城关煤矿供水施救系统设计.doc

城关煤矿供水施救系统设计

33

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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: 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〔 〕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[ ]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[ ]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[ ]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。
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C5 0201 1 2997。
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 。
6月, 《开采方案设计》经贵州省煤炭管理局评审经过, 并以黔煤规字[ ]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[ ]221号文批复同意。
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, 10月停建补勘, 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0.9～1.5m, 为较稳定可采煤层。
城关煤矿井田面积2.000km2。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310.83万吨。
煤矿于 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
当前完成井巷工程量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, 当前尚未揭煤。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10.34m3/mim, 相对瓦斯涌出量23.40m3/t, 为高瓦斯矿井。
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[ ]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[ ]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[ ]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[ ]35号) ;
5、 《煤矿安全规程》 ;
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- )
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、 其它有关的规范、 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=3004776.968, Y=35467711.623; 池顶标高H=+1606.75m, 池底标高H=+1604.75; 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+1604.75m; 井下最低点为井底车场, 标高为+1431.50m, 计算最大位压差得知:
△H=1604.75-1431.50=173.25;
则: P＝ρgh＝1.0×103×9.8×173.25=1.7Mpa。

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- ) 8.1.2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 ) ;
2.5------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1.7
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1.0 , 焊接钢管取0.8 。主管取1.0, 支管取0.8
计算主管壁厚:
δj =( 1.7×100) /( 2×113×1) =0.75( mm)
则: δ=0.75+2.5=3.25( mm) 。
计算支管路壁厚:
δj =( 1.7×50) /( 2×113×0.8) =0.47( mm)
则: δ=0.47+2.5=2.97( 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3.5mm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0.8～1.6m 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, 不会妨碍井下其它设备的工作, 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, 处于其它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
要
巷
道
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
井底车场
水泵房、 避难硐室入口处
2

5
石
门
巷
道
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
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
回
采
巷
道
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
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, 宜经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- ) 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
要
巷
道
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

溜煤眼
出口设水幕
1

5
石
门
巷
道
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
111回风斜巷
距110101回风顺槽15m处、 距风井交岔口15m处
2

10
回
采
巷
道
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

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- ) 3.1.2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 ＝0.06qi×ti
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量应按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。
根据上述要求, 得知:
矿井消火栓总流量: qi=7.5L/s=27 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- ) 3.1.3要求, 煤矿井下洒水日用水量, 应按下式计算:
Qd = K 0.06qiti
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 ) 。
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
1.8～2.4
0.3～0.5
16
单个喷头水量
放炮用强喷雾装置
20
0.3～0.5
2
单个喷头水量
湿式凿岩机
5
0.15～0.3
8
3.1.5-2
混凝土喷浆机
25
0.3～0.5
10
3.1.7
冲洗巷道用给水栓DN25
24～36
0.3～0.5
6

装岩前洒水及冲洗顶帮DN25
20
0.2～0.4
3
3.1.8
锚喷前冲洗岩帮DN25
20
0.2～0.4
3
3.1.8
装煤前洒水及冲洗煤壁DN25
20
0.2～0.4
3
3.1.8

根据《煤矿井下消防、 洒水设计规范》( GB 50383- ) 3.1.5、 3.1.6、 3.1.7、 3.1.8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- ) 第6.3.2 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- ) 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, 采区内的其它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:
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1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 m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。
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=1.25×0.06×4×5=1.5m3/h。
矿井风钻日用水量: Q钻=1.5×8=12.0m3/d。
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=1.25×0.06×4×20=6.0m3/h。
放炮喷雾日最大用水量:
Q炮=6.0×2=12.0m3/d。
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1.8～2.44L/ min; 取2.4 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=1.25×0.06×( 1+1) ×2×2.4=0.72m3/h。
装岩、 装煤机等喷雾最大日用水量为
Q喷=0.72×10=7.2m3/d。
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1.8～2.44L/ min; 取2.4 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=1.25×0.06×2.4×( 152+16) =30.3m3/h;
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=30.3×18=545.4m3/d。
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=1.25×0.06×25×2=3.75m3/h;
井下混凝土施工用水量
Q雾=3.75×10=37.5m3/d。
6、 冲洗巷道用水量
根据( GB 50383- ) 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=1.25×0.06×20×10=15.0m3/h;
同时冲洗巷道用水量
Q洗=15.0×10=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
=1.5+6.0+0.72+30.3+3.75+15.0=57.27m3/h;
矿井一天最大用水量估算: Q= Q钻+ Q炮+ Q喷+ Q雾+ Q混+ Q洗
=12.0+12+7.2+545.4+37.5+150=764.1 m3/d。
矿井用水平均流量为31.83 m3/h;
平均流速V=Q/S=1.13m/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+1604.75m。计算其位压差得知:
△h=1604.75-1558=46.75m;
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0.014
v----------水的计算流速( m/s ); 取1.13m/s;
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0.025m。
经计算得: i=0.0142×1.132/0.0254/3=0.03424m/m
则: h=L×i=173.9×0.03424=5.95m。
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:
△H=46.75-5.95=40.80m。

( 二) 管路供水量验算
( 1) 计算管路比阻
根据舍维列夫公式: s=0.001736/d5.3
计算得: S=346.3775。
式中: S------------管道比阻
d------------管道内径: 取0.1m;
( 2) 计算至1555水平压差△H
由上得知高位水池至1555水平△H=40.80m。
( 3) 计算流量
根据公式: Q 供= (ΔH/sL)(1/2)
计算得: Q供=0.02604m3/s=93.73m3/h。
式中: Q供-----------流量, m3/s
△H-----------管道起点与末端水头差, 40.80m。
s-------------管道比阻, S=346.3775。
L-------------管道起点至末端长度, 173.9m。
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93.73m3/h, 比矿井平均供水流量31.83 m3/h大61.89 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。
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=7.5×3.6×6=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=7.5( h) ＜48( h) 。
从上述计算能够看出, 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= /24=0.083m3/h
自救期间需水量为:
Q需=100×0.083=8.3m³/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=93.73m3/h, 矿井灾变自救期间需水量为Q需=8.3m³/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<0.3mm;
3、 PH值6.5-8.5;
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1.2～1.5m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1.2m, 安装在非行人侧;
( 2) 主斜井管路距底板法线距离1.8m, 安装在非行人侧;
( 3) 副斜井管路距底板法线距离1.5m, 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1.2m—1.3m, 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