隔爆水棚安装设计

贵州华电安顺华荣投资有限公司普定华荣矿业集团隔爆水棚安装设计编号：通2012020701号矿名：普鑫煤矿施工单位：通风工区编制：张骄编制时间：2012年2月7日审批意见审批单位审批意见签字日期编制通防科生产矿长安全矿长总工程师隔爆水棚安装设计一、目的根据《煤矿安全规程》第161条规定：“开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，在矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层和相邻的工作面，都必须用岩粉棚或水棚隔开”。煤矿井下粉尘防治规范中要求矿井总进、总回安装主要隔爆棚，采煤工作面的进风、回风巷道、采区内的煤和半煤岩掘进巷道中应设置辅助隔爆棚。水棚是由架设于巷道顶部充满水的水槽及水袋组成，当发生爆爆炸时，冲击波将水槽或水袋震翻及破碎，水被瀑洒出来，形成水雾带并充满整个巷道，以此抑制、熄灭接至而来的火焰，阻止爆炸的传播。二、设计依据《煤矿安全规程》、《粉尘防治规范》、《安全专篇》等规范文件。三、隔爆设施材料的种类及布置方式1、依据隔绝煤尘爆炸保护范围分为两类：集中式水棚布置和分散式水棚布置。我矿均采用集中式水棚布置。2、主要隔爆水棚材料规格：采用60L的隔爆水袋，尺寸为长*宽*高：，用挂钩吊挂。3、辅助隔爆水棚材料规格：根据现有材料采用20L的隔爆水袋，尺寸为长*宽*高：，用挂钩吊挂。四、安装标准1)水量标准隔爆棚所需水量按巷道断面积计算，主要隔爆棚每平方米断面设置水量为400L,辅助隔爆棚每平方米断面设置水量为200L。2）安装标准（1）应设置在直线巷道内并与巷道交叉口或转弯处保持50～70m的距离，与风门的距离保持25m以上。（2）第一排水棚与工作面的距离必须保持60～200m距离，水棚排间距为1.2～3m，主要隔爆棚棚区长度不小于30m，辅助隔爆棚棚区长度不小于20m。（3）水槽（袋）之间的间隙与水槽（袋）同支架（或巷道）壁之间的间隙之和不得大于1.5m，严禁超过1.8m，两个水槽（袋）之间的间隙不得小于0.1m且不得大于1.2m，水槽（袋）与巷道、支架、顶板等之间的距离不得小于0.1m，其底与顶板的距离不得大于1.6m。水棚距离轨道面的高度不小于1.8m，水棚应保持同一高度。（4）水槽排（列）中的水槽，占据巷道宽度之和与巷道最大宽度的比例为：巷道净断面积＜10m2，至少为35%；巷道净断面积10~12m2，至少为50%；＞10m2，至少为65%。（5）水槽在井下巷道的安装方式采用横向吊挂式，并呈横向布置（即水槽长边垂直于巷道轴线）。（6）高度大于4m的巷道，应设置双层棚子。上层水槽的总水量，按巷道全断面积每平方米30L单独计算，下层水槽棚用水量，仍按前述水槽用水量计算。（7）用集中式水槽棚保护运输机巷道，当运输机高于底板0.6m时，应在水槽棚区的运输机下方，再均匀增设4个80L底板水槽。（8）用分散式水槽棚保护运输机巷道，当运输机高于底板0.6m时，在每个槽棚组的运输机下方，再增设个80L底板水槽。（9）在倾斜巷道中，安装水袋棚时，棚子与棚子之间应用铁丝拉紧，以免水袋棚晃动，并应调整水袋架与金属支架连接构件使袋面保持水平。（10）水棚位置设置详见下表水棚设置位置水棚名称布置方式水棚设置位置巷道直线段与采掘工作面装载点距离与巷道交叉口转弯处（m）与风门、调节风门距离（m）水槽棚集中式水棚安设前后20m断面一致与工作面、装载点的距离为60~200m50~75＞25水袋棚集中式水棚安设前后20m断面一致距掘进头、回采面上下口、装载点距离为60~160m，但≯200m50~75＞25分散式水棚安设前后20m断面一致首列棚组距掘进头、回采面上下口距离为30~35m，但≯60m≮303）主要隔爆水棚安装位置标准（1）与井筒联通的主要运输大巷和回风大巷。（2）相邻采区之间的运输大巷和回风巷道。4）辅助隔爆水棚安装地点标准（1）辅助隔爆棚安装位置：采煤工作面进、回风巷；采区内的煤和半煤巷道的掘进工作面、采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其它巷道。5）主要隔爆、辅助隔爆安装位置选择1、主隔爆水棚：新主井下山（总进风巷）、副井提升下山（总进风巷）、新风井下山（总回风巷），共计3处。2、辅助隔爆水棚：1601运输巷、1601回风巷，共计2处。具体设置方式见下图。C集中式布置水槽棚巷道交叉口掘进工作面和转载点B集中式布置水袋棚A分散式布置水袋棚注：1、主要水槽棚棚区长度不小于30m，水量按400L/m2计算。2、集中式布置水袋棚棚区长度不小于20m，水量按200L/m2计算。3、分散式布置水袋棚棚区长度不小于120m，水量按棚区所占巷道空间1.2L/m3计算。五、各地点水槽（袋）棚水量计算依据隔爆棚所需水量按巷道断面积计算，主要隔爆棚每平方米断面设置水量为400L,辅助隔爆棚每平方米断面设置水量为200L。1）主隔爆水棚水量计算：新主井下山（总进风巷）、副井提升下山（总进风巷）、新风井下山（总回风巷）：巷道尽高H：3.50m;巷道尽宽B：5.50m;巷道断面：S=H×B=19.25m2水量计算：L=S×400=7700(L)每只水棚容量80L，每架安设5只水槽共计需安装19组，实际设计安装20组。2)辅助隔爆水棚水量计算：二水平东翼辅助运输大巷、二水平东翼胶带运输机大巷、二水平东翼回风大巷、2#外运胶带运输机大巷、2#外运胶带运输机检修大巷、216上01回风顺槽、216上01胶带运输顺槽、216上01辅助运输顺槽：巷道尽高H：3.50m;巷道尽宽B：5.50m;巷道断面：S=H×B=19.25m2水量计算：L=S×200=3850(L)每只水棚容量40L，每架安设6只水槽共计需安装16组，实际设计安装17组。3）计算验证：按照验证水槽（袋）的布置符合规定要求：（1）巷道断面＜10m2时，nB/L×100≥35%；（2）巷道断面＜12m2时，nB/L×100≥60%；（3）巷道断面＞12m2时，nB/L×100≥65%。其中：n——每排棚上水槽（袋）的个数；B——水棚迎风断面的宽度；L——水棚所在巷道的宽度。经验证计算主要隔爆水棚、辅助隔爆水棚水量均符合规定。六、隔爆水棚架设计：（一）水袋棚框架的制作框架由边框、拉筋、挂钩三部分组成。（1）边框采用Ф14—Ф16mm圆钢焊接加工，边框的宽度和水袋宽度相同，长度比巷道棚梁净宽小100mm。长×宽=4900mm×490mm,每架布置5个水槽。设计承重400kg。（2）拉筋采用Ф14—Ф16mm圆钢焊在框架内，拉筋的数量可根据框架的长度来确定，一般可焊1—3根。（3）挂钩采用Ф6mm圆钢焊在框架下，挂钩间距同水袋挂孔相同，挂钩长度50mm，弯钩25mm，夹角60º±5º，每对挂钩钩尖与钩尖相对正，见下图。（二）水袋棚的安装（1）将制作好的水袋棚框架按巷道断面和水袋容积确定水袋棚的总水量和水袋数量。（2）将框架用铁丝与巷道棚梁扭接固定，然后将水袋挂在框架上并装满水，形成隔爆水棚区。主要水棚架安装利用巷道顶板锚索露头段作为吊挂点，沿巷道纵向布置两排1.5寸镀锌钢管共计40米左右，用于吊挂隔爆水棚架。安装示意图见附图3.2）辅助隔爆水棚架采用20mm×40mm×3mm矩形管焊接加工，喷涂不锈漆。长×宽=4900mm×245mm,每架焊接吊挂隔爆水袋用挂钩。设计承重400kg。辅助隔爆水棚架安装利用巷道顶板锚杆、锚索露头段以及锚网作为吊挂点，采用易脱钩方式吊挂水袋，挂钩钩尖相对布置，采用直径４～8mm的圆钢制做，其角度为60±5°、长度为25mm。