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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 50215!-94第19—。。.4.7条规定“井!下消防?用水量可为5—L/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—-2005改为【;“井下消火—栓用:水量应?为5:L/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 5021!。5-20《15的规定》基本与200—5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
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,。 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N!FPA 123标准!规,定“矿井供水系统】必须能够供给2【4h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23》。7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D【N50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NF《PA 1《23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》.6L/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
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: , 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9m?3,/h6h消》。防用:水量54m3—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 5【0215《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
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— :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 50【。016-200【。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7h》~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】6h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《20m3/h该公】司研制的W》PZ-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,16:m,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
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》 关于固定》灭火装置每次灭【。火的使用时间—NFPA 123】的,规定取2《h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G【B 500》16-20》06的规定》消防水池《的补水时间不超【过48h目》前仍:然沿:用这两款《是强制?性条文必须严格【执行
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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
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》 : 式中K1、K2、!K3考虑到不均【衡、漏损、不可预见!用,水的:系数;
》
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【 ni、【qi、bi》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
】
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《 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4h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80%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G—B :50013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
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: (》。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《
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— 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
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!。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K—2、K?3各为1.1~1.!2理论上两系数上限!与下限自乘》后应为1《.21~1.44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
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— :。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~45【L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20《L时设计规模稍【大并无大的缺—点,按本:条规定取20L【~35L《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35L;
【
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(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;
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【 (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8h的注—水时间是《符合实际的
】
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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4MPa~7M】Pa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8:0,L/m?in、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12MP!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》
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(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/(m【in·?。t,)~30L/(mi!n·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
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《 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30!m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DN25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:3m3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
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