【正文】 李德文 王長(zhǎng)元 萬小清 閻建國(guó) 劉 俊 1 總 則 為了統(tǒng)一煤礦井下消防、灑水的設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，制定本規(guī)范。 礦井必須建立完善的井下消防管路系統(tǒng)和防塵供水系統(tǒng)。 井下消防、灑水系統(tǒng)的建設(shè)必須與礦井建設(shè)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工、投入生產(chǎn)和使用三同時(shí)． 井下消防、灑水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)礦井的特點(diǎn)，并與礦井的采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸、通風(fēng)、動(dòng)力等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)。 2 術(shù)語、符號(hào) 術(shù) 語 井下消防、灑水 fire protecting， sprinkling in underground coalmine 特指用于礦井井下滅火、防塵、沖洗巷道、設(shè)備冷卻及混凝土施工等用途的給水系統(tǒng)及其功能。常用于各種產(chǎn)塵場(chǎng)合的防塵及某些場(chǎng)合的防火、滅火。用于采掘機(jī)械截割機(jī)構(gòu)的外部向揚(yáng)塵區(qū)噴出水霧稱為外噴霧。 濕式鑿巖 wet drilling 用鑿巖機(jī)打眼時(shí)，將壓力水通過鑿巖機(jī)送入孔內(nèi)，以濕潤(rùn)、沖洗并排出產(chǎn)生的巖粉，從而減少粉塵飛揚(yáng)的施工方法，用于在煤層上打眼的濕式煤電鉆起著類似的防塵作用。 水幕 water curtain 由安裝在巷道內(nèi)的一組霧化噴嘴組成、產(chǎn)生充滿巷道橫斷面的密集水霧，起著風(fēng)流凈化作用的防塵設(shè)施。用于連接用水設(shè)備或引水沖洗巷道。 固定滅火系統(tǒng) fixed extinguishing systems 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、水噴 霧隔火裝置等針對(duì)特定設(shè)備和特定火災(zāi)發(fā)生場(chǎng)所的成套滅火裝置。消火栓的服務(wù)半徑又稱保護(hù)半徑。 用水項(xiàng) water consumer 井下消防、灑水系統(tǒng)的水在某 一用水點(diǎn)的某一種用途。最不利點(diǎn)一般出現(xiàn)在管網(wǎng)的始端、末端、地形最高或最低處以及某些對(duì)水壓有特殊要求的地方。有壓力水頭、流速水頭和位置水頭三種形式。 靜壓供水 gravity water supply 從地勢(shì)高處的水池或水倉(cāng)接管，利用幾何高差把水送至用水點(diǎn)并提供資用水頭的供水方式。 靜水壓力 tatic water pressure 灑水系統(tǒng)中充滿不流動(dòng)的水時(shí)，某管段或用水點(diǎn)的水壓力。 井 下水源 water resource located underground in coalmine 在井下巷道或硐室中，通過鉆孔取用深部巖層的地下水或收集、取用礦井井下涌水的供水水源。 號(hào) A ——管道橫截面面積； C ——阻力系數(shù)； d——管道內(nèi)徑； dj——計(jì)算管徑； DN——公稱管徑； g——重力加速度； H——水頭； 8 △ h——水頭損失； hJ——局部阻力水頭損失； i——水力坡度，單位管長(zhǎng)的水頭損失； K——常數(shù)、系數(shù)； N——荷載； n——管壁粗糙系數(shù)； P——水壓； Q——流量、用水量； q——設(shè)施的用水量； R——水力半徑； t——時(shí)間； ν——水的計(jì)算流速； Z——幾何高度； r——水的容重； δ——管道壁厚； [σ]——管材許用應(yīng)力； Ф——管子的焊縫系數(shù)。 煤礦井下消防用水量計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 井下同一時(shí)間的火災(zāi)次數(shù)應(yīng)按一次考慮。 2 一個(gè)礦井井下消火栓總流應(yīng)按 。火災(zāi)延續(xù)時(shí)間應(yīng)按 6h 計(jì)算。 2 ）當(dāng)井下采用的固定滅火裝置為非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)保護(hù)范圍的面積、設(shè)計(jì)噴嘴數(shù)量和噴水強(qiáng)度計(jì)算。 3 ）上述裝置的滅火延續(xù)時(shí)間應(yīng)按 2h 計(jì)算。消防儲(chǔ)備水池補(bǔ)充水的流量應(yīng)按補(bǔ)充時(shí)間不超過 48h 計(jì)算。 K——富余系數(shù)，取 ～ ； qi——某用水項(xiàng)的流量指標(biāo)（ L/min) 。 需要進(jìn)行煤層注水的礦井，其煤層注水的用水量計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定： 1靜壓注水應(yīng)根據(jù)工作面產(chǎn)量按噸煤注水量計(jì)算。 2 動(dòng)壓注水應(yīng)按本條第 1 款計(jì)算的用水量確定注水泵的型號(hào)，并以設(shè)計(jì)選定的注水泵的額定流量納入總用水量計(jì)算。無試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在注水與采煤平行作業(yè)的情況下可按每天 16h 或 18h 計(jì)算，在注水與采煤交錯(cuò)作業(yè)的情況下可按每天 8h 計(jì)算。 采掘工作面的灑水用水量應(yīng)根據(jù)不同采掘方法按下列要求確定： 1 普采、綜采、綜放工 作面的灑水用水量計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）采煤機(jī)的內(nèi)、外噴霧及冷卻水總流量應(yīng)按設(shè)備的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。在配備噴霧泵的情況下應(yīng)按噴霧泵的額定流量計(jì)算。各計(jì)算參數(shù)的確定，應(yīng)符合本規(guī)范第 條的規(guī)定。 2機(jī)掘工作面的灑水除塵用水量計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）掘進(jìn)機(jī)噴霧及冷卻用水量宜按機(jī)組或噴霧泵額定流量取值，但不得低于80L/min 。日工作時(shí)間按 10h 計(jì)算。 3炮采及普掘工作面的灑水除塵用水量計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）濕式煤電鉆或鑿巖機(jī)，每臺(tái)用水量應(yīng)根據(jù)技術(shù)資料取值，無資料時(shí)可取5L/min ，每日工作時(shí)間按 8h 計(jì)算。 3）裝煤機(jī)、裝巖機(jī)噴霧用水量宜按噴嘴流量及數(shù)量計(jì)算。每日工作時(shí)間按 10h 計(jì)算。各計(jì)算參數(shù)的確定，應(yīng)符合本規(guī)范第 條的規(guī)定。 10 井下混凝土施工用水量應(yīng)按混凝土攪拌機(jī)的數(shù)量計(jì)算 .每臺(tái)用水量可取 25L/min ，每日工作時(shí)間可按 10h 計(jì)算。 每個(gè)給水栓用水量可按 20L/min 計(jì)算。 3m3 的其他井下設(shè)備當(dāng)從井下消防、灑水系統(tǒng)取水時(shí)，其用水量應(yīng)根據(jù)設(shè)備的額定用水流量及每天工作時(shí)間計(jì)入。 2 接入鑿巖機(jī)及濕式煤電鉆的水壓不 應(yīng)低于 ，且不應(yīng)高于壓縮空氣的壓力。 4接入上述設(shè)施的水壓不宜高于 ，否則應(yīng)采取減壓措施。接入高壓泵的系統(tǒng)供水水壓應(yīng)符合本條第 1款的規(guī)定。 井下消防、灑水管道的靜水壓力不宜超過 。主要用水項(xiàng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見附錄 B ?？刹捎靡粋€(gè)水源或多個(gè)水源。 井下消防、灑水的水源應(yīng)符合下列規(guī)定： 1應(yīng)有可靠的水量保證。 2 供水水質(zhì)經(jīng)處理后能達(dá)到井下消防、灑水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 11 選擇水源應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 選擇水源應(yīng)符合節(jié)約天然水資源、有利于環(huán)境保護(hù)的原則。 3地面水源工程位置的選擇應(yīng)綜合考慮水文、環(huán)境、交通、供電及工程地質(zhì)等因素。 在礦井設(shè)計(jì)前期沒有本礦井下排水量的實(shí)測(cè)資料時(shí)，可參考鄰近礦井或其他有關(guān)的資料。 水源工程 地面水源工程應(yīng)保證供水可靠、管理方便，并應(yīng)使取水、凈水、輸水各個(gè)環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)。 在井下就近取用深部含水層所含地下水時(shí)，應(yīng)根據(jù)井下的水文地質(zhì)條件，采用有效的技術(shù)措施，確保水源開發(fā)不會(huì)對(duì)礦井的安全構(gòu)成威脅。 井下水源工程及設(shè)備硐室必須布置在穩(wěn)定的巖層內(nèi)，并結(jié)合井下巷道及設(shè)備布置統(tǒng)一考慮。前期設(shè)計(jì)確定的水源井位，施工前必須根據(jù)巷道現(xiàn)狀及巷道施工中新 探明的情況重新核定或調(diào)整。 當(dāng)取用原水水質(zhì)達(dá)到用水標(biāo)準(zhǔn)的井下涌水時(shí)，應(yīng)建立與采、掘、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)活動(dòng)相隔離的保護(hù)區(qū)及專用的水倉(cāng)。 水處理 地面水源的凈水工程應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和井下消防、灑水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)選擇合理的工藝流程。 利用井下排水作水源時(shí)，宜設(shè)水處理站集中設(shè)置凈水設(shè)施、酸性水的中和設(shè)施、腐蝕性高礦化度水的除鹽設(shè)施。 設(shè)于井下的水處理構(gòu)筑物應(yīng)根據(jù)井巷工程的特點(diǎn)進(jìn)行布置，做到緊湊、便于管理和檢修，設(shè)置人行棧道，并留出設(shè)備進(jìn)、出的通道。 井下消防、灑水應(yīng)優(yōu)先采用靜壓給水系統(tǒng)。 在分質(zhì)供水的不同系統(tǒng)之間建立聯(lián)絡(luò)管以調(diào)劑水量時(shí)，必須有可靠的技術(shù)措施保證水質(zhì)好的系統(tǒng)單向補(bǔ)充水質(zhì)較差的系統(tǒng)，嚴(yán)禁出現(xiàn)倒流。在特殊情況下采用其他供水設(shè)施代替地面水池時(shí)，其可靠性及供水能力均必 須大于地面水池。合建水池容積應(yīng)大于日常灑水的調(diào)節(jié)容且與消防儲(chǔ)備水量之和。 為提高滅火效率，在有條件時(shí)，也可建設(shè)輔助性的井下蓄水倉(cāng)。 用于井下灑水的靜壓供水水池及井下 蓄水倉(cāng)的最小調(diào)節(jié)容積應(yīng)按灑水日用水量的15%計(jì)算。 加壓、減壓 供水系統(tǒng)應(yīng)保證供水管道及每個(gè)用水設(shè)備和器具均在允許的壓力范圍內(nèi)工作，在必要時(shí)應(yīng)設(shè)置加壓或減壓設(shè)施，以滿足最不利點(diǎn)的水壓要求。 2下列條件時(shí)宜在井下設(shè)置加壓泵： 1）利用的井下水源天然壓力不足； 2）井下管道系統(tǒng)往前延伸后出 現(xiàn)壓力不足。 單個(gè)采掘工作面的給水加壓設(shè)施應(yīng)與采掘機(jī)組的活動(dòng)噴霧泵站協(xié)調(diào)，條件合適時(shí)可合成一個(gè)泵站。 需減壓的井下消防、灑水管道宜采用減壓閥降低下游管道的水壓。 減壓水箱應(yīng)符合下列規(guī)定： 1水箱容積 不小于管道計(jì)算流量的 10min 水量； 2 進(jìn)入減壓水箱管道的靜壓不宜超過 ； 3 水箱上部應(yīng)有不小于 的檢修空間，其周圍至少在兩個(gè)方向上應(yīng)有不小于 的操作空間； 4水箱宜采用耐腐蝕的材料制造； 13 5 水箱應(yīng)裝設(shè)兩個(gè)浮球閥。從靜壓不大于 的管段接出時(shí)，可采用孔板減壓。 減壓閥的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定： 1減壓閥的位 置及出口壓力的確定，應(yīng)保證對(duì)靜壓和計(jì)算流量下的動(dòng)壓均能適應(yīng)，且滿足下游水壓的要求。 3 減壓閥應(yīng)按產(chǎn)品的要求方向豎直或水平安裝。 5 支管減壓可采用單閥及帶閥門的旁通管。 6當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)有兩個(gè)及兩個(gè)以上進(jìn)水管，或井下干管形成環(huán)狀且減壓閥位置在環(huán)上時(shí)，可不設(shè)并聯(lián)減壓閥或旁通管。只供單個(gè)用水點(diǎn)的減壓閥下端可不設(shè)檢修閥門。 9減壓閥上游管道靠近減壓閥處應(yīng)設(shè)承受管道推力的固定支架，下游管道上應(yīng)設(shè)相同口徑的管道伸縮器。 管 網(wǎng) 井下消防、灑水系統(tǒng)的管道必須延伸到可以對(duì)全部用水點(diǎn)進(jìn)行供水的所有位置。 管網(wǎng)進(jìn)水口位置的選擇及管網(wǎng)的布置應(yīng)使管 道中水的流向與巷道中的風(fēng)向一致或在火災(zāi)時(shí)能夠臨時(shí)改變成一致。 在干管及支管的直線管段應(yīng)每隔一段距離設(shè)一個(gè)檢修閥。 僅在滅火時(shí)動(dòng)用的消防儲(chǔ)備水池的出水口應(yīng)設(shè)切換閥。有條件時(shí)應(yīng)采用可兼用手動(dòng)開啟的電動(dòng)閥門。確定管道規(guī)格時(shí)應(yīng)按本規(guī)范第 7 章規(guī)定的管道水力計(jì)算方法進(jìn)行校核。 6 用水點(diǎn)裝置 滅火裝置 在井下的下列位置應(yīng)設(shè)消火栓： 1 重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域及井下交通樞紐的 15m 以內(nèi)： 1）主、副井筒馬頭門兩端； 14 2 ）采區(qū)各上下山口； 3 ）變電所等機(jī)電硐室入口； 4 ）爆炸材料庫(kù)硐室、檢修硐 室、材料硐庫(kù)室入口； 5 ）掘進(jìn)巷道迎頭； 6 ）回采工作面進(jìn)、回風(fēng)巷口； 7 ）膠帶輸送機(jī)機(jī)頭。 在有火災(zāi)危險(xiǎn)的 巷道中，處于其他巷道已設(shè)消火栓保護(hù)半徑之內(nèi)的區(qū)域，可不設(shè)消火栓。 井下消火栓的布置應(yīng)盡量靠近可通行的聯(lián)絡(luò)巷。 2 消火栓栓口安裝高度可根據(jù)巷道情況確定，但宜設(shè)置在距巷道底面 ～ 的范圍之內(nèi)。 4消火栓設(shè)置應(yīng)標(biāo)志明顯、使用方便，不會(huì)妨礙井下其他設(shè)備的工作，且不易因物體碰撞而受損壞。 在井下下列部位應(yīng)設(shè)存放水龍帶、水槍及與消火栓的接口件等器材的存放點(diǎn)： 1 入口設(shè)有消火栓的機(jī)電硐室、倉(cāng)庫(kù)硐室附近。 水龍帶存放點(diǎn)的設(shè)置及器材的配置應(yīng)符合下列原則： 1水龍帶應(yīng)采用適合于井下使用及長(zhǎng)期存放的材質(zhì)。 3 每個(gè)水龍帶存放地至少存放 2 卷 25m 長(zhǎng)水龍帶，并宜同時(shí)存放 50m 左右 d25 消防卷盤、同規(guī)格的滅火喉及消防卷盤與消火栓連接的專用連接管件等。當(dāng)設(shè)有專 用消防泵或電動(dòng)消防切換閥且井下條件允許時(shí)，應(yīng)在存放水龍帶地點(diǎn)附近設(shè)消防按鈕。 成套采用的固定滅火裝置必須是經(jīng)過相關(guān)部門鑒定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。 固定滅火裝置應(yīng)采用鋼管在固定的位置與系統(tǒng)干管相接。 濕式鑿巖及濕式煤電鉆的引水管或分水器的引水管，注水泵、噴霧泵吸水桶的進(jìn)水管，宜通過軟管與供水系統(tǒng)的給水栓相接。 噴霧裝置 在井下采掘工作面的采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)截割部、放頂煤工作面放煤口、液壓支架產(chǎn)塵源、破碎機(jī)等處以及運(yùn)輸系統(tǒng)中的煤倉(cāng)、溜煤眼、翻車機(jī)、裝車機(jī)、膠帶翰送機(jī)、刮板輸 送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等的轉(zhuǎn)載點(diǎn)上均應(yīng)設(shè)置噴霧防塵裝置。 非