安全验证
3》。  水量、》水压、水质 】 ? : 3.1  水】  量 ! 3?.1.1  煤【矿井下?消防、洒《水系统的最大设计日!用水量决定供水水源!、水:处理设?施,及,输水工程《的设:计规模是设计—中非常重要的—参数为安全起见【平时应保证按标准】计算的?井下:洒水:日用水量火灾时【情况复杂《洒水用水《量不能打《。。折扣在保证最大【的洒水?用水量之外还需增】加消防用水消—防用:水按规?定存:储在水?池中水池以》前的供?水,系统最大能力—不需要考虑这部【分水但水池》储备水应《及时得到补充这个能!力是:需要:考虑的本条是强制】性条文必须严格执】行 ? 3》.1.2  本条】各款的?说明分述于下— 》。     1  煤!炭,工业矿井设》计规范GB 50】215?-94?第19?.,4.7条规》定“井下《消防用水量可为【5L/s每个消火】栓的计算流量可【为,2.5L/s当有其!他,消防用?水设备时应》计入:相应的用水量—” —     煤炭【工业矿井设计规范】GB: ,50215-—2,005改为;—“井:下消火栓用》水量应为《5L/s~10L/!s其消火栓用水【量大:小应:根据:矿井生产能力与井下!火灾危险程》度确定”现行国家】标准:煤炭工?业矿井?设计规范GB 5】0215-》2015的》规定基本《。与2005年版【相同由于《最近一?二十年出现》了许多规模很大的】矿井在以《往规定指标的基础上!适当提?高,是合:理的 ?  —   除了消—火栓:用水之外按煤—矿安全规程规定和国!。内、外实践井下还可!能要采用水喷雾【。隔火装置《、胶带输送机自动】灭火等固定灭火【装,置故井下消防用水】总量在消火栓—用水之外还有其他用!水 : ?     美国国!家消防?协会NFPA— 123标准规【定“矿井供水—系统必须《能够:供给24h的软管】水流所需水量和2h!喷嘴用水量两—者中的大者》”并不要求这两项】的叠加但根据该标】准,条文中各种内容的分!量可知在美国—喷嘴是井下防、灭】火,。的主要装备如果【喷嘴即?固定灭火装置发【挥作用则软》管即消火栓一般就】不会动?用而我国煤》矿井下的固定灭火】装置尚未普及—只能:在某些局部重要【位,置起作用不》能用它完全代—。替消:火栓消火栓与固定灭!火装置同时使—用的可能性不能排除!。另外24h的使用】时间远?远,。大于:我,国规:定的火灾延续—时间如我们在时【间上取了小的指标】两种用水《又不同时考虑结果就!可能偏于不》合理了故规定总消】防用水量为》各种消防用水量之和! ,   【  2  根据中】华人民共《。和国煤炭工》业部(88》)煤安字第2—37:号文颁发的》。矿,井防灭火规范(试】行)中第24条规】定灭火供水系统“…!。…保证送到用水点】时,管中:水量不?小于:0.6m3/—min?”这个水量折—。合10L/s该规范!并,没有规定消火栓的】使用个数按每个【DN50消火栓【出水2.5L—/s计约为4—个,消,火,栓的:水量 【     》美国国家消防协会标!准N:FPA 123规】定“所有《矿井的供水系统必】须满足同时供给【3,个,软管水流每个水【流的流量为最小3】.2L/s”合计】为9.6《。L/s?与上述矿井防—灭火:规范(试行)—的规定相《差不大 《 : ? ,   实《际调查表明消—火栓具有灵活、方便!的优点对《井下外因火灾主要起!初期灭火《的作用对于已扩大的!火灾消火栓给水【系统提供巷道冷【却用水总之消—火栓给?水是极?其,重要的但根据目前的!经验使用水》枪的两股水柱已满】足使用要求上述美】国标准的单个—软管水量略》微偏大而同时使用数!量,只有:3个为以防万一出现!的特殊?情况设计中考—虑留:出富余是应该的故要!求按3个消火栓同时!工作即7《.5L/s的消【火栓用水量进行设】计可适应大》多,数矿井的要求 】     】一,次灭火需要》动用的消《火栓数量取决于【矿井的火灾危—险,。性,但火:。灾危险性取决于【矿井:井下的起火源、【可燃物种类、—可燃物分布、受影】响的人员及财—产数量关系比较【复杂与煤质、—开采方法《。和,设备配置相关矿【井规模只是因—素之一进行火灾危】险性只能根据—单个矿井《。的具:。体特点进行分析评】价但一股消火栓水】柱的:使用牵?涉,水流量?9m3?/h6h《消防用水量54m】3对工程的影响有】限为供水安全和【。设,计操作方便在现【行国:家标准煤炭工业矿井!。设计:规范:GB 502—1,。5规定的范围内取】固定的数值仅0【.3Mt/a以下】的小型矿井可—适当降低《水量 】    火灾—延,续时:间,在设计中主要用于】计,算消防?储备:水量建筑设》计防火规范GB 】50016-—200?6表8.《6,.3中规定的地面消!防各种情况的火灾】延续时间中最—大为可燃材料堆场及!。可燃液体储罐的6h!调查中?井下火灾的用水时】间有达到7》h,~8h的但到这【个时候矿井》各工作面均已停止耗!用日常洒水水量【。单独消防《用水量即使》没有储备《也能由水源及供水系!统来保证《故仍按火灾延时6】h的要求考虑—消防储备水量—本款是强制性—条文:必须严格执行 ! ?。    《3,  中煤科工—集团重庆研究院有限!公,司研制的KHJ-1!。。。型火灾监控系统及】自动灭火装》置可用于《井下瓦斯环》境中的胶带输送【机及巷道的》。其他外?因火:灾,进行喷雾灭火—水流:。量大于?2,0m3?。/h该?公司:研,。制的WPZ-1【。型胶带输送》机自动?防灭火?装置供水《总流量为2》7m3/h可保护】机头前后《共16m的范围 !   —  固定灭火系统的!保护对象《是各不相同的—新设计的灭火系统根!据试验取《得水量参数是最根本!。的,方法对于已》有较完?善资料的装置可以作!为参考但目前国【内资料仍比较缺【乏有关的国外资料】可见本规《范第6.1.9条】的条文说明》 —。    关》于固定灭火装置每】次灭火的使用时间】NFPA 123的!规,定取2h《今沿用 ! ,   ?4,、5  《消防用水《的发生不是经常【性的:连续两天各发生一次!火灾:的概率更小》如果消防储备—水池:平时存有足够的用】水,供水系?统,水池以前各》个设施的规格按【要求满足对水池【的及时?补充就行了不必【满足消防用》水量发生时能同步供!应最大用水》。量的:能力按?建筑设计《防火规范GB 5】0,016-《2006的》规定消防《水池的补水》时间不超过48【h目前仍然沿用【。这,两款是强制性条文】必,须严格执行》 3.】1.3  在—本规范初版以前的】矿,井设:计规范中给出一【些井下洒水量设计参!数值:但都没有严格—规定:井下:洒水用?水,量,的计算方法一—般设计者《理解这些规》范制定时《的思:路是运用《国内、外一些除【。。尘,设,计手册中提出的【如下计?算公式 《 》 , 《     式中K】1、K2、》K3考虑到不均【衡、漏损、不可预见!用水的系数; !。  《       【  ni、》qi、b《i,某种:用水器材或设备的台!数,、,此种器?材或设?备,的额定?流量及同《时使用系数 —  —   这种方法【的实质是考虑了同】时使用系数的累【加法可以认》为这种方法目前【主要存在如下问题 ! 》   ? (1)《该方法只适用—于炮采、普》掘的情况而综采【、综掘?及机械化运输系统】的设备连《续工:作时间较长根本【不可能?。错开使用大多—数用水项的同时【使用系数等于1例如!煤层注水、采—掘机组和各处的喷】雾,除尘每班8h的实际!。工作时间《。超过4?h且:各采区及工作—面上班、开机基本】同步:同时工作是不可【避免的 !  :  对?于普掘?、炮采的场》合在:一,个工作面有两台湿式!凿岩机的《极普通情况下—8,0%的同时使用【系数也?没有确切的物理意义!。对于总?数超过5台是有意义!的但意义《。不大同时使用系数】在现在的条件下【是,否仍为80%很难】用资料印《证这一同时使用系】数值只出现于以前的!。规范后?来,的标准?则不再推荐这一参】数同时使用系数是一!。。个统计数《。字只有?在数量相当大的事件!中才有稳定》的概率从《发展趋势看井—。下,洒,水的用水量越来越集!中,在井下的几个—用水大户上》而单位数量较多的小!户在用水量上占的分!量很:少从:这一特性看采用【统一的不《。均匀系数是不合【适的 ?     !(2)一些》在同一用水》点,的接续工序必须【在一个工作停下【来,的时候才能开始另】一个:工作如湿式打眼【与放炮?喷雾它们《。是绝对错开的同时使!。用系数取多少都不】合适 — :    (3)【。给水系统的设—计需要两《种不同的关于—水量:的概念其一》是反映?一天:。中用水总量的—“,日用水量”用—。以确定水源工程【规模及储备水—池以前的《输水工程《。的工:程量另一个是反映】在系:。统中某?一部分(也可以【是整个系《统)某?一,时刻可能出现的用水!强度即“最大小时水!量”:或“秒流《量,”,用以:确定给水加压—水泵及配水系统【各个环节《管道及附件的规格】在现:行国家标准室—外给水设《计规范GB》。 5:。。001?3及建筑给水—排水设?计规范G《B 500》15中规定用设计】人数或?生产规模《的用水定《。额来计?算日用水量而用【不均:匀系数来建立日平】均流量与《最大小?时流:量之间的关系对【于,实现这两个不同目的!的区别是很》清楚的对于室内【。配水管道中计算流量!。的确定则采》用卫生器具的当【量数用经验公—式来计?算其研究工作—则更加深入而计算井!下,消防、洒水水—量原来的《。方法中的《同时使用系》数并未考虑》单位时间用水量【在一日中的变—化而矿井井下一【日的几个工作—班中有生产班和【准备班之分用—水强度相《差很远一个班—中由于不同工—序轮流?出,。场用水?量也:。。是不均匀《的把计算出》的用水量当作—最大小时《流量来?推算全日耗水量时按!。全天或整班计算【都,与实际有较大差【。距,。在多年的运用中工】作时间取值的问题】。始终存在着争议 】   【。  (4)》以,往的设计规范中提】供的关于井下洒水水!量的参数《不够用例《如煤矿?安全规程规定必须进!行的煤?层注水等《项在:以往的?规范中并没有提【。及有必要在本—规范中加以补充 ! 《    根据以上】。情,况本规范提供的【计算方法是》。一种更简单》的累加法即在计算日!用水量时考》虑了:每种用水项在—一天中使用的时间】先按各用水》项,的流:量和一天中》的,使用时间《计算各项的日用水】量;各用水》项日用水量的—累,加即为总日用水量 !。。   【  :掌握了各用水项的】用水特点《就不难?计,算出各用《水点的最大用水量】把它作?为,各点的节点流量【就可以按管网—的计算?。规,则把整?个配水系统总的及各!个分支管道的计算流!量计:算出来这一部分【。的规定详见第7【.1节?。  【   在考》虑范围大用》水点特别多的场【合少数?用水量较小的用水】项如湿式凿岩—。等,在不同的用水—点之间使用时间是】有可能错开的也【就是说存在着—同时使用系》数,的,问题:这样从理论上来说按!本规:范不考虑同时使用系!数的方法《计算就会使计算的结!果大于实际流量但】因为 《    【 (:1)这些用水项【对于:大型矿井所占分【量极:。小;  !   (2)对于小!型矿井由于井下洒】水用水量本来—就很小且存在全部】湿式凿岩同》时用水发生的—机会故相差》的数量很《有限且略偏》于保险既然同—时使用系数》很难确定它的准【确,值意义?又不大故舍去—不用 ?   【 , 由于采用》了,上述计算方》法算出?了可能的最》大用水量用水量不】均衡系数就没有【。。意,义,了本规范《把漏损?系数和未预见用水】系数合并为富—余系数K以简化公式!据防尘工作手册推】荐K2、K3各为】1.1~1.2理论!上两系?数上限与下》限自乘后应》为1.2《1~1.44考【虑到这样《算得的上、下限是】极端的情《况,而按极?端的情?况进行设计》是不合?理的今取《1.25~1—.35供设计者【根据遇到的情况选用!大型矿井《、井下条件较—好时选?小值反之则取大【值, 《    》  关于《井下用?。水量与?矿井规模的关—。系调:查中了解《到由于矿井的地质】条件、?采煤方法《、设备及效》率的不同井下洒水的!用水量(m3—/d)与产量(【万t/a)的比值】约在3~10—之间相?差悬殊难以》给出合适的概算【指数只有做大—量的工作对》矿井进行分类才【。能接近实际故在【设,计中按本条规定【根据设计细》节参:数进行计算》是,必,要,。的 3.!1.4 《 煤矿安《全规程第一》百五十四条(二)】。。款规定“采煤工作】面应采取煤层—注水防尘措施……”!但同时规定了几种情!况,不在应采用煤层【注水:措施的范围内—这些情况包括围【岩易于吸水膨—胀的性质《、薄煤层、》原有自然水分—较高、煤层孔隙率】低、煤层松软、分】层开采的上》。分层、采空》区采取灌水》措施时?的下一分层等这【些条:件主要?考虑:的是:注水后煤《层稳定与否、注水的!难易程度、注—水的:副作用和《必,要性等问题》如属于该款》规定的情况则煤【层注水量应该为【零本条所提及的水量!只涉及按规定应该】。进行煤层注水—的矿井? 》     煤层注】水的用水量》与煤的硬度、孔隙率!、煤层压力、采【煤方法、工作—面规模、《注,水,钻孔规格及注水方法!等情况都《有关系是比较复杂的!只有:现场试验才能得【到准确?的数据但洒水—系统的?设计经常要在有【条件进行试验—之前完成故本—条提出根据需要湿】润的煤体量》估算水?量的:方法根据《国内、外的有关资料!吨煤注水量在10L!~45L范围内这虽!。是实际发生的情况】但范围太大设计【者无从选择实际上超!过35L的情况是不!多见:的而小于20L时】设计规模稍大并无大!的缺点按本条规【定取20《L~35《L与大多数》情况吻合故在本条执!行中可能有三种情】况 》  ?。 ,  :(1)完全无资料】则取35《L,; —。   ?  (2)有证据说!明注水量《。小但无确《切的:数据则取《20L或20~【35L之间的—数值; 《。 : :    《。。 (3)有确切的】资料可?按资料取值不受推荐!数字的限制 ! : ,   有关标准【。和资料表明煤层含水!。量4:%为能?达到防尘目的—的,最佳含水率》故注水使含水率达到!4%:为最理想的情—况因此可采》。用如下公式来估【算煤层注水的用水】量 《 《     !式中Q煤层注水【耗水量(m3/d】); 》     【  : ,   K由》于,顶、:底板及围岩损失、渗!。漏,、润湿以及注—水孔流失的水量增】加系:数,采用1.《。5~2?.0; ! ,。     》    G原煤日】。产量(t/d); ! 》        】  W1原煤含水率!(%:。);  !    《     W2注水!后要求煤体》的最:终,含水:率一般取0.0【4   !  对于动压—注,水一般由《采,矿设计根据》条件选定了注水【泵这就限制了—水量的大致范围洒】水系统?设计时即可按注水】泵的额?定流量考虑 】。   》  调查中各矿注】水时间各不相—同本条?按扣除一个班—清理检修外的全【部时:间考虑这是》因为注水速度一【般都:。较慢不充分利用时】。间就不可能使煤【层含水量达到要【求在:。本次修订的调研中了!解,到直:接在工作《面注:水的实例本条规定的!在工作面注水—与采煤?交错作?业时:按两个?班采煤一个班8【h的注水时》间,是符合实际的 】 : 3.1.5 】 本条根据调查结果!。和有关资料中的下】列情况提出采、掘】工作面的洒》水用水量参》数 《 ?    (1)采煤!机组的内、外喷雾要!求水压较《高4:MPa~《。7MPa一般均需】要对从系统》引来:的水进行再加压专】为,机组内、外》喷雾及机械冷—却供:水用的喷雾泵站有现!。成的系列产品它们的!额定流?量为80《L/min、12】0L/min 】 :。 ,     (—2):现采用的称为“高】压喷雾”的新技【术一般仍《从,喷雾站水《泵出水接管再—通过采煤机组自【带,的机载?泵把水压提高至12!MP:。a~15MPa高】压喷:嘴开孔很小》雾化:好但:水量:并不大机组总用【水量略有减少但【也有:内喷雾经常由于【喷,雾孔堵塞而不能工】作只能靠加强外喷雾!来弥:。补估计与所》用水的水质》有关 【     (3)】综采:工作面除机组—用水:外还:要,进,行,支架的喷《雾以消除《移架产生的粉尘【综放工作《面在放煤时还要在放!煤口进行喷雾降尘这!些都是靠专门设【置的喷嘴进行工作】的在综放《工,作面机?组采煤和放顶—煤的关系一般为采二!刀放一道偶有采一】刀放一?道的  !。 ,   由于最—近几年的技》术改:进放:顶煤处增加》防,止煤尘扩散》的护板需要》喷,雾防尘的面积大大减!小 《    —。 (4?。。)炮采及普掘有湿】式打:眼、水炮泥装填、冲!洗巷帮、放炮喷【雾、装岩或装煤【洒,水,。等用水工序它们【都是前后接续不同时!进行:    ! 条文中按每天【。平均工作16h中打!眼工作占1/2【时,。间装药、放》炮、清理工》作面占1/2的时】间考:虑   !  冲洗巷》壁及水炮泥等项用水!量很小?按工作面给水栓用】水处理可以简化计】算 《     【(,。5)对于国》内采煤机一天中的】实际开机率在30%!左,右较大的为40%对!于引:进机组?或矿井条《件特殊的《机,组开机率《有超过50%—的信息但不具普遍意!义本规范不采—用为标准参数当【然,。如遇能够长时期【维持这种《高开机率的情况则可!根据实际资料采用】较长的用《水,项日工作时间— ? ?    (6)有】的矿区按《煤炭生?产量:计算工作面的—。洒水用水强度其【指标:为20L《/(min·t)】。~30L/(m【in·t)考虑【到不同矿井洒水工作!的内容出入较大【。所,需的水量是否接【近实际无法简单定】论且:上述指标的上—下限:值如何选择》比较困难故暂—不列入条文这个指】标可作为参考和【比较 ? , ,。 3.1.【6  ?井下巷道的各洒水】降尘的用水点—情况各异《安装喷嘴的型号及】。数,量各不相同》例如同样《是巷道水幕巷道的】断面大小不同其【用水:量可能差一倍除了有!。定型:的成套除尘设施外只!有以喷嘴为》单元:计算水量才能接【近实际?本规范第《6.3.2条规定】。了喷雾防尘设计【的原则附录》D则提供了各种水喷!雾喷嘴的使用—场合和技《术参数设计中可采用!这些资料当然—如采用定型的—。通用设?计,它的水量也可—直接按通用设计的说!。明中提供《的用水量数值纳入】计算 3!.1.7、3.1.!8 : 井下?混凝土?施工主要为掘进巷】。道的砌碹及喷—浆等需要供水—系统提供制》备混凝土或水泥【砂浆的用水它是【由系统上的给水栓提!供的与冲《洗巷道的给水—栓可:以互相兼用》有的用水点的用【水项较多则可能需要!稍大规格的特殊给水!栓   !  关于《冲洗巷道(90【)中煤安字》第171号文颁【发的:生产质量标准中【规定“……冲洗周】期按煤尘的沉积【强度决定《在距:尘源30m范围内】。沉积强?度大的地点应每【班或每?日冲:洗一次;《距尘源较远或—沉积强度小的巷道】可几天或《一周:。冲洗一次运输大巷】可,半月冲洗一次”根】据这个规定并按【正常工作效率—每小时冲洗巷—道25m~30m框!算,出巷:道,给水栓使用》率如条文 !     》给水:栓的工作时间—混凝土设备按—两,个,班冲:洗巷道按一个班均扣!除,必要的?间歇时间两项的工】作流量均按DN【25给水栓的—正常出水流量—作为指?标冲洗巷道用水一般!使,。用,软管较长《阻力较大且经常【压扁软?管出口限制流量故】指标取?略低的值 】    》 , ,考虑到工作面在爆】破、装?。岩、喷浆及装煤【前需要洒水》或冲洗?湿,润,巷帮在用水设—备之外专门给出【在工作面使》用给水栓的水—量, ? 3.1.9】  除了采》煤和掘?进,。机组冷却水与喷雾一!起包括?在机组额定用水量中!。外,尚有其他设备如提升!。、运:输,设备、?电气:设备需要煤矿井下】消防、洒水》。系,统,提供设备冷却水这】些水量?参,数应:根据:设备厂家提》供参:数纳入?另外还?有可能会《出现的井下》紧急供?水等这?些水量都《较大应?。该计入而水量—小于每天《3,m3的用水项可【以略去不计无论从】理论:上还是实际操作上】把这部分水量归【于“其他《”,。用水范围由富余【系数来?体现它们的存在都】。是比较合理》。的 :。 ,