當(dāng)削短葉輪葉片長度時，水泵的流量和揚(yáng)程都會減小，揚(yáng)程曲線降低，工況點(diǎn)也發(fā)生相應(yīng)的變化。當(dāng)轉(zhuǎn)速不變，葉輪葉片直徑從D2削短到D2′

時，其削短前后的流量、揚(yáng)程關(guān)系為：在水泵所產(chǎn)生的流量、揚(yáng)程較大時，可采用此種方法。2．削短葉輪葉片長度調(diào)節(jié)法當(dāng)削短葉輪葉片長74六、離心式水泵的聯(lián)合工作（一）串聯(lián)工作水泵的串聯(lián)工作是指兩臺或兩臺以上水泵順次連接，前一臺水泵向后一臺水泵的進(jìn)水管供水。如右圖所示為兩臺水泵直接串聯(lián)工作的簡圖。顯然，兩臺水泵單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時是不能排水的（沒有工況點(diǎn)）。兩臺水泵串聯(lián)工作時，由泵I吸水管吸水，經(jīng)泵I增壓后，水進(jìn)入泵II再增壓一次，然后排入管道。各泵及管道中的流量和揚(yáng)程存在如下對應(yīng)關(guān)系：六、離心式水泵的聯(lián)合工作（一）串聯(lián)工作水75右圖中，水泵I和水泵II的揚(yáng)程曲線用I、II表示。在同一流量下，把曲線I、II的縱坐標(biāo)相加，即得串聯(lián)后的等效揚(yáng)程曲線I＋I(xiàn)I。管路特性曲線III和等效揚(yáng)程曲線I＋I(xiàn)I的交點(diǎn)M為串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時的工況點(diǎn)。由于水泵串聯(lián)工作后可以增加揚(yáng)程，所以，水泵串聯(lián)工作常用于單臺水泵揚(yáng)程不能滿足需要的場合。右圖中，水泵I和水泵II的揚(yáng)程曲線用I、II76（二）并聯(lián)工作水泵的并聯(lián)工作是指兩臺或兩臺以上的水泵同時向一條管路供水。如右圖所示為兩臺水泵并聯(lián)工作的系統(tǒng)簡圖。水泵I和水泵II分別由水池吸水，然后分別在泵內(nèi)加壓后，一同輸入排水管道。各泵及管道中的流量和揚(yáng)程存在如下對應(yīng)關(guān)系：（二）并聯(lián)工作水泵的并聯(lián)工作是指兩臺或兩臺77右圖中，水泵I和水泵II的揚(yáng)程曲線用I、II表示。在同一揚(yáng)程下，把曲線I、II的橫坐標(biāo)相加，即得并聯(lián)后的等效揚(yáng)程曲線I＋I(xiàn)I。管路特性曲線III和等效揚(yáng)程曲線I＋I(xiàn)I的交點(diǎn)M為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時的工況點(diǎn)。由于水泵并聯(lián)工作后可以增加流量，所以，水泵并聯(lián)工作常用于單臺水泵的流量不能滿足要求或流量變化較大的場合。從右圖中可以看出，管道阻力愈小，管道特性曲線愈平緩，并聯(lián)效益愈高。所以管道特性曲線較陡時，不宜采用水泵并聯(lián)工作。右圖中，水泵I和水泵II的揚(yáng)程曲線用I、II表78本章小結(jié)（一）礦山排水設(shè)備概述1．涌入礦井的水統(tǒng)稱為礦水。單位時間內(nèi)涌入礦井水倉的礦水總量稱為礦井涌水量。礦水在穿過巖層和沿坑道流動過程中，會溶解許多礦物質(zhì)，同時還會夾帶各種懸浮狀固體顆粒物質(zhì)。2．礦井排水系統(tǒng)是根據(jù)礦井深度、開拓方式、各水平涌水量的大小以及管理條件等來確定的，它主要包括集中排水系統(tǒng)和分段排水系統(tǒng)兩種類型。3．水倉是指專門用來儲存礦水的巷道。它主要有兩個作用：儲存、集中礦水和沉淀礦水。水倉可以布置在水泵房的一側(cè)或兩側(cè)。水倉至少有一個主水倉和一個副水倉，以便清理水倉沉淀物時，能保證排水設(shè)備