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
】
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《5L/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 5021】5-:2,0,05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 —5021《。5-20《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!
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《 ?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
》
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》 ,2 根据中华人】民共和国煤》炭工:业部(8《8)煤安字第237!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1【0L/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NFP【A 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3.2《L/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9:m3/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:。.3M?t/: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 500】16-2006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6:h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WP】Z-1?型,胶带输送机自动防】灭火装置供水总流量!为27m《。3/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?
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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2h今【沿用
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《。 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 】50:0,16-2006【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:、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
】
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《 (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8:h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GB !50013及—建筑给?水排水设计规范【GB 50》。0,15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》.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1.2》5,~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(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
】
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:。 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~!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~!。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;
—
:
—(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【);
》
》 W!1原煤含《水率(?。%);?
! — W2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?~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8》0L/min、【120L/mi【n
》
,
(—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【/,(,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25【m~30m框算出巷!道给水?栓使用率如》条文
?
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,
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】
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