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G？B 50215【-9：。4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 5—021？5-2005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 502！15-2《0，15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24】h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(8？8)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．？5，L，／s计约为》4个消火栓的—水量 》     美国！。国家消防协会标【准NFPA 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9．6L／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 ！    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／h6】h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 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 —    【。 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 5！0，016-2006】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20m《3／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27m3／—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 】    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 ？500？16：-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K1？、K2、《K3：考虑到？不均衡、漏损—、不可预见用水【的系数； 》 》     》。 ，。    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 ？    【 ，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8】0％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 5？0015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K》2、K3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．》25～1．3—5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(m《。3／d)与产—量(万t／》a)的？比值约？在3～1《0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3【5L：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20L！～3：5L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20～3》5L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)；—。 ， ， ：       】    W》1，原煤含水率(％【)； 》   》。        】W，2，。。注水后要求煤体【的最终？含水率一般》取，0．04 —。  》   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》 —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～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《。80L／min、】。120L／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12M—Pa～15》MPa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3？。0，％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】1，。。71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DN2！5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 《