某矿井设计正常涌水量为800立方米/h，设计井底主排水系统时，该矿井井底水仓的有效容量应能容纳（ ）。
A 、4h矿井正常涌水量
B 、6h矿井正常涌水量
C 、8h矿井正常涌水量
D 、12h矿井正常涌水量
【正确答案：C】
某矿井设计正常涌水量为800立方米/h，设计井底主排水系统时，该矿井井底水仓的有效容量应能容纳8h矿井正常涌水量。
一、 设计任务
选型设计的任务是根据矿山具体条件，在现有产品中对水泵机组及管路进行合理的选择，以保证安全、经济、可靠地运转。具体内容包括：
（1）确定排水系统；
（2）选定排水设备；
（3）提出经济核算结果；
（4）绘制泵房及管路布置图。
二、原始资料
(1) 矿井同时开采水平数，井口及各水平标高；
(2) 各开采水平的正常涌水量和最大涌水量，以及出现的时间；
(3) 水的物理化学性质；
(4) 矿井年产量；
(5)井底车场布置图。
三、计算步骤和方法
在选型计算中，必须遵守《煤矿安全规程》（简称“规程”）和《煤炭工业设计规范》（简称“规范”） 的有关规定。具体步骤和方法如下。
1. 水泵的选型计算
规程对主排水设备的水泵要求是：必须有工作、备用和检修的水泵，其中工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括填充水和其它用水）。备用水泵的能力，应不小于工作水泵能力的70％，并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。检修水泵的能力，应不小于工作水泵能力的25％。水文地质条件复杂或有突水危险的矿井，可根据具体情况，在主要泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另外增设水泵。
1）水泵必须的排水能力
正常涌水量时：
m3／h
最大涌水量时
m3／h
式中 、 —— 分别为矿井的正常涌水量和最大涌水量，m3/h 。
2）水泵必须的扬程
，m
式中： Hp— 排水高度，取水泵房地板到井口垂高，m；
Hx — 吸水高度，一般取HX=4～5m；
—管路效率。对竖井， = 0.9～0.87；对斜井，当倾角α>300时， = 0.83～0.8；当α= 200～300时， = 0.8～0.77；
当α＜200时， = 0.77～0.74。
3）预选水泵的型式根据QB、H B及矿水的pH值，从泵类产品样本中选取水泵，最好是一台水泵就能达到所要求的排水能力。在满足要求的各型水泵中，优先选择工作可靠、性能良好，体积小，质量小而且价格便宜的产品。当矿水的pH值小于5时，应选用耐酸泵。
若采用多级水泵，其级数为
／
式中 — 所选水泵的单级额定扬程，m。
若求出的级数 介于两整数之间，取偏上的整数当然满足要求，但取偏小整数有时也能达到要求。这时究竟偏上还是偏下，应经过技术经济比较后才能确定。
4）校验水泵稳定性
为保证水泵工作的稳定性，应满足:
Hc≤0.9 H0
Hc=Hx+hp
通过稳定性校验，可以淘汰不能满足稳定性要求的水泵，从而减少可比的方案数。
5）确定水泵台数
（1）正常涌水时工作水泵的台数
式中Qe — 水泵的额定流量，m3/h。
(2) 备用水泵的台数
≥0.7
取两者中的大者。
（3）检修水泵的台数
≥0.25
在上面公式中，均取偏上的整数。
对水文地质复杂的矿井，按《规程》要求，应增设水泵或在泵房内预留安装水泵的基础。
2．管路的选择计算
1）确定管路的趟数《规程》对管路作了规定：
主要排水设备必须有工作和备用管路，其中工作管路应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作管和备用管的总能力，应能配合工作水泵和备用水泵，在20h内排出矿井24h的最大涌水量。
2）泵房内管路的布置
泵房内管路的布置排水管路布置如图所示，a为两台水泵一趟管路；b为两台水泵两趟管路；c为3台水泵两趟管路；d为4台水泵三趟管路布置方式。其共同特点是任意1台水泵可以向任意一趟管路排水。
3）管材的选择
沿竖井敷设的水管，选用焊接钢管或无缝钢管；沿斜井敷设的排水管，在一般情况下，当压力小于1×106 N／m2时，可选用铸铁管，反之选用焊接钢管或无缝钢管。
吸水管一般选用无缝钢管。
当pH值小于5时，要采用防酸措施。
4房内排水管的长度，一般取 = 20～30m；
— 管子道中的管子长度，一般取 = 20～30m；
— 井口出水管长度一般取 = 15～20m；
— 吸水管的总长度一般取 = 8～10m；
汽蚀余量△ha，由吸水管路系统确定，与泵本身无关。有效汽蚀余量就是吸水井水面上的
（一）矿井排水方法
矿床开采过程中，井行中常有渗水或涌水现象，井下生产用水用后也流入矿山井巷中，这些都使井下出现积水。矿井水若不及时排出，就会越积越多，进而淹没矿井，造成停工停产。因此，及时把矿井水排出地面，创造无积水且比较卫生的工作环境，是矿井排水的任务。
矿井排水的方法有自流式和扬升式两种。自流式排水是使坑道内的水自行流到地面。采用平硐开拓时，坑内水才可从平硐自行流出。这是一种最经济可靠的排水方法。扬升式排水是借助于排水设备将水扬至地面。当采用井筒开拓时，必须采用这种排水方法。
扬升式排水过程，矿井水顺阶段巷道水沟汇集于井底车场附近的水仓中，水仓与水泵房的吸水井相通，当电动机转动时带动水泵转动，它使吸水井中的水经吸水罩沿吸水管不断地吸入水泵中，同时使水泵中的水井排水口沿排水管不断地排至地面。
（二）排水系统
杨升式排水主要有3种布置系统：
1.直接排水
各阶段都设置水泵房，各阶段排水设备是独立的，分别用各自的排水设备将水直接扬至地面。这种排水系统的优点是各水平的排水工作互不影响，但有所需设备多、井筒内敷设的管路多、管理和检修复杂等缺点，所以金属矿山使用较少。
2.接力排水
下部水平的积水由辅助排水设备排至上部水平的水仓中，而后再由主排水设备排至地面。这种排水系统的优点是下部辅助排水设备便于移动，缺点是当主排水设备发生故障时，可能使上下各水平都被淹。它适用于深井或者上部涌水量大，下部涌水量小的矿井。
3.集中排水
上部水平的积水用下水井、下水钻孔或下水管道引入下部水平的水仓中，然后由主排水设备集中排至地面。这种排水系统的缺点是上部水平的水流至下部水平损失了位能，增加了电能消耗，但是它有排水系统简单，基建费和管理费都较少等优点，所以金属矿山使用较多，特别是下部水平涌水量大、上部水平涌水量小时使用最有利。
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