煤矿井下消防、洒水设计规范(GB50383-2006)

煤矿井下消防、洒水设计规范GB50383-20061总则1.0.1为了统一煤矿井下消防、洒水的设计原则和标准，提高设计质量，制定本规范。1.0.2本规范适用于设计生产能力0.45Mt/a及以上的新建、改建及扩建煤矿的井下消防、洒水设计。1.0.3矿井必须建立完善的井下消防管路系统和防尘供水系统。1.0.4井下消防、洒水设计应做到安全可靠、技术先进、经济合理、使用方便。1.0.5井下消防、洒水系统的建设必须与矿井建设实现设计、施工、投人生产和使用三同时．1.0.6井下消防、洒水系统设计应适应矿井的特点，并与矿井的采煤、掘进、运输、通风、动力等系统的设计相互协调。1.0.7井下消防、洒水系统设计除应执行本规范外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。2术语、符号2.1术语2.1.1井下消防、洒水特指用于矿井井下灭火、防尘、冲洗巷道、设备冷却及混凝土施工等用途的给水系统及其功能。2.1.2喷雾压力水通过雾化喷嘴，形成颗粒直径10～200m的密集水雾，以一定的速度和雾化角喷出，覆盖一定的区域。常用于各种产尘场合的防尘及某些场合的防火、灭火。水通过采掘机械截割机构的内部，直接从截齿（附近）喷出水雾称为内喷雾。用于采掘机械截割机构的外部向扬尘区喷出水雾称为外喷雾。采掘工作面实施爆破后立即用喷雾装置向产尘处喷雾，从而防止粉尘扩散的防尘方法称为放炮喷雾。2.1.3湿式凿岩用凿岩机打眼时，将压力水通过凿岩机送人孔内，以湿润、冲洗并排出产生的岩粉，从而减少粉尘飞扬的施工方法，用于在煤层上打眼的湿式煤电钻起着类似的防尘作用。2.1.4煤层注水向煤层中打钻孔并注人压力水，以湿润煤体，减少生产过程中煤尘的产生及飞扬。2.1.5水幕由安装在巷道内的一组雾化喷嘴组成、产生充满巷道横断面的密集水雾，起着风流净化作用的防尘设施。2.1.6给水栓由安装在供水管道上的三通和带阀门的支管组成的软管接口。用于连接用水设备或引水冲洗巷道。2.1.7消火栓用于连接消防水龙带、水枪等消防器材，组成手持软管灭火系统的给水栓。2.1.8固定灭火系统自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统、水喷雾隔火装置等针对特定设备和特定火灾发生场所的成套灭火装置。2.1.9服务半径通过软管从给水栓引水所能达到的最远距离。消火栓的服务半径又称保护半径。2.1.10用水点需要用水的井下灭火装备、防尘设施、冲洗巷道及混凝土施工的工作地点；或井下消防、洒水系统供水管道上的各种用水设备和器材的接管处。2.1.11用水项井下消防、洒水系统的水在某一用水点的某一种用途。2.1.12最不利点在水压随着系统压力变化而变化的各个用水点或局部管段中，水压最先高于允许上限或最先低于允许下限的部分。最不利点一般出现在管网的始端、末端、地形最高或最低处以及某些对水压有特殊要求的地方。2.1.13水头单位重量水的机械能。有压力水头、流速水头和位置水头三种形式。水头以米（水柱高）为单位。2.1.14静压供水从地势高处的水池或水仓接管，利用几何高差把水送至用水点并提供资用水头的供水方式。2.1.15动压供水利用加压设备加压送水的供水方式。2.1.16静水压力洒水系统中充满不流动的水时，某管段或用水点的水压力。2.1.17动水压力洒水系统正常工作时用水点或管道中的压力。2.1.18井下水源在井下巷道或硐室中，通过钻孔取用深部岩层的地下水或收集、取用矿井井下涌水的供水水源。2.1.19地面水源从地面通过管道将水送入井下的水源。2.2符号A——管道横截面面积；C——阻力系数；d——管道内径；dj——计算管径；DN——公称管径；g——重力加速度；H——水头；△h——水头损失；hJ——局部阻力水头损失；i——水力坡度，单位管长的水头损失；K——常数、系数；N——荷载；n——管壁粗糙系数；P——水压；Q——流量、用水量；q——设施的用水量；R——水力半径；t——时间；v——水的计算流速；Z——几何高度；r——水的容重；δ——管道壁厚；[σ]——管材许用应力；φ——管子的焊缝系数。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应为井下消防用水．与井下洒水日用水量之和。3.1.2煤矿井下消防用水量计算应符合下列规定：1井下同一时间的火灾次数应按一次考虑。一次火灾消防用水量应按下式计算：Qx＝0.06qiti(3.1.2)式中Qx——井下一次火灾消防用水量（m3）;0.06——从L/min换算到m3/h的常数；qi——某消防用水项的流量指标（L/min);ti——某用水项的火灾延续时间（h）。2一个矿井井下消火栓总流应按7.5L/s计算。每个消火栓的计算流量应按2.5L/s计算。火灾延续时间应按6h计算。3固定灭火装置的用水量应按下列规定计算：1）当成套购置定型产品时，其用水量应采用该设备生产厂提供的用水量参数。2）当井下采用的固定灭火装置为非标准设计时，应根据保护范围的面积、设计喷嘴数量和喷水强度计算。设计参数应根据试验资料选取．3）上述装置的灭火延续时间应按2h计算。4消防储备水量应按一次火灾消防用水总．计算。消防储备水池补充水的流量应按补充时间不超过48h计算。3.1.3井下洒水日用水量，应按下式计算：Qd=K0.06qiti(3.1.3)式中Qd——井下洒水日用水量（m3/d);K——富余系数，取1.25～1.35；qi——某用水项的流量指标（L/min);ti——某用水项一天中的使用时间（h）。3.1.4需要进行煤层注水的矿井，其煤层注水的用水量计算应符合下列规定：1静压注水应根据工作面产量按吨煤注水量计算。吨煤注水量应采用试验结果，无试验数据时可根据煤层特性在20～35L范围内取值。2动压注水应按本条第1款计算的用水量确定注水泵的型号，并以设计选定的注水泵的额定流量纳人总用水量计算。3注水时间应采用试验结果。无试验数据时，在注水与采煤平行作业的情况下可按每天16h或18h计算，在注水与采煤交错作业的情况下可按每天8h计算。4注水孔施工用水的水量应按本规范3.1.5条第3款第l）项的规定计算。3.1.5采掘工作面的洒水用水量应根据不同采掘方法按下列要求确定：1普采、综采、综放工作面的洒水用水量计算应符合下列规定：1）采煤机的内、外喷雾及冷却水总流量应按设备的设计流量计算。在缺乏有关资料时可参考附录A取值。在配备喷雾泵的情况下应按喷雾泵的额定流量计算。2）支架喷雾、放顶煤喷雾、装煤机喷雾、溜煤眼喷雾的流量均宜按喷嘴的数量和单个喷嘴的流量计算。各计算参数的确定，应符合本规范第6.3.2条的规定。3）无资料时各项用水的每日工作时间可取下列数值：普采喷雾泵站10h；综采喷雾泵站8h；综放喷雾泵站8h；移架喷雾10h（普采工作面无此项）；放顶煤喷雾8h（普采及综采无此项）；装煤机喷雾12h；溜煤眼喷雾12h。2机掘工作面的洒水除尘用水量计算应符合下列规定：1）掘进机喷雾及冷却用水量宜按机组或喷雾泵额定流量取值，但不得低于80L/min。在缺乏资料时可取80L/min。日工作时间按10h计算。2）装岩机除尘用水量应按本条第3款第3）项的规定计算。3炮采及普掘工作面的洒水除尘用水量计算应符合下列规定：1）湿式煤电钻或凿岩机，每台用水量应根据技术资料取值，无资料时可取5L/min，每日工作时间按8h计算。2）放炮喷雾的单位时间用水量宜按喷雾设备的额定流量取值，缺乏资料时可取20L/min，每日工作时间按2h计算口3）装煤机、装岩机喷雾用水量宜按喷嘴流量及数量计算。各计算参数的确定，应符合本规范第6.3.2条的规定。每日工作时间按10h计算。3.1.6净化风流水幕及转载点、煤仓、溜煤眼等处的喷雾降尘用水量宜按喷嘴用水量计算。各计算参数的确定，应符合本规范第6.3.2条的规定。运输大巷中的喷雾设施每日工作时间可按18～24h计算，采区内的其他设施每日工作时间可按16h计算。3.1.7井下混凝土施工用水量应按混凝土搅拌机的数量计算.每台用水量可取25L/min，每日工作时间可按1Oh计算。3.1.8冲洗巷道用水量应按下列各部位同一时间使用的给水栓数量计算：1采掘工作面附近每个工作面使用1个；2转载点附近每2个转载点使用l个；3胶带输送机巷道每1000m使用1个；4各条顺槽，采区上、下山每2000m使用1个;5轨道大巷及回风大巷每3000m使用1个。每个给水栓用水量可按20L/min计算。冲洗巷道每日工作时间可按3h计算。3.1.9日用水量超过3m3的其他井下设备当从井下消防、洒水系统取水时，其用水量应根据设备的额定用水流量及每天工作时间计入。3.2水压3.2.1井下用水设施、设备的供水水压应根据用水设备的要求确定，并应符合下列要求：1给水栓处及接入一般用水设备处的水压不应低于0.3MPa。2接人凿岩机及湿式煤电钻的水压不应低于0.2MPa，且不应高于压缩空气的压力。3接人加压泵站水箱或水池的进水口的水压不应低于0.02MPa。4接人上述设施的水压不宜高于1.6MFa，否则应采取减压措施。5采掘工作面采用水压达到0.4～10MPa的高压喷雾宜由高压喷雾泵提供。接入高压泵的系统供水水压应符合本条第l款的规定。6直接接人喷雾设施的水压不宜低于1.0Mpa.3.2.2井下灭火时，消火栓栓口水压不应低于0.35MPa，也不应超过1.0MPa，出水压力超过0.5MPa时应采取减压措施。3.2.3井下消防、洒水管道的静水压力不宜超过4.OMPa。3.3水质3.3.1井下消防、洒水用水的水质应满足各用水项的不同要求。主要用水项的水质标准见附录B。4水源及水处理4.1水源选择4.1.1煤矿井下消防、洒水的水源应与整个矿井的水源相结合．可采用一个水源或多个水源。水源工程设计应符合国家现行标准《煤炭工业给水排水设计规范》MT/T5014的有关规定。4.1.2井下消防、洒水的水源应符合下列规定：1应有可靠的水量保证。在只有一个单独水源时，水源的枯水期保证率应采用90%～95%；在开发多个水源时，其主要水源的枯水期保证率应大于90%。2供水水质经处理后能达到井下消防、洒水水质标准的要求。宜优先选择处理工艺简单或不经处理其水质就能满足要求的水源。4.1.3选择水源应经过技术经济比较确定，并应符合下列规定：1选择水源应符合节约天然水资源、有利于环境保护的原则。2应优先考虑利用井下排水作为水源的可能性。3地面水源工程位置的选择应综合考虑水文、环境、交通、供电及工程地质等因素。4.1.4设计中选择井下排水作水源应考虑在井下排水未形成时建立临时水源的可能性；在井下水源可靠性不足时应考虑保留地面水源作为备用水源的可能性。在矿井设计前期没有本矿井下排水量的实测资料时，可参考邻近矿井或其他有关的资料。采用井田地质报告推算的井下涌水量数据时，应取充分的折减系数。4.2水源工程4.2.1地面水源工程应保证供水可靠、管理方便，并应使取水、净水、输水各个环节相互协调。4.2.2在具备可靠性、安全性且经济合理时可开发井下水源。4.2.3在井下就近取用深部含水层所含地下水时，应根据井下的水文地质条件，采用有效的技术措施，确保水源开发不会对矿井的安全构成威胁。井下对承压较大的含水层打钻，应执行现行国家标准《矿山井巷工程施工及验收规范》CBJ213的规定。4.2.4井下水源工程及设备俐室必须布置在稳定的岩层内，并结合井下巷道及设备布置统一考虑。井下水源井的位置应根据相关的采煤设计资料及水文地质勘察资料确定。前期设计确定的水源井位，施工前必须根据巷道现状及巷道施工中新探明的情况重新核定或调整。4.2.5井下取水井所在铜室应有施工及检修的空间，其高度应满足水源井施工及维修时提升钻杆和井管的要求。4.2.6当取用原水水质达到用水标准的井下涌水时，应建立与采、掘、运输等生产活动相隔离的保护区及专用的水仓。不需进行处理的水从水源到水池或加压泵站不宜采用明沟输送。4.3水处理4.3.1地面水源的净水工程应根据进水水质和井下消防、洒水水质标准选择合理的工艺流程。各个水处理单元的设计参数及水处理构筑物的布置应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013、《室外排水设计规范》GB5001