3 — 水量?、水:压、:水,质
】。
?3.1 水— 量
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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
—
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3.1.【2 本条各款的说!。明,分述于下
》
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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2.5》L/: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【0215-2005!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 50—215-20—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24【h的:软管水流所需水量和!2,。h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
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】 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0.6m【3/:min”这个水量】折合10《L/:s,该规范并没有—规,定消火栓《的使用个《数按每个DN5【0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
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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9《m3/h《6h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G!B 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 】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27?。m3/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NF—。P,A 12《3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:GB: ,50016-20】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,
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、K】3考虑到不均衡【。、漏损?、不可预《。见用水的《系数;
【
【 《。 n:i、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GB 50!013及建筑—给水排水设》计规范GB 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
】
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: , ?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
】
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? (》1)这些用水项对】于大型?。矿,井所占分量极小;
!
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(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、》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【。
【 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10》L~4?5L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20L~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35L;
!
(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—4MPa《~7MP《a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/m—in、?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12MPa~【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16—h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2《0,L/(min—·t)~30—L/(min·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【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3m!3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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