2007年7月29日河南省陕果支建煤矿业出现了大灾变,69人受困矿井,在紧急援中运用矿井抽放管路向受困工作人员赠给清新空气和培养液,确保了受困人员的身体健康和生命安全,最终由应急救援将69人所有解救出井,安全性紧急避险系统在抗震救灾中彰显了十分重要的功效。
第一节 要求规定
我国安全监管总局国、家煤矿业安全板有关基本建设健全煤矿井下安全性紧急避险“六大系统”工作的通知中提到:基本建设健全矿井供水施救系统。
供水施救系统:在矿井产生大灾变时,为矿井重污染区域给予生活用水的系统,包括清理水源、供水管道网、三通阀门及检测供水管道网系统的附属设备。
煤矿企业必须按《煤矿安全规程》的需求,基本建设完备的防污供水系统;除依照《煤矿安全规程》规定设定三通及闸阀外,也要在全部采掘工作面和有关人员较集中化地点设定供水闸阀,确保各开采工作地点是大灾变期内可以实现给予紧急供水的需求。
煤矿安全规程要求:
第152条的规定:
矿井务必建立和完善的防污供水系统。并没有防污供水管道的采掘工作面不可生产制造。关键运送巷、皮带运输机斜井与平巷、进山与出山、采场运送巷与回风巷、采煤工作面运送巷与回风巷、开掘煤巷、煤场放落煤、溜煤眼放落煤、卸载掉点等地址都必须要铺设防污供水管道,并安装立管和闸阀。防污自来水都应过虑。
第218条的规定:
矿井务必设路面消防蓄水池和矿井消防管路系统。矿井消防管路系统应每间隔100m设定立管和闸阀,但皮带运输机煤巷时应每过50m设定立管和闸阀。地面消防蓄水池务必常常维持不得少于200m3的水流量。假如消防水同生产制造、饮用水一同一蓄水池,应该有保证消防水的举措。
采掘上端水准的矿井,除路面消蓄水池外,可以利用上端水准或生产制造水准的水仓做为消防蓄水池。
《煤炭工程矿井设计标准》的相关规定
13·6·1条的规定:
矿井消防安全撒水水源,选用路面水源、矿井水源或与此同时选用路面和矿井二种水源,应经济发展较为后确定。
13·6·6条的规定:
矿井消防安全撒水管路应采用消防安全与撒水合一的枝状管道网,还可以根据煤巷布局状况,部分选用配水管网。在矿井消防安全撒水管道中应设检修阀与调压阀。布局矿井消防安全撒水管路时,宜使管道内水流向与煤巷脑中风的流入相一致。
从《煤矿安全规程》和《煤炭工程矿井设计标准》的若干规定看得出,煤矿井下务必创建做为消防安全和撒水即防污的供水管路系统,做为降尘喷雾机、煤巷撒水、湿试防除尘措施供水水源,而引起火灾等灾难时,又做为消防安全抗灾的供水源。
一般矿井也将消防安全和防污使用的供水管路合二为一,基本建设消防安全防污(或撒水)供水管路系统。
从安全性紧急避险的一大设备来定,146号文对于该系统给出了更高要求,一是铺设的范畴应更广泛,适应于抗灾的需求,二是稳定性应更高一些,全部管路系统需具备更强大的抗震救灾变水平,即便在大灾变中得到超强力冲击性,还能保证其完好性,三是作用应更齐备,做为供水施救系统,不仅在抗灾时充分发挥给予救火,抑止煤层气煤尘爆炸强劲水源的功效,并且也可作为向受困为其提供生活用水,运输培养液等救援物件。
煤矿井下安全性紧急避险“六大系统”基本建设健全基本上标准(实施) 的相关规定
1、煤矿企业务必结合自身实际安全性紧急避险的需要,基本建设健全供水施救系统。
2、供水水源应取自消防蓄水池或专用型蓄水池。有矿井水源的,矿井水源是与路面供水管道网产生系统。路面蓄水池要采取防寒和预防措施。
3、全部矿井采场避灾线路应该铺设供水管道,抽放逃生设备地与供压气阀周边应组装供水闸阀。
4、矿井供水管道应连接自力救济设备,并设定供水阀,用水量和压力应达到额定值总数工作人员紧急避险时的需求,连接避难硐室和救生舱前20米供水管道应采取保障措施。
5、供水施救系统理应能紧急情况下为紧急避险工作人员供水、运输培养液创造条件。
第二节 供水施救系统的构成和基本原则:
矿井供水施救系统由清理水源、供水管道网、三通阀门及检测供水管道网系统的附属设备构成,在其中供水管道网即消防安全防污供水管路系统主要包含储水池、管路系统以及各类闸阀。
) 储水池:
依据煤矿安全规程和矿井设计标准的需求,应依据工程经济较为明确创建路面储水池、矿井储水池或与此同时选用路面和矿井两储水池。储水池最小的容量理应能常常维持200m3的蓄水量,并应该有消防水不作他用的工程措施。
2)用水量:
矿井消防安全用水量包含消防栓用水量、自动喷水灭火装置用水量、水喷雾隔火设备用水量以及其它消防设备用水量。
用水量测算和有关主要参数挑选必须符合下列规定:
a.矿井消防栓用水量为5-10升/s,其消防栓用水量尺寸应依据矿井生产量与矿井火灾事故风险水平明确。每一个消防栓的额定流量应是2.5升/s,消防栓出入口工作压力应是0.35-0·5MPa,火灾延续时间应是6h。
b.自动喷水灭火装置结构参数应按以下各值选择:洒水抗压强度为8升 /(min.m2),维护煤巷长短为14-18m,喷嘴出入口工作压力为0.1-0.2MPa,火灾延续时间为2h。
c.水喷雾隔火装置设计用水量,应按照布局喷嘴总数累加计算,喷嘴出入口工作压力为0·2MPa,上班时间为6h。
d 防污设备用水量、需要压力、日工作小时按表1所提供的主要参数选择。
表1矿井自来水设计方案用水量、压力、日工作中时数:
3) 供水管路:
在规划矿井供水施救管道时,必须遵守以下规定:
a.测算秒总流量时,只测算同一地址同一时间内的各类设施设备用水量;
b.必须保证最偏远不利的点用水量要求和对应的压力,并适度留有余量;
c.管壁厚度、各种支撑架抗压强度应当通过测算明确,管材、闸阀、消防栓等是与所属管道压力相一致;
d.选用负压供水时,对部分工作压力太高的管道、应采用降血压储水箱、调压阀等方式缓解压力;
e.各种各样设备入口处工作压力超出该设备压力时,应采用调压阀、节流管、减压孔板等方式缓解压力;
f.管道接口应使用坚固经久耐用,方便拆卸的插口管材。
4) 水体:
矿井供水施救用水水质必须符合《煤炭工程矿井设计标准》的需求:
a.悬浮固体成分<30mg/L;
b.悬浮固体粒度<0.3mm;
C .PH值6.5-8·5;
e.总大肠菌群每100mL水质采样中不可验出;
F.粪大肠菌群每100mL水质采样中不可验出。
第三节 技术标准
供水施救系统的种类
4.2.1按系统结构分类
a)一体式;单独水系系统
b)与防污供水系统一体;
c)别的。
4.2.2 按分类方式
a)非持续检测式;
b)持续检测式;
c)别的。
5 技术标准:
5.1 一般要求
5.1.1 系统必须符合本标准化的要求,合乎《煤矿安全规程》、MT/T1004-2006等规范的相关规定,系统中的机器必须符合相关标准和分别企业产品标准的相关规定,并依据经要求程序流程核准的样图及文档生产和成套设备。
5.1.2 自制件经验收合格、外协件、关键件具备合格证书或经验收合格即可用以安装。
5.1.3 设备的水管、三通及闸阀及仪表盘等设施的原材料必须符合GB.3836等相关规定。
5.1.4 设备的水管、三通及闸阀及仪表盘等设施的抗压原材料不低于压力1.5倍。
5.1 一般要求
5.1.5 设备零、零部件的联接应坚固、靠谱。
5.1.6 设备操作应简易、便捷、靠谱。
5.1.7 装置表面涂、涂层应匀称、坚固。
5.1.8 设备应具备缓解压力、过虑、三通阀门等服务。
5.1.9 生活用水质用必须符合CJ94-2005的相关规定。
5.1.10 供水水源应至少需要2惩处保证正常的供水。
5.1.11 供水施救。供水要保持24钟头存水。
5.1.12 避灾工作人员使用设备时,应确保阀门开关灵便、水流通畅。
5.2 自然条件
除相关规范另有规定的,系统中用以煤矿井中的机器设备需在以下条件下正常运转:
a)工作温度:0℃~40℃;
b)均值空气湿度:不得超过95%(+25℃);
c)大气压强:80kPa~106 kPa;
d)有爆炸性粉尘混合物质,但无明显震动和影响、无毁坏绝缘层的腐蚀性物质。
5.4 基本功能
5.4.1系统应具备最基本的防污供水作用;
5.4.2系统应具备供水水源优化调度作用;
5.4.3 系统应具备在各个开采工作地址、关键硐室等人员集中化地点是大灾变期内可以实现紧急供水作用;
5.4.4系统应具备过虑水源作用。(实际表明:防污供水管路与拓展饮用水管道对接处及在供水终端设备处提升过滤系统,从而达到正常的生活用水规定)
5.4.5系统宜具备管道网出现异常警报作用;(压力出现异常、流量异常)
5.4.6 系统宜具备水源、主杆、支系自来水管管道网工作压力、及数据流量等检测基本功能;
5.4.7 系统宜维护自来水管管道网作用,以避免大灾变毁坏。
6 安装及维护保养规定:
6.1 安装规范:
1)在防污供水系统前提下,融合本矿井具体情况及矿井功效工作人员相对性集中化工作人员的现象,有效拓展水系,以适应供水施救基本要求。
2)采掘工作面每过200m~500m组装一组供水闸阀。
3)关键机电工程等硐室各组装一组供水闸阀。
4)各避难硐室各组装一组供水闸阀。
5)突发情况或独特需要的时候,按照要求地点及总数开展组装。宜选择在抽放逃生就近供水。
6)需在饮用水管处及在多个供水闸阀处组装净水装置,以适应生活用水的需求。6 安装及维护保养规定:
6.1 安装规范:
7)独立供水施救系统,一般负责人采用DN50,立管采用DN25。
8)饮用水闸阀相对高度:距煤巷底版一般1.2m左右。
9)饮用水管路,埋设深度50cm左右。
10)饮用水管路尽可能水准、坚固,组装。
11)供电闸阀摇杆方向一致。
12)供电点前后左右2m范畴无原材料、脏物、存水状况。宜设定排污沟。
第四节 煤矿消防安全防尘控制系统设计
全煤矿正常的生产制造一个采煤工作面或两个掘进头,依据煤矿产业布局,融合矿井综合性防尘用水状况,明确全矿山的用水量,配备煤矿防尘管道。
一、 采煤工作面用水量计算
1、 湿试煤化钻用水量
2L/min=120L/h=0.12m3/h
2、 转截点喷雾装置用水计算(按2个喷嘴计算)
4L/min=240L/h=0.24m3/h×2=0.48 m3/h
3、 过滤水幕喷雾装置用水量计算
4.5L/min=270L/h=0.27m3/h
每一道过滤水幕按4个喷嘴计算
0.27 m3/h×4=1.08 m3/h
4、 工作台面撒水用水量计算
8L/min=1080L/h=1.08m3/h
采煤工作面较大用水量(按与此同时用水量计算)
煤化钻用水 转截点用水 过滤水幕用水 工作台面撒水用水=0.12 0.48 1.08 1.08=2.76mm3/h
5、 工作台面配备管径计算
d=(Q/900πVp)1/2
式中:d、配备管径孔径m
Q:工作台面防尘用水量2.76 mm3/h
л:圆周率取3.14
VP:经济流速取2.2m/s
带入式中:
d=(Q/900πVp)1/2=(2.76/900×3.14×2.2)1/2=(2.76/6217.2)1/2
=(0.0004)1/2=0.02m=20mm
依据计算采煤工作面配备1寸防尘自来水管能够满足防尘要求。
二、 采煤层面用水量计算
1、 湿试煤化钻用水量
2L/min=120L/h=0.12m3/h
2、 转截点喷雾装置用水量计算(按2个喷嘴计算)
4L/min=240L/h=0.24m3/h×2=0.48 m3/h
3、过滤水幕喷雾装置用水量计算
4.5L/min=270L/h=0.27m3/h
每一道过滤水幕按4个喷嘴计算
0.27m 3/h×4=1.08 m3/h
4、采煤层面撒水用水量计算
18L/min=1080L/h=1.08m3/h
采煤层面较大用水量(按与此同时用水量计算)
煤化钻用水 转截点用水 过滤水幕用水 工作台面撒水用水=0.12 0.48 1.08 1.08=2.76 m3/h
5、采煤层面配备管径计算
d=(Q/900лVp)1/2
式中:d、配备管径孔径m
Q:工作台面防尘用水量2.76 m3/h
л:圆周率取3.14
VP:经济流速取2.2m/s
带入式中:
d=(Q/900πVp)1/2=(2.76/900×3.14×2.2)1/2=(2.76/6217.2)1/2
=(0.0004)1/2=0.02m=20mm
依据计算采煤层面配备1寸防尘自来水管能够满足防尘要求。
三 、 其他地址用水量计算
1 、其他煤巷撒水用水量
18L/min=1080L/h=1.08m3/h
2、运送道转截点喷雾器用水量
按8部运输飞机计算,每一部用水量0.48m3/h
0.48×8=3.84 m3/h
3、其他地址过滤水幕用水量
按10道水帘计算,每一道水帘用水量0.27m3/h
0.27×10=2.7 m3/h
其他地址用水量累计:
1.08 3.84 2.7=7.62 m3/h
四、 全煤矿用水量计算
1、 按所有设备交付使用用水量
采煤工作面用水量 采煤层面用水量 其他地址用水量=2.76 2.76 7.62=13.14 其他地址用水量
2、 全煤矿配备防尘管道计算(关键煤巷)
d=(Q/900πVp)1/2=(13.14/900×3.14×2.2)1/2=(13.14/6217.2)1/2
==0.045m=45mm
依据计算配备2寸防尘自来水管能够满足防尘要求
五、 消防枪用水量计算
1、 每一个消防枪用水量
0.6m3/min=36 m3/h
2、 2个消防枪用水量
36×2=72 m3/h
3、应用一个消防枪配备管径
d=(Q/900лVp)1/2=(36/900×3.14×2.2)1/2=(36/6217.2)1/2
==0.076m=76mm
依据计算配备管径3寸管道。
4、 一起使用2个消防枪配备管径
d=(Q/900πVp)1/2=(72/900×3.14×2.2)1/2=(72/6217.2)1/2
==0.1076m=107.6mm
依据计算配备管径4寸管道。
六、 防尘水资源
全煤矿水资源2处,一处路面负压蓄水池200m3,加设管径4寸,另一处路面负压蓄水池容量290 m3,出水量为26.1 m3/h,加设管径4寸,两个蓄水池容积490 m3。
七 、矿井持续供电时长计算
1、 490m3÷72m3/h=6.8h(按一起使用2个高压水枪计算)
2、 490 m3÷36m3/h=13.6h(按应用一个高压水枪计算)
3、 490 m3÷13.14m3/h=37.2h(按全煤矿防尘用水量计算)
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