DB51 1176-2010 金属非金属地下矿山在用主排水系统安全检测检验规范.pdf

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1、ICS：分 类号 ： 备 案号 ： 29148-201四 川 省 地 方 标 准 DB51DB51/76201金属非金属地下矿山在用主排水系统安全检测检验规范201-1-6发布 201-01-实施四 川 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 0I目 次前 言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I I1 范 围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 规 范性 引用 文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 排 水设 备主 要参 数及 符号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 要 求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 检 测方 法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 检 测记 录及 检验 报告 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 07 检 测规 则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 0II前 言本 标准 的全 部技 术内 容为 强制 性标 准。 本 标准 由四 川省 安全 生产 监督 管理 局提 出并 归口 。本 标准

10、由四 川省 质量 技术 监督 局批 准。 本 标准 主要 起草 单位 ：四 川安 全生 产检 测检 验技 术研 究院 。 本 标准 主要 起草 人： 胡孝 荣、 姬有 仓、 鲜林 、高 朋杰 。D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 01金属非金属地下矿山在用主排水系统安全检测检验规范1 范 围 本 标准 规定 了金 属非 金属 地下 矿山 在用 主排 水系 统安 全检 测检 验的 条件 、 要 求、 方 法和 技术 要求 。本 标准 适用 于金 属非 金属 地下 矿山 主排 水系 统的 检测 。2 规 范性 引用 文件 下 列文 件对 于本 文件 的应 用是 必不 可少 的。凡 是注

11、 日期 的引 用文 件，仅 注日 期的 版本 适用 于本 文件 。凡 是不 注日 期的 引用 文件 ，其 最新 版本 （包 括所 有的 修改 单） 适用 于本 文件 。 G B / T 1 0 3 2 2 0 0 5 三 相异 步电 机试 验方 法G B 3 2 1 4 2 0 0 7 水 泵流 量的 测定 方法G B / T 3 2 1 6 2 0 0 5 回 转动 力泵 水 力性 能验 收试 验 1 级 和 2 级G B l 6 4 2 3 2 0 0 6 金 属非 金属 矿山 安全 规程A Q 1 0 1 2 2 0 0 5 煤 矿在 用主 排水 系统 安全 检测 检验 规范J B /

12、T 8 0 9 7 泵 的振 动测 量与 评价 方法J B / T 8 0 9 8 泵 的噪 声测 量与 评价 方法3 排 水设 备主 要参 数及 符号 排 水设 备应 是取 得“K A ”标 志的 产品 。排 水设 备主 要参 数符 号见 表 1 。 表 1 本 标准 使用 符号符号 量的名称 单位符号 中文名称Q 流量 m 3 / s 、m 3 / h 立方米每秒、立方米每小时H 扬程 m 米H x 吸水高度 m 米H p 排水高度 m 米Ha 实际排高 m 米z 表位差 m 米P 功率 k W 千瓦D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 02表 1 （ 续）P g r 电动机输入

13、功率 k W 千瓦Pa 泵轴功率 k W 千瓦P u 泵输出功率 k W 千瓦U 电压 V 伏I 电流 A 安n 转速 r / m i n 转每分 密度 k g / m3 千克每立方米 效率 g 自由落体加速度 m / s2 米二次方秒v 速度 m / s 米/ 秒px 真空表读数 M P a 兆帕p y 压力表读数 M P a 兆帕D 排水管直径 m 米d x 吸水管内径 m 米d p 排水管内径 m 米4 要 求4 . 1 技 术要 求4 . 1 . 1 在 实际 工况 下测 定水 泵的 流量 、扬 程、 轴功 率和 转速 ，并 调整 工况 记录 水泵 的流 量、 扬程 、轴功 率和 转速

14、 ，以 获得 水泵 的性 能曲 线， 该性 能曲 线应 符合 G B / T 3 2 1 6 。4 . 1 . 2 振 动泵 的振 动不 得超 过 J B / T 8 0 9 7 的 相关 规定 。4 . 1 . 3 噪 声在 运行 工况 下， 水泵 房的 噪声 不得 超过 9 0 d B 。4 . 1 . 4 水 泵的 运行 工况 点应 在工 业利 用区 内， 水泵 效率 应大 于额 定效 率的 8 5 ，即b 0 . 8 5 e ， e为 水泵 的额 度效 率。 4 . 1 . 5 水 泵在 运行 工况 下， 输出 功率 应不 超过 电动 机的 容量 。4 . 1 . 6 排 水系 统的

15、吨水 百米 电耗 应低 于要 求值 ，即 Wt100 0 . 5 k W h 。D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 034 . 1 . 7 水 泵井 下主 要排 水设 备，至 少应 由同 类型 的三 台泵 组成 。工 作水 泵应 能在 2 0 h 内 排出 2 4 h 的 正常 涌水 量 ；除 检修 泵外 ，其 他水 泵应 能在 2 0 h 内 排出 2 4 h 的 最大 涌水 量。4 . 1 . 8 管 路井 筒内 应装 设工 作和 备用 的排 水管 路， 管路 要求 并联 使用 ，工 作水 管的 能力 应能 配合 工作 水泵在2 0 h 内 排出 矿井 2 4 h 的 正常 涌

16、水 量。 工 作和 备用 水管 的总 能力， 应 能配 合工 作和 备用 水泵 在 2 0 h 内 排出矿 井 2 4 h 的 最大 涌水 量。4 . 1 . 9 井 底主 要泵 房的 出口井 底主 要泵 房的 出口 应不 少于 两个， 其 中一 个通 往井 底车 场， 其 出口 应装 设防 水门 ； 另 一个 用斜 巷与 井筒 连通 ，斜 巷上 口应 高出 泵房 地面 标高 7 m 以 上。 泵房 地面 标高 ，应 高出 其入 口处 巷道 底板 标高O . 5 m ( 潜 水式 泵房 除外 ) 。4 . 1 . 1 0 水 仓矿 井每 个水 仓的 容积，应 能容 纳 2 4 h 的 井下 正

17、常 涌水 量。一 般矿 井主 要水 仓总 容积 ，应 能容 纳 6 8 h 的 正常 涌水 量。 水仓 进水 口应 有蓖 子。 水沟 、沉 淀池 和水 仓中 的淤 泥， 应定 期清 理。4 . 2 设 备要 求测 试设 备均 应符 合本 标准 见表 2 的 要求 ，并 在检 定周 期内 方可 使用 。 表 2 测 试设 备准 确度 要求设备名称 准确度等级或基本误差 说明压力表 1 . 6 级 应 根据 压力 选择 压力 表量 程， 指示 的 压力值应处于 1 / 3 - 2 / 3 满量程真空表 1 . 6 级流量计 2 . 0 %电参数测试仪 0 . 5转速表 1 r / m i n4 .

18、 3 操 作要 求4 . 3 . 1 测 试时 应从 闸门 开启 1 / 3 流 量开 始， 直到 闸门 全开 为止 。4 . 3 . 2 测 试 应有 足够 的持 续时 间， 以获 得一 致的 结果 和达 到预 期的 测试 精度 。每 一个 流量 点应 有一 定的 时间 间隔 ，并 应同 时测 量流 量、 扬程 、转 速和 轴功 率。D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 044 . 3 . 3 测 试点 应取 3 5 个 不同 的流 量点 。4 . 3 . 4 流 量等 于零 及其 附近 测点 的运 行时 间不 能过 长， 以免 水泵 发热 。4 . 3 . 5 所 有的 检测 均

19、应 在运 转稳 定的 情况 下进 行， 对于 取多 次读 数以 降低 误差 的场 合， 应在 不等 的时间 间隔 取读 数。4 . 3 . 6 运 转的 稳定 性允 许读 数波 动幅 度应 符合 表 3 的 要求 。 表 3 最 大允 许波 动幅 度测量值 流量 扬程 功率 转速最大允许波动幅度 / % 6 24 . 3 . 7 在 运转 稳定 的 条件 下， 只记 录各 个测 定量 的一 组读 数。 这一 组读 数只 有当 检测 人员 确定 波动 已稳 定在 表 3 和 表 4 规 定范 围内 时方 可进 行记 录。表 4 同 一量 多次 重复 的变 化范 围重复读数组数 每一量重复读数的最

20、大值与最小值间的最大允差/ % 流量扬程 功率 转速3 3 . 5 2 . 0注：最大值与最小值的最大允差等于： %1 0 0最大值 最小值最大值4 . 3 . 8 当 检测 时由 于系 统运 行不 稳定 引起 对精 度产 生怀 疑时 ，应 按下 述方 法处 理：a ) 各 流量 点的 读数 应重 复多 次， 最 低限 度应 取三 组读 数， 并 且应 记录 每一 个独 立读 数的 值， 以 及由 每组 读数 得出 的效 率值 。每 一量 的最 大值 与最 小值 之间 的波 动应 不大 于表 3 的 规定 ； b ) 系 统总 测量 误差 不大 于表 5 的 规定 值；c ) 取 每一 量的

21、各次 读数 的算 术平 均值 作为 该量 的检 测实 际值 ；d ) 如 果不 能达 到表 4 的 规定，则 应找 出原 因，重 取一 组新 的读 数 ，即 原先 的一 组读 数应 全部 作废 。但 是不 应该 以读 数超 出范 围为 理由 ，而 拒绝 读数 或从 成组 测量 值中 选择 读数 ； e ) 要 是读 数变 化过 大， 但不 是由 于操 作方 法或 仪表 误差 等所 致， 误差 限应 以统 计分 析法 计算 。4 . 3 . 9 排 水系 统检 测D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 05启 动排 水系 统所 有工 作泵 、 备 用泵 、 工 作管 路 、 备 用管 路

22、 ， 测 量总 的排 水量 ， 检 验系 统总 的排 水能力 。 表 5 最 大总 误差 限测量值 允许范围 / %流量 3 . 5泵扬程泵轴功率电动机输入功率 转速 1 . 8泵效率 5 . 0系统效率 4 . 54 . 4 检 测周 期要 求水 泵的 检测 周期 为一 年。5 检 测方 法5 . 1 流 量 Q 的 测定5 . 1 . 1 采 用超 声波 流量 计测 定水 泵的 流量测 定时 传感 器的 安装 应满 足下 列要 求： a ) 安 装前 应将 放置 传感 器的 地方 清洁 出一 片较 传感 器探 头稍 大的 位置 ，直 至见 到裸 露的 金属 ， 涂上 一层 耦合 剂；b )

23、 传 感器 应安 装在 仪器 说明 书规 定的 管路 上；c ) 选 择的 测量 段管 路内 必须 充满 流体 ，而 且不 含气 泡。5 . 1 . 2 按 G B 3 2 1 4 选 择以 下方 法之 一进 行测 量：a ) 差 压式 流量 计测 流量 ；b ) 涡 轮流 量计 测流 量；c ) 电 磁流 量计 测流 量。5 . 1 . 3 还 可以 选择 精度 相同 的其 他的 检测 方法 来测 定流 量。D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 065 . 2 扬 程 H 的 测定扬 程测 试系 统图 ，如 图 1 和 图 2 所 示。P z 真空压力表；P y 压力表；H x 吸

24、水高度；H p 水泵排水高度；H a 水泵实际排高；Z 表位差。图 1 有 真空 压力 表的 水泵 扬程 测试 布置 图5 . 3 . 1 采 用压 力表 测量 出口 和入 口压 力。 计算 扬程 H ， 有真 空压 力表 时计 算公 式如 下（ 见公 式 1 ）： ( )24426 11810 QddgzgppH xpyz += （ 1 ）图 1 无 真空 压力 表的 水泵 扬程 测试 布置 图D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 07无 真空 压力 表时 计算 公式 如下 （见 公式 2 ） ： 2426 8)(10H QgdZHgp pxy += （ 2 ）5 . 3 . 2

25、压 力表5 . 3 . 2 . 1 量 程的 选择压 力表 的量 程最 大应 不小 于 1 . 3 1 . 6 倍 工作 压力 。5 . 3 . 2 . 2 精 度的 选择压 力表 精度 不低 于 1 . 6 级 。5 . 3 . 2 . 3 种 类和 外形 的选 择应 选择 金属 弹簧 压力 表， 压力 表的 示值 清楚 且满 足要 求， 或选 用其 他符 合要 求的 压力 测量 仪表 。5 . 3 . 2 . 4 压 力表 安装扬 程测 量用 的真 空表 和压 力表 通过 螺纹 装在 出口 合适 的位 置 。 压 力表 和真 空表 的联 接导 管上 ， 应 有旋 塞和 3 6 0 弯 管与

26、 测孔 相通 ，以 稳定 读数 和保 护仪 表免 受压 力冲 击。5 . 3 . 2 . 5 压 力表 的使 用检 测中 ， 在 启动 泵时 ， 应 先将 压力 表前 的旋 塞关 闭 ， 待 水泵 启动 后再 慢慢 开启 旋塞 ； 检 测用 的压 力表 必须 在检 定周 期内 。5 . 4 水 泵实 际排 高 H a 的 测定5 . 4 . 1 水 泵排 水高 度 H p ， 由矿 井地 质资 料结 合实 测得 到。5 . 4 . 2 水 泵吸 水高 度 H x ， 现场 测量 。5 . 4 . 3 水 泵实 际排 水高 度为 排水 高度 和吸 水高 度之 和， 即 H a = H p + H

27、 x5 . 5 转 速的 测量采 用激 光转 速表 、非 接触 式手 持数 字转 速表 测定 水泵 转速 。5 . 6 电 参数 的测 量5 . 6 . 1 电 机 效率 d当 通过 测量 与泵 直接 联接 的电 动机 输入 电功 率来 确定 泵的 轴功 率时 ， 使 用的 电动 机应 当是 以足 够的精 度确 定其 效率 的。 交流 异步 电动 机的 功率 按 G B / T 1 0 3 2 标 准规 定的 方法 测定 。在 现场 无法 对电 机效 率进 行测 定的 情况 下， 电机 的效 率按 铭牌 效率 选取 。D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 085 . 6 . 2 采

28、用电 参数 综合 测试 仪测 定电 参数5 . 6 . 3 泵 轴功 率dgra pp = （ 3 ）5 . 6 . 4 泵 的输 出功 率 1000gQ Hpu = (4 )5 . 7 效 率的 计算5 . 7 . 1 泵 的效 率%100= aub pp （ 5 ）5 . 7 . 2 管 路效 率%100=+= HHH HH apxg （ 6 ）5 . 8 . 3 排 水系 统效 率gbdx = （ 7 ）5 . 7 . 4 排 水电 耗的 计算 吨 水百 米电 耗 hk WWxt = 5.067.3 1100 （ 8 ）5 . 8 性 能曲 线图 的测 试与 绘制5 . 8 . 1 泵

29、的性 能曲 线图 采用 横坐 标轴 上表 示流 量 Q ， 纵坐 标上 分别 表示 扬程 H 、 轴功 率 P a 和 效率 。5 . 8 . 2 性 能曲 线， 一般 测 3 5 个 点， 各个 测点 以流 量大 小来 划分 ，流 量的 大小 用闸 阀的 开度 来调 整 ，每 改变 一次 工况 ，大 约停 留 3 1 0 m i n ， 待水 流稳 定后 读取 数据 。5 . 8 . 3 绘 制的 性能 曲线 应当 是换 算到 额定 转速 时的 性能 曲线 。D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 095 . 9 排 水系 统的 检测联 合运 转状 态下 的最 大排 水能 力检 测

30、， 是 为了 检验 多台 泵同 时工 作时 管路 工作 能力 ， 以 确定 排水 系统 的综 合排 水能 力是 否达 到 G B 1 6 4 2 3 2 0 0 6 第 6 . 6 . 4 条 的规 定。5 . 1 0 泵 的振 动测 定5 . 1 0 . 1 按 照 J B / T 8 0 9 7 规 定的 方法 进行 测定 .5 . 1 0 . 2 振 动测 点 的 选择测 点必 须选 在泵 的关 键部 位 ， 测 点一 般为 轴承 座 、 底 座和 出口 法兰 处 。 并 规定 轴承 座处 和靠 近轴 承处 的测 点作 为主 要测 点， 把底 座和 出口 法兰 处的 测点 作为 辅助 测

31、点 。 每 个测 点都 要在 三个 相互 垂直 的方 向上 ，即 水平 、垂 直、 轴向 进行 振动 测量 。5 . 1 0 . 3 测 量仪 器测 量仪 器其 通频 响应 范围 至少 为 1 0 H z 1 0 0 0 H z ， 根据 振动 准则 可以 要求 进行 位移 或速 度或 者这 二者 结合 在一 起测 量， 要保 证振 动传 感器 正确 地被 固定 ，以 保证 测量 精度 。 5 . 1 0 . 4 泵 的分 类为 了评 价泵 的振 动级 别， 按泵 的中 心高 和转 速将 泵分 为四 类， 见表 6 。表 6 泵 的分 类类别 中心高 / m m 2 2 5 2 2 5 5 5

32、 0 5 5 0转速 r / m i n第一类 1 8 0 0 1 0 0 0 第二类 1 8 0 0 4 5 0 0 1 0 0 0 1 8 0 0 6 0 0 1 5 0 0第三类 4 5 0 0 1 2 0 0 0 1 8 0 0 4 5 0 0 1 5 0 0 3 6 0 0第四类 4 5 0 0 1 2 0 0 0 3 6 0 0 1 2 0 0 0注：中心高是指泵的轴线到泵的底座上平面间的距离。5 . 1 0 . 5 泵 的振 动的 评价泵 的振 动级 别分 为 A 、 B 、 C 、 D 四 级， D 级 为不 合格 。泵 的振 动评 价方 法是 首先 按泵 的中 心高 和转 速

33、查 表 7 确 定泵 的类 别， 再根 据泵 的振 动烈 度级 查表 7 可 以得 到评 价泵 的振 动级 别。D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 01 0表 7 泵 的振 动烈 度级振动烈度范围 判定泵的振动级别振动烈度 级 振动烈度分级界限 m m / s 第一类 第二类 第三类 第四类0 . 2 8 0 . 2 80 . 4 50 . 7 11 . 1 21 . 82 . 84 . 57 . 11 1 . 21 82 8A A A A0 . 4 50 . 7 11 . 1 2 B1 . 8 0 B2 . 8 0 C B4 . 5 0D C B7 . 1 0 D C1 1 .

34、2 0 D C1 8 . 0 0 D2 8 . 0 04 5 . 0 06 检 测记 录及 检验 报告6 . 1 检 测记 录检 测记 录由 检测 人员 填写 并签 名， 确保 现场 记录 的真 实、 准确 。6 . 2 检 验报 告检 验项 目要 准确 清晰、 明 确和 客观。 报 告格 式、 内 容应 满足 检验 规范 中规 定的 要求 ， 且 应具 有足 够的 信息。 检 验报 告内 容主 要包 括检 验设 备环 境、 水 泵流 量、 扬 程、 效 率、 吨 水百 米电 耗、 电 机运 行功 率 、水 泵轴 功率 、管 路效 率、 排水 系统 效率 、水 泵噪 音、 水泵 运行 性能 曲

35、线 图、 检验 结论 等内 容。7 检 测规 则 凡 检验 发现 下列 情况 之一 者， 判定 为不 合格:a ) 水 泵及 电控 系统 为非“ K A ” 安 标设 备；b ） 工作 水泵 、备 用水 泵、 检修 水泵 缺少 之一 者；D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 01 1c ） 排 水泵 的排 水能 力不 能满 足要 求。 即 工 作水 泵或 备用 水泵 不能 在 2 0 小 时内 排出 矿井 2 4 小 时的正 常涌 水量 ； d ） 排 水管 路排 水能 力不 能满 足要 求。 即 现 场只 安装 一趟 排水 管， 或者 有两 趟排 水管 ，工 作水 管的能 力不 能

36、配 合工 作水 泵在 2 0 h 内 排出 矿井 2 4 h 的 正常 涌水 量 ； 工 作和 备用 水管 的总 能力 ， 不 能配 合工 作和 备用 水泵 在 2 0 h 内 排出 矿井 2 4 h 的 最大 涌水 量；e ） 在运 行工 况下 ，泵 的输 出功 率超 过机 电的 额定 功率 ；f ） 水仓 不能 满足 安全 要求 。只 有一 个水 仓， 或者 有两 个水 仓， 但主 水仓 的容 积不 能容 纳 6 8 h 的正 常涌 水量 的要 求；g ） 泵的 振动 超过 规定 ；h ） 供 配电 设 备 不 能与 工作 泵、 备用 泵和 检修 泵相 适应 ，不 能保 证同 时开 动工 作泵 和备 用泵 。D B 5 1 / 1 1 7 6 2 0 1 0