档案编号: 09-5-01
赫章县城关煤矿
供水施救系统安装技术方案
设计:尹贤伯
审核:
二 0 一二年六月
供水施救系统安装技术方案会审表
姓名 职务 职称 会审综合意见
年 月 日
批准:
日期:2012 年 月 日
目 录
前 言
第一章 矿井概况--------------------------------------------------------------4
第二章 供水施救工程设计编制依据----------------------------------------------7
第三章 供水施救系统设计------------------------------------------------------8
第一节 供水水源--------------------------------------------------------------8
第二节、井下主要管路的分布----------------------------------------------------8
第三节 供水管路耐压及壁厚计算-----------------------------------------------10
第四节 用水点装置-----------------------------------------------------------11
第五节 供水水量计算---------------------------------------------------------16
第六节 水质要求-------------------------------------------------------------24
第七节 安装技术方案---------------------------------------------------------24
第八节 保养与维修-----------------------------------------------------------29
第四章 供水施救系统管理机构职责--------------------------------------------31
第一节 供水施救系统管理机构------------------------------------------------31
第二节 职责----------------------------------------------------------------31
第五章 供水施救系统管理制度------------------------------------------------33
前 言
根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关于煤矿建设完
善煤矿安全井下安全避险“六大系统”的通知》(安监总煤装〔2010〕
146 号)以及《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范
(试行)》安监总煤装[2011]33 号文件精神及要求。为了提升我
矿的安全防护和管理水平,结合我矿实际,在我矿井下安装供水
施救系统,以便在灾害急救时,能够供给足够的饮用水,达到抢
险救灾,施救的目的。特编制供水施救系统安装技术方案,
第一章 矿井概况
一、矿井基本情况
赫章县城关煤矿是贵州优能(集团)矿业股份有限公司下属私营
企业。行政区隶属赫章县城关镇管辖,行业管理属赫章县工能局
管辖。
根据贵州省煤炭管理局、贵州省发展和改革委员会、贵州省
经贸委员会、贵州省国土厅、贵州省煤矿安全监察局、贵州省环
境保护局联合下发的黔煤办字[2006]97号文件《关于毕节地区八
县(市)煤矿整合、调整布局方案的批复意见》和贵州省毕节地
区国土资源局毕地国土资呈[2006]54号文件《关于上报我区煤炭
资源整合中省厅同意的68家新设矿权矿区范围及请求帮助协调
评审》,赫章县城关煤矿原为当地农用煤井,后批准新设置矿权,
属新建矿井。
2007 年 9 月取得贵州省国土资源厅颁发的赫章县城关煤矿
《采矿许可证》,证号 C5200002012011120122997。
2008 年 1 月,煤矿委托江苏省第一工业设计院有限责任公
司对城关煤矿进行开采方案设计和安全设施设计,设计生产能
力 15 万吨/年,设计服务年限为 15 年。
2008 年 6 月,《开采方案设计》经贵州省煤炭管理局评审通
过,并以黔煤规字[2008]468 号文批复同意。《安全设施设计》经
贵州煤矿安全监察局水城分局审批并以黔煤安监水字[2008]221
号文批复同意。
2008年11月经县有关部门批准开工建设。矿井建设工期为36
个月。因地质资料与实际情况不符,2010年10月停建补勘,2011
年6月政策性停建至今。
二、资源情况
原地质资料表明:矿井煤系为二叠系上统龙潭组(P3l)、长
兴组(P3c),可采煤层共 3 层,煤层厚度 ~,为较稳定
可采煤层。
城关煤矿井田面积。可采煤层三层,保有资源量为
926万吨。其中,(332)21万吨,(333)412万吨,(334?)493
万吨。矿井设计可采储量万吨。
煤矿于2011年组织详查,根据重庆205地质队钻孔资料表明:
可采煤层有5层,其中M1、M18全区可采;M17大部分可采;
M16、M19局部可采,资源量较原备案登记的有较大增加,估计
可达2400余万吨,资料正在评审当中。
三、井巷工程建设情况
目前完成井巷工程量1820m,主、副、风井已贯通形成通风
系统,区段石门均未揭露煤层。
矿井采用斜井开拓,布置三个井硐:主斜井:斜长369m,
坡度25度;副斜井:斜长368m,坡度25度;斜风井1,斜长
444m,坡度19度。
首采工作面布置在1495水平,1495、1555区段石门已掘部分
工程。
四、自然条件
1、瓦斯及煤与瓦斯突出情况
由于矿井新建。前期开拓巷道布置在煤层底板的岩石中,目
前尚未揭煤。因而未进行等级鉴定。同样,由于不具备煤与瓦斯
突出鉴定条件而未鉴定。
矿井设计采用瓦斯预测数据,预测矿井绝对瓦斯涌出量为
因未做鉴定,根据有关文件规定,我矿现在按煤与瓦斯突出
矿井管理。
2、煤尘爆炸性
根据重庆205地质队提供的煤尘爆炸性试验成果表得知,矿
区各煤层火焰长度均为0mm,抑制煤爆炸最低岩粉量也为0%,
勘查区所有煤层煤尘无爆炸性危险。
3、煤层自燃倾向性
根据重庆205地质队提供资料表明:矿区煤层自燃倾向多数
为Ⅲ级,不易自燃。
4、顶底板
井田内构造简单,没有大的破碎带,构造不甚发育,顶板为
粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,抗压强度偏低,但钻孔岩心完整较稳
固,含煤层局部属软弱岩层,在开采时顶板时常发生冒落现象。
5、矿井水
矿井水文地质条件简单~中等;区内无强含水层,地表无大
的水体,矿井水害主要是老窑积水。
预测矿井正常涌水量为30m3/h;最大涌水量为80m3/h,建设
期间矿井涌水量约为5~10m3/h。
第二章 供水施救工程设计编制依据
本设计根据以下文件、标准、资料:
1、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿
井下安全避险 “六大系统”的通知》(安监总煤装[2010]146 号);
2、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下
紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》(安监总煤装[2011]15
号);
3、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下
安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)》的通知》(安监
总煤装[2011]33 号);
4、《关于建设完善贵州省煤矿井下安全避险 “六大系统”的
通知》(黔煤安监规划[2011]35 号);
5、《煤矿安全规程》2011 年版;
6、《煤矿井下供水施救系统通用技术条件要求》;
7、《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB 50383-2006)
8、《城关煤矿开采设计方案》
9、《城关煤矿安全设施设计》
10、《城关煤矿开采设计方案补充报告》之六大系统设计
11、矿井采掘工程平面图;
12、其他有关的规范、规定和技术标准;
13、矿井其它资料。
第三章 供水施救系统设计
城关煤矿设计生产能力为 15 万吨/年,以一采二掘达产,生
产方式为炮采炮掘。矿井供水施救系统是在矿井现有防尘(消防)
供水系统的基础上进行建设完善的。
第一节 供水水源
我矿现有供水水源为风井上方的高位水池,距风井口直线距
离 75m。水池中心点坐标为:X=,Y=;
池顶标高 H=+,池底标高 H=+;矩形水池,容
积 V=300m3,专供矿区生产、消防用水。
水池补充水源来自矿区自北向南的溪水,沽水季节流量 10~
30m3/h,终年不断;在溪沟+1610 设一水坝,铺设一趟 3 寸 PVC
管将水引至蓄水池。
由蓄水池引出一趟直径为 100mm 钢管向井下供水。供水施
救系统采用静压供水,主要巷道、各采掘工作面巷道内均敷设供
水施救管路。
第二节 井下主要管路的分布
矿井供水施救系统与防尘系统为同一管路。防尘系统采用静
压供水,主要巷道、各采掘工作面巷道内均敷设防尘供水管路。
防尘管路系统为:
1、主管路
铺设路线:
高位水池(Ф100)→风井口(Ф100)→风井(Ф100)→风
井底(Ф100)→井底车场(Ф100)。
高位水池(Ф100)→工业广场(Ф100)→副井口(Ф50)→
副井(Ф50)→副井底(Ф50)→井底车场(Ф100)。
高位水池(Ф100)→工业广场(Ф100)→主井口(Ф50)→
主井(Ф50)→主井底(Ф100)→井底车场(Ф100)。
2、111 回风石门支管路(Ф50)
铺设路线:接自风井主管路 1555 水平三通→111 回风石门
→111 轨道石门→110101 回风巷。
3、112 回风石门支管路(Ф50)
铺设线路:接自风井主管路 1495 水平三通→112 回风石门。
4、111 运输石门支管路(Ф50)
铺设线路:接副主管路 1495 水平 111 运输石门甩车场三通
→111 运输石门→110101 运输巷。
管路敷设线路见图 3-2-1
图 3-2-1 供水管路敷设线路图
第三节 供水管路耐压及壁厚计算
一、供水压力
由于我矿为静压供水,高位水池标高为+;井下最
低点为井底车场,标高为+,计算最大位压差得知:
ⅢH==;
则:P=ρgh=×103××=。
二、供水管路壁厚计算
根据《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB 50383-2006)
之规定,钢管道的管壁厚度应按下式确定:
式中 δ ------设计采用的钢管壁厚(mm ) ;
δj-------按计算水压算出的理论管壁厚度(mm ) ;
------考虑制造壁厚公差及腐蚀裕度的附加值
(mm) ;
P -------最大计算水压(MPa);取
d -------管道内径(mm) ; 主管取100,支管取50
[ ]-------钢的最大许用应力(MPa ) ;普通钢为113 ,
优质钢为133 ;取113
Φ-------焊缝系数;无缝钢管取 ,焊接钢管取
。主管取 ,支管取
计算主管壁厚:
δj =(×100)/(2×113×1)=(mm)
则:δ=+=(mm)。
计算支管路壁厚:
δj =(×50)/(2×113×)=(mm)
则:δ=+=(mm)。
根据上述计算,我矿主管路采用壁厚为 4mm 无缝钢管,支
管路采用壁厚为 焊管,能满足供水压力要求。
第四节 用水点装置
一、灭火装置
(一)消火栓的设计的原则:
1、消火栓的规格应为 DN50 ,由带阀门的三通支管及水龙
带接口组成。
2、消火栓栓口安装高度可根据巷道情况确定,但宜设置在
距巷道底面 ~ 的范围之内。
3、井下消火栓与水龙带的接口应与矿区救护队或承担井下
灭火任务的消防部门配备的器材一致。
4、消火栓设置应标志明显、使用方便,不会妨碍井下其他
设备的工作,且不易因物体碰撞而受损坏。
5、在设有专用消防加压泵或电动消防切换阀且井下条件允
许时,应在消火栓附近设启动按钮。
(二)消火栓设置位置要求
1 重点保护区域及井下交通枢纽的 15m 以内:
(1)主、副井筒两端;
(2)采区各上下山口;
(3)机电硐室入口;
(4)检修硐室、材料硐库室入口;
(5)掘进巷道迎头;
(6)回采工作面进、回风巷口;
(7)胶带输送机机头。
2 有火灾危险的巷道内:
(1)斜井井筒、井底车场、胶带输送机大巷每隔 50m :
(2)采用可燃性材料支护的巷道每隔 50m ;
(3)煤层大巷,采区上山、下山、工作面运输及回风顺槽
等水平或倾斜巷道每隔 100m ;
(4)岩石大巷、石门每隔 300m。
(三)城关煤矿消火栓设置位置
井下消火栓的布置应尽量靠近可通行的联络巷。在有火灾危
险的巷道中,处于其他巷道已设消火栓保护半径之内的区域,可
不设消火栓。在一般巷道中,消火栓的保护半径应按 50m 计;
在岩石大巷、石门中可按 150m 计
城关煤矿消火栓设置位置见表 3-4-1。
表 3-4-1 城关煤矿消火栓设置位置表
序号 设置位置 设置要求 数量 说明
1 主斜井
井口两端、中部每
隔 50m 设置 1 个 9
胶带运输
2 副斜井
井口两端、中部车
场交岔口处
5 串车运输
3 斜风井
井口两端、回风石
门交岔口处
5
4
主
要
巷
道
井底车场
水泵房、避难硐室
入口处
2
5 111 回风石门
与 111 轨道石门
交岔口 15m 内 1
掘进期间迎头 40m 范围内设
置 1 个
6 111 轨道石门
距 110101 回风顺
槽 15m 处 1
掘进期间迎头 40m 范围内设
置 1 个
7 111 运输石门
自胶带运输机头
起每 50m 设置 1
个
6
掘进期间迎头 40m 范围内设
置 1 个
8 112 回风石门
距 110101 运输顺
槽 15m 处 1
掘进期间迎头 40m 范围内设
置 1 个
9
石
门
巷
道
111 回风斜巷
距 110101 回风顺
槽 15m 处 1
掘进期间迎头 40m 范围内设
置 1 个
10 110101 运输巷
每隔 100m 设置 1
个
5
掘进期间迎头 40m 范围内设
置 1 个
11 110101 回风巷
每隔 100m 设置 1
个
5
掘进期间迎头 40m 范围内设
置 1 个
12 110102 运输巷 掘进迎头 1
掘进期间迎头 40m 范围内设
置 1 个
13
回
采
巷
道
110102 回风巷 掘进迎头 1
掘进期间迎头 40m 范围内设
置 1 个
合计 43
二、给水三通(给水栓)设置
(一)给水三通设置位置要求
在下列部位应设置相应规格的给水栓:
1、设有供水管道的各条大巷、上下山及顺槽每隔 100m 应
设置一个规格为 DN25 的给水栓;
2、掘进巷道中岩巷每 100m 、煤巷每 50m 设置一个规格
为 DN25 的给水栓;
3、溜煤眼、翻车机、转载点等需要冲洗巷道的位置。
4、湿式凿岩及湿式煤电钻的引水管或分水器的引水管,注
水泵、喷雾泵吸水桶的进水管,宜通过软管与供水系统的给水栓
相接。给水栓的规格必须与用水点的最大流量匹配。
5、采煤工作面上下出口各设置一个移动给水栓
(二)三通设置及规格
根据《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB 50383-2006)要
求和贵州省有关部门的要求。为工作方便实用,在所有需敷设的
防尘管路上,按每隔 50m 设置一给水三通。
给水三通规格为 DN25。
三、喷雾装置
(一)喷雾装置设置地点
根据城关煤矿实际情况,拟在下列地点设置喷雾装置:
1、运输系统中的煤仓、溜煤眼、胶带输送机、刮板输送机、
转载机等的转载点上均应设置喷雾防尘装置;
2、采煤工作面进回风顺槽靠近上下出口 30m 内设水幕;
3、掘进工作面距迎头 50m 内设水幕;
4、装煤点下风方向 15~25m 处内设水幕;
5、胶带输送机巷道、刮板输送机顺槽及巷道内设水幕;
6、采区回风巷及承担运煤的进风巷内设水幕;
7、风井、回风大巷、承担运煤的进风大巷及斜井内设水幕。
城关煤矿喷雾装置设置见表 3-4-2
表 3-4-2 城关煤矿喷雾装置设置统计表
序号 设置位置 设置要求
水幕
数量
喷雾
数量
说明
1 主斜井
井口、皮带机尾各一道水幕、
溜煤口设喷雾
2 1 水幕能封闭全断面
2 副斜井
3 斜风井
引风道、风井底各设一道水
幕
2 水幕能封闭全断面
4 井底车场
主
要
巷
道
溜煤眼 出口设水幕 1
5
111 回风
石门
与 111 轨道石门交岔口、风
井交岔口
2
水幕、距交岔口 15m
范围
6
111 轨道
石门
7
111 运输
石门
机头、机尾设喷雾,中部及
靠运输顺槽设水幕
2 2
8
112 回风
石门
距 110101 运输顺槽 15m 处、
距风井交岔口 15m 处 2
9
石
门
巷
道
111 回风
斜巷
距 110101 回风顺槽 15m 处、
距风井交岔口 15m 处 2
10
110101 运
输巷
进口、距工作面下出口 30m
内设水幕、运输机头设喷雾
2 3
喷雾点根据实际情况
定,每个点均设喷雾
11
110101 回
风巷
距工作面上出口 30m 内、
距 111 回风斜巷 30m 内 2
12
110102 运
输巷
掘进迎头 50m 内、耙装机卸
料口、放炮喷雾
1 2
13
110102 回
风巷
掘进迎头 50m 内、耙装机卸
料口、放炮喷雾
1 2
回
采
巷
道
采煤工作
面
放炮喷雾、洒水 2
合计 19 12
(二)设置要求
1、喷射方向宜逆风向;
2、在有效射程内应使巷道整个断面被水雾充满;
3、在 2/3 有效射程内不同喷嘴喷出的密实雾锥不发生交叉;
4、喷嘴及管道的位置均不得妨碍运输。
5、工作面水幕应做到移动灵活方便。
6、一般转载点喷嘴设 2 个,水幕设 6~8 个。
第五节 供水水量计算
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。
一、 矿井消防用水量
根据《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB 50383-2006)
要求,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 = ×ti
式中 Qx -------井下一次火灾消防用水量(m3);
------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量应按 计算。每个消火
栓的计算流量应按 计算。火灾延续时间应按 6h 计算。
根据上述要求,得知:
矿井消火栓总流量:qi= m3/min。
矿井一次消防用水量:Qx=162m3。
二、矿井洒水防尘用水量
根据《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB 50383-2006)
要求,煤矿井下洒水日用水量,应按下式计算:
Qd = K
式中 Qd ---------井下洒水日用水量(m3/d);
K-----------富余系数,取 ~;
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 )。
查阅有关资料,井下用水设计用水量、水压、日工作小时数
等参数见表 3-5-1。
表 3-5-1 井下用水设计用水量、水压、日工作小时数
用水名称
用水量
L/min
水压
MPa
日工作小时
h
说明
防尘用喷雾装置 ~ ~ 16 单个喷头水量
放炮用强喷雾装置 20 ~ 2 单个喷头水量
湿式凿岩机 5 ~ 8 -2
混凝土喷浆机 25 ~ 10
冲洗巷道用给水栓 DN25 24~36 ~ 6
装岩前洒水及冲洗顶帮 DN25 20 ~ 3
锚喷前冲洗岩帮 DN25 20 ~ 3
装煤前洒水及冲洗煤壁 DN25 20 ~ 3
根据《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB 50383-2006)
、、、 规定:
1、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。
(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(GB 50383-2006)第 条的规定。
每日工作时间按10h 计算。
(4)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(GB
50383-2006)第 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。
(5)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10h 计算。
(6)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:
Ⅲ采掘工作面附近 每个工作面使用1个;
Ⅲ转载点附近 每2个转载点使用1个;
Ⅲ胶带输送机巷道 每1000m 使用1个;
Ⅲ各条顺槽,采区上、下山 每2000m 使用1个;
Ⅲ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。
根据上述规定和要求,分别计算某项用水量:
1、凿岩机用水量:
按二个掘进头,每个掘进头二台凿岩机同时作业,每日工作
时间为 8h。
则:矿井风钻用水流量:q 钻=××4×5=
矿井风钻日用水量:Q 钻=×8=
2、放炮喷雾用水量
矿井按二采一掘布置采、掘工作面,两掘进头各设一组放炮
喷雾,采煤工作面上下出口各设一组放炮喷雾装置,共四组。每
日工作时间按 2h 计算。
则:放炮喷雾最大用水流量:
q炮=××4×20=
放炮喷雾日最大用水量:
Q炮=×2=
3、掘进装岩、装煤机等喷雾用水量
根据表 3-4-2 得知,装、运煤岩喷雾每个掘进头各一组,每
组两个喷头。每个喷头耗水量约 ~ min;取 L/min;
每日工作时间按 10h 计算。
则:装岩、装煤机等喷雾用水流量为
q喷=××(1+1)×2×=
装岩、装煤机等喷雾最大日用水量为
Q 喷=×10=
4、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
根据表 3-4-2 得知,全矿井水幕 19 道,每道水幕按 8 个喷嘴
计算,共 152 个喷嘴;全矿井转载点共 8 个,每个点设喷嘴 2 个,
共 20 个;每个喷嘴耗水量约 ~ min;取 L/min。每
日工作时间可按 18h 计算
则:净化风流水幕及转载点、煤仓、溜煤眼等处的喷雾降尘
用总流量:
q雾=×××(152+16)=
净化风流水幕及转载点、煤仓、溜煤眼等处的喷雾降尘用总
量:
Q雾=×18=
5、井下混凝土施工用水量
矿井按二台混凝土喷浆机计算,每台用水量可取 25L/min ,
每日工作时间可按 10h 计算。
则:井下混凝土施工用水流量
q混=××25×2=
井下混凝土施工用水量
Q雾=×10=
6、冲洗巷道用水量
根据(GB 50383-2006)规定,矿井同一时间冲洗巷道采掘
工作面共使用三个、每两个转载点设一个共四个、皮带巷一个、
采区上下山及顺槽共二个,全矿井同时使用则为 10 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。
则:同时冲洗巷道用水流量
q洗=××20×10=
同时冲洗巷道用水量
Q洗=×10=150m3/d。
根据以上计算:则:
矿井同时用水最大流量:q= q钻+ q炮+ q喷+ q雾+ q混+ q洗
=+++++=
矿井一天最大用水量估算:Q= Q钻+ Q炮+ Q喷+ Q雾+ Q混+ Q洗
=+12++++150= m3/d。
矿井用水平均流量为 m3/h;
平均流速V=Q/S=
三 、井下连续供水能力验算
(一)管路供水能力验算
1、计算位压
由于我矿为静压供水,一个采区生产,采区主要作业点最高
标 高 为 110101 回 风 巷 标 高 为 +1558m : 高 位 水 池 标 高 为
+。计算其位压差得知:
Ⅲh=-1558=;
若 110101 回风巷水量满足,则其它作业地点的供水量均能
满足。
2、计算水头损失
选择曼宁公式:
i=n2v2/R4/3
式中 i----------单位水头损失(m/m ) ;
n----------管壁粗糙系数,对于钢管可取
v----------水的计算流速(m/s );取
R----------水力半径,水流截面面积除以湿周长(m );
满流圆管为管道计算直径的1/4。取。
经计算得:i=×
则:h=L×i=×=。
式中:L----------管路长度,从高位水池至1555水平管路长
170m。
根据上述计算,可知高位水池出水口至1555水平水头压力:
ⅢH==。
(二)管路供水量验算
(1)计算管路比阻
根据舍维列夫公式:s=
计算得:S=。
式中:S------------管道比阻
d------------管道内径:取 ;
(2)计算至 1555 水平压差ⅢH
由上得知高位水池至 1555 水平ⅢH=。
(3)计算流量
根据公式:Q 供= (ΔH/sL)(1/2)
计算得:Q 供=
式中:Q 供-----------流量,m3/s
ⅢH-----------管道起点与末端水头差,。
s-------------管道比阻,S=。
L-------------管道起点至末端长度,。
根据以上计算,未考虑高位水池铺设至工业广场向井下供水
量,仅计算风井水一趟外径 108mm 的管路向井下供水,井下最
大供水量可达 m3/h 大
m3/h。能满足要求。
(三)消防水量验算
一个矿井井下消火栓总流应按 计算。每个消火栓的
计算流量应按 计算。火灾延续时间应按 6h 计算。
消防储备水量应按一次火灾消防用水总量计算。消防储备水
池补充水的流量应按补充时间不超过 48h 计算。
当矿井发生火灾时,其它用水地方可先关闭,专供消防之用。
根据上述要求,计算出:
Q 消=××6=162m3。
实测高位水池补充水源流量 q 补为 40m3/h。水池容积为
300m3,则,补充时间 h=300/40=(h)<48(h)。
从上述计算可以看出,消防水池容积、及补充水源流量能满
足消防要求。
(四)灾变自救期间需水量
矿井单班最多工作人数设为 100 人,一个成年人正常每小时
的需水量为:
Q 人=2000/24=
自救期间需水量为:
Q 需=100×=³/h。
当灾害发生时,应先关闭其它地点用水,保证救灾需要,根
据上述计算得知:矿井供水量可达 Q 供=
救期间需水量为 Q 需=³/h。
显然:Q 供>Q 需
因此,矿井在风井安装一趟¢108*4 的无逢钢管向井下供水
完全能够满足救灾要求。
第六节 水质要求
井下供水施救用水水质应符合《煤炭工业矿井设计规范》的
要求:
1、悬浮物含量<30mg/L;
2、悬浮物粒径<;
3、PH 值 ;
4、总大肠菌指数每升水中不超过 3 个。
第七节 安装技术方案
一、安装地点和技术方案
(一)采煤工作面
1、110101 采煤工作面两顺槽每隔 50 米设一处三通及闸阀。
2、在距工作面不大于 500 米位置设计临时避难硐室,硐室
内安装Ф50mm 供水管,使用专用供水阀门,接入避难硐室的供
水管路要采取保护措施。
3、运输顺槽转载点上均应设置喷雾防尘装置;
4、工作面进回风顺槽靠近上下出口 30m 内设喷雾水幕;
5、两顺槽每隔 100m 设置一消火栓。
(二)掘进工作面
1、掘进巷道每隔 50 米设一处三通及闸阀。
2、在距工作面不大于 500 米位置设计临时避难硐室,硐室
内安装Ф50mm 供水管,使用专用供水阀门,接入避难硐室的供
水管路要采取保护措施。
3、掘进工作面距迎头 50m 内设水幕,并随巷道前进而移动;
4、巷道每 100m 安装一个消火栓。
(三)主、副、风井硐
1、主要进回风巷每隔 50 米设一处三通及闸阀;
2、各石门交岔点设消火栓;主井(皮带运输)按每隔 50m
设一消火栓;
3、各巷道距进风口 30m 内设风流净化水幕。
4、井底永久避难硐室内安装Ф50mm 供水管,使用专用供水
阀门,接入避难硐室的供水管路要采取保护措施。
(四)主要石门
1、各石门每隔 50m 设一处三通及闸阀;
2、111 运输石门(胶带运输巷)每隔 50 米设一消火栓,其
余(111 轨道石门、111 回风石门、112 回风石门、111 回风斜巷)
每隔 100m 设一消火栓;
3、进风石门在距进风口 30m 内设风流净化水幕;回风石门
在回风顺槽与石门接口处 30m 范围内、在距风井交叉口 30m 处
设能封闭全断面的防尘水幕。
(五)其它地点
1、中央泵房入口、管子道与井硐交叉口均设一消火栓;
2、各压风自救点应安装在有给水三通的位置附近,否则,
应加装给水三通。
二、安装要求及管路吊挂标准
1、安装位置应尽可能接近工作场地,最远不超过 50 米,保
证井下工作人员在发生灾害时有足够的时间进入并开启施救装
置,真正起到救灾防护的作用。
2、特殊情况或特殊需要时,按要求的地点及数量进行安装。
宜考虑在压风施救地点就地供水。
3、管路安装高度(高度自底板量至法兰盘最低点的长度):
管路安装高度以方便检修为宜,一般高于底板 ~ 以
上,非特殊情况一般安装在巷道的非行人侧,如有矿车运输,管
路突出部分与矿车之间的安全距离大于 300mm。如果管路安装
在行人侧,高度必须大于 1800mm。本方案规定:
(1)风井主管路距底板法线距离 ,安装在非行人侧;
(2)主斜井管路距底板法线距离 ,安装在非行人侧;
(3)副斜井管路距底板法线距离 ,与压风管路同时安
装,共用托架,安装在非行人侧;
(4)石门巷道、采掘工作面的管路吊挂要求距底板高度为
—,安装在非行人侧;
4、托架与吊挂:
主要巷道或岩巷管路采用托架支承管路,托架之间的间距
为 3m,支架巷道可采用钢丝绳吊挂,每组吊挂点钢丝绳卡不少
于 3 个,绳卡间距 50mm,绳卡必须上紧,压入量不低于钢丝绳
直径的 1/8。两组之间的间距为 3m。
5、敷设管路应与巷道起伏一致,同一坡度内管路必须成一
直线。巷道转弯时应加工圆弧弯管,与巷道转弯半径一致。安装
时应挂线安装。
6、管路过交岔点(峒室)时,应设过门管路,拱形巷道沿
齐脸依据巷道形状过路,矩形巷道沿顶板过路或高度不低于轨面
上 过路。
7、供水施救部件齐全完好,阀门手柄方向一致,且与主管
平行。供水点前后 2m 范围无材料、杂物、积水现象。宜设置排
水沟或安装排水管。
8、安装时必须垫好胶垫,防止漏水。
9、三通由矿统一加工,三通主管长度统一标准,长度为
400mm,以便维修、更换。
10、安装过程中,必须保证每隔 50 米安装一个三通支管闸
阀;
11、必须保证用水地点水量充足。生产用水和生活用水水池
平时分开使用,但两池须用管路并联,当井下应急用水不足时,
可将生活用水直供井下。
12、管路三通自制件经检验合格、外协件、外购件具有合格
证或经检验合格方可用于装配。
13、装置的水管、三通及阀门及仪表等设备的材料应符合
等相关规定。
14、装置的水管、三通及阀门及仪表等设备的耐压材料不小
于工作压力 倍。
15、装置零、部件的连接应牢固可靠。
16、装置的操作力求简单、快捷、可靠。
17、装置应具有减压、过滤、三通阀门等功能。
18、管路安装完毕后,应先刷一遍防锈漆,面漆为天蓝色;
法兰盘、紧固螺栓及快速接头、阀门,应先清除表面灰尘刷一遍
防锈漆,表面漆为黑色。消防三通、给水三通为红色。
19、管路及各供水施救部件应采用反光材料制作标志牌,边
框白色、兰底白字;三通支管、阀门张贴于正面中间部位,巷道
内每隔 100m 安装一张标志牌,张贴于管路中间部位。
20、水池平时处于密闭状态,防止其污染。并定期对水质进
行检验,确保其符合 CJ94-2005 的规定。
21、保证 24 小时有水供应。
22、避灾人员在使用装置时应保障阀门开关灵活、流水畅通。
三、调试与使用
安装完成后,要进行供水和调试,并进行全面的质量检查。
1、按照要求安装后,要检查各连接部件是否牢固可靠,连
接外的密封是否严密,管路有无跑、冒、滴、漏等现象,开关把
手是否灵活可靠,位置方向是否正确,如有错误要及时整改。
2、确认安装无误后进行调试,供水后开启水压、流速是否
达到要求。
3、用水地点在不用水时,一定要及时关水。
4、发现用水地点水量不足,要及时向调度室汇报,查明原
因立即处理。
四、安装注意事项
1、参与施工人员应参加本措施培训合格,方可上岗操作。
2、在倾斜巷道安装直径 108mm 及以上的管路时,必须先安
装管子托,管托间距不大于 3m。安装时要接好一节抬一节,先
吊挂后连接。
3、处理管路漏水时,应先停止管路上一级阀门,并打开管
路三通阀门,放空管路中的余水,确保管路中无压力时方可拆卸
接头。
第八节 保养与维修
供水施救装置是为避灾而设置,所以要必须百分之百的完好
可靠,因此需要经常维护和保养,为此必须做到以下几点:
1、每个区域内的工作人员或专职人员在进入本工作区域后,
不管使用与否,首先应检查供水闸阀等所有施救装置是否完好,
顶板、两帮是否存在隐患,防止施救装置被砸破或刺破。
2、明确维护人员进行周检,检查供水管是否跑、冒、滴、
漏等现象、阀门开关是否灵活等。
3、需定期排放水,保持饮水质量。
4、可以利用技术等手段定时检查。
5、做到发现问题及时上报并做相应的处理。
6、各单位要建立周检检查维护保养记录台账。
7、定期对管路进行防腐处理,做到无锈蚀、无灰尘。
供水施救系统是为避灾而设置的,所以必须保证百分之百系
统完好可靠,因此需要经常维护和保养,为此必须做到:
1、供水管路实行挂牌管理,明确维护人员进行周检,本矿
管路维护责任部门为机电队。
安全员每天对井下所用管路进行巡回检查,保证井下能够正
常用水。
2、周检供水管路是否跑、冒、滴、漏等现象。周检阀门开
关是否灵活等。发现系统出现故障,必须及时检查、维修。
3、管道外表涂防锈漆二遍、外盖灰色油漆一遍,在管路上
标识为供水管及其它参数。
4、定期排放水,定期对井下饮用水装置进行卫生清洁,保
证用水安全。
第四章 供水施救系统管理机构职责
第一节 供水施救系统管理机构
城关煤矿成立以矿长为组长的供水施救系统管理领导小组,
全面负责供水施救系统的建设、维护、升级管理,全面提升矿井
应对突发事件的能力。
组 长: 矿 长
副组长: 机电矿长
成 员: 工程师
安全矿长
生产矿长
通防工程师
机电队长
调度主任
分管负责人为机电副矿长,分管部门为机电队,机电队长具
体负责。
第二节 职责
1、组长负责提足用好煤炭生产安全费用,加大安全投入,
从人、财、物等各方面保证建设进度。针对存在的问题,研究有
针对性的措施,从设计、施工、验收等环节严格把关,科学组织
施工,保证建设工程质量。
2、副组长负责认真执行组长布置的一切任务,并及时向组
长汇报各项任务的完成情况。
3、分管负责人负责制定切实可行的工作规划和方案,明确
供水施救系统建设完善的目标、任务、措施及进度安排。负责牵
头制定供水施救系统的相关制度,并严格监督落实。
4、各成员在副组长的带领下,严格执行本矿有关供水施救
系统的各项管理制度和规定。通风队负责对本矿供水施救系统的
日常检查、维护。
第五章 供水施救系统管理制度
为了加强安全设施管理,提高我矿抗灾能力,进一步完善该
系统稳定性,以保证一旦发生灾变时供水施救系统能够正常使用,
特对供水施救制定以下管理制度:
1、我矿供水施救系统与防尘供水管路为同一管路,供应井
下静压水进行施救。主管路巡视由究全部安排专人进行,防止管
路出现“跑、冒、滴、漏”现象发生,如有“跑、冒、滴、漏”现象
能现场处理的可现场处理;如不能处理,要及时汇报,由调度室
协调处理。巡检人员发现问题,可在现场做好标记。
2、为了保证井下供水正常,满足工人饮用需要,规范管理,
明确责任,特制定本制度。
3、主供水管路及各工作面分支管路实行“谁使用,谁管理”
的管理制度,井下所有供水管路必须保持 24 小时供水。
4、井下供水管路按每隔 50m 设一个三通阀门。
5、供应部要保证系统管网涉及管路、仪器仪表、消防栓、
净化器等附属装置的合格和备用数量的充足。
6、任何人不得随意损坏管网、阀门及三通,一经发现严肃
处理。
7、在机电矿长的直接领导下,按相关连队的职责范围协调
组织供水管路的安装、协调、移交及拆除工作,安全部负责对供
水管路的维护情况进行检查。
8、工作程序:各单位应坚持“下级服从上级,基层服从部门,
局部服从整体,辅助服务采掘”的工作原则,严格按工作程序协
调生产供水。
9、供水系统管路铺设要平直、牢固,岩巷段要采用金属托
杆配合卡子固定,煤巷段采用钢丝绳吊挂供水救援设备保证齐全
完好,阀门手柄方向一致,并与管路保持平衡。
10、主供水管路不经调度室批准,不得随意开关阀门和调整
水压,各连队需要安装供水管路或在主管路上接接头,要提前申
请。
11、任何部门不得随意拆、接管路。
12、饮用水管路必须定期检查,每月不得少于两次;避难硐
室供水管路末端拆开检查,检查时间控制在 2 个小时以内,检查
内容包括:
(1)检查管路有无杂物,有杂物应及时清理。
(2)检查管路水质,有污染应及时排放。
13、责任区域划分:地面供水系统管路和主、副、风井、三
上山主要运输巷管路由机电队负责设置与管理,采煤工作面内管
路由采煤队负责管理,掘进工作面管路由掘进队负责管理。
附图:城关煤矿供水系统图