7.2 水头损失计算

7.2.1 管道中的总水头损失应为沿程水头损失与局部水头损失之和。
7.2.2 井下管道的沿程水头损失可采用本规范附录E推荐的工程计算常用管道水力计算公式计算。钢管道的沿程水头损失宜按下列公式计算：

    式中：i——单位长度的水头损失(m/m)；
          v——水的计算流速(m/s)；
          dj——计算管径(m)。
7.2.3 管道的局部水头损失计算可按具体情况分别采用下列计算方法：
    1 巷道及井筒内的长距离管道应按沿程水头损失的10％计算；
    2 水源、水处理站及加压泵站硐室内的管道应按管件逐个计算后累加。
7.2.4 软管的沿程水头损失可按下式计算：

条文说明

7.2.2 条文中给出的公式为钢管和铸铁管沿程水头损失计算公式，它与附录E中列举的两个公式均为国内、外工程界常用的按平均流速计算管道沿程水头损失的公式。钢管和铸铁管沿程水头损失计算公式为我国以往多部国家标准规定使用的公式。许多手册中载有按此公式制作的计算图表，查阅方便，故特别推荐使用。但多数规范的现行版本都在管道计算方面增加了曼宁公式和黑曾-威廉斯公式。这是因为许多新型管材的应用，不能不引入这两个适应范围较宽的公式。井下消防洒水系统也是一样。又考虑到采用电子计算机软件，特别是国外引进的软件，软件中采用曼宁公式和黑曾-威廉斯公式较多，应该允许使用。
    单位长度的水头损失即水力坡度i，有些工具书或标准中用kPa／m为单位，指的是压力下降的坡度，与水头损失坡度有所区别。但水头即单位重量水的机械能不仅有压力水头一种形式，位置水头和流速水头都是很重要的。几种水头在一起计算时以m为单位更方便，故本条的水力坡度i以m／m为单位。
7.2.3 井下巷道中的管网结构复杂、规模较大，且材质变化，局部阻力按现行国家标准《室外给水排水设计规范》GB 50013规定的各个管件计算累加或按现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015中推荐的“管件当量长度计算法”都有很多的统计麻烦，需要有一个适应过程，也不一定准确。暂时保留原规定的按沿程阻力损失百分比计算不变。而局部硐室内具备按现行国家标准《室外给水排水设计规范》GB 50013规定计算局部阻力损失的条件，故直接采用各点局部阻力损失累加的方法。
7.2.4 井下移动设备经常采用软管，常用软管规格限于d25、d32及d38三种。一般软管中流速都较大2m／s～6m／s，水头损失相当可观，不可忽视。
    煤矿防尘手册中提供的有关软管水头损失的资料如表1所示。

表1 软管不同通过水量下的i值

    采用曼宁公式，按上面的水头损失资料反求粗糙系数值。得n≈0.0072，代入公式并化简即得式(7.2.4)。