煤矿自动洒水装置[浅谈大众煤矿消防洒水系统设计]

煤矿自动洒水装置浅谈大众煤矿消防洒水系统设计 摘 要：随着煤矿采掘工艺机械自动化程度的提高，煤矿井下供水的范围越趋广泛。结合大众煤矿给排水实际，从给水水源选择、消防、洒水系统及设施、消防管道的管材选择及敷设方式进行了分析，提出了可行性方案。 关键词：消防 洒水 系统 设施 管材 ：TD21 ：A ：1007-3973（xx）007-083-02 1 前言 随着煤矿采掘工艺机械自动化程度的提高，我国对煤矿井下安全和卫生的要求在不断的加强，煤矿井下供水的范围越趋广泛，其主要供水对象归纳起来有：采掘工艺防尘用水、生产用水、消防用水等。本文结合笔者多年从事煤矿设计的实践，对大众煤矿地面及井下消防、洒水设计提出自己的看法和思路，以供同行参考与交流。 2 工程概况 安阳大众煤业有限责任公司（以下简称“大众煤矿”）井田为安阳煤田中北部的蔡村井田深部范围的一部分，隶属于安阳鑫龙煤业（集团）有限责任公司。大众煤矿为生产矿井，矿井原设计生产能力为0.30Mt/a，现有四个立井，均位于井田浅部一角。为了合理的开发本井田，于xx年8月完成了矿井的改扩建设计，矿井设计生产能力1.20Mt/a。 3 地面及井下消防、洒水设计方案 3.1 给水水源选择 根据对可选水源进行比较，本设计水源选择考虑如下几个方面： (1)地下水 该矿现有管井两眼，一井取水为奥陶系灰岩岩溶裂隙水，水量大，供水安全可靠井。另一井为浅层地下水，出水量较小。优点是：水质好，不需要建净化设施，管理技术要求简单；缺点是管井维护工作量大，管理分散，电耗大。 (2)矿井水 该矿井设计井下正常涌水量为445m3/h，最大涌水量为：668m3/h。井下排水因受煤尘污染，除悬浮物和细菌含量超标，其它指标基本不超标，经净化处理后可做为矿井给水水源。优点是：水资源充分利用，节省排污费用，有利于保护环境，制水成本低，电耗少，无需交纳水资源费；缺点是：井下排水量不稳定，水处理工艺相对繁琐，操作稍复杂。 结合矿区对水质及水量的要求，本次设计为了充分合理利用水资源，本设计考虑采用分质分地点供水方式。老工业场地采用地下水作为矿井生活饮用水及地面生产、消防供水水源（利用原有取水设施）。新副井工业场地采用矿井排水做为生活饮用水、消防及井下洒水供水水源。 3.2 地面消防及洒水 (1)水源 老工业场地采用一座V=1000m3的日用消防贮水池做为消防水源。新副井工业场地消防用水由井下消防洒水水池供给，总容积为600m3。 (2)消防水量 老工业场地室外消防水量为30L/S，火灾延续时间为3h。室内消防防水量为15L/S，火灾延续时间为2h。新副井工业场地地面消防设计用水量室外20L/S，火灾延续时间为3小时；室内10L/S，火灾延续时间为2小时。故总消防用水量为：Q=（30L/s?h+15L/s?h）?600s=432m3。 (3)升压和降压措施及选型 矿井工业场地消防系统采用常高压供水，消防时所需水量及水压由高位水池静压满足。室外消防采用地上式消火栓，型号SS100-1.0，设在路口明显处，两消火栓间距不大于120m。当工业场地火灾发生时，停止向浴室及其热水箱供水。 3.3 井下消防及洒水 (1)水源 采用设在新副井工业场地内的两座300m3井下消防洒水水池贮水作为井下消防及洒水的供水水源。 (2)消防水量 井下消火栓系统按火灾发生时能提供7.5L/s，延续时间为6h，一次火灾用水量为162m3。 4 消防、洒水系统及设施 4.1 地面消防系统及设施 地面消防系统与给水系统合用同一管道，临时高压制消防。老工业场地设置有一座容积为1000m3的消防水池，水池中贮存有不小于432m3的消防水量不被动用。新副井工业场地消防用水由井下消防洒水水池供给。 工业场地的室外消防管路均采用不小于100mm的管径，室外消火栓的布置间距按不大于120m考虑，保护半径按150m计算。在新工业场地内共设置5组室外消火栓装置，并在按建筑设计防火规范规定设置室内消火栓系统的建、构筑物内设置室内消火栓。 4.2 井下消防、洒水系统及设施 4.2.1 井下消防洒水水池 井下消防洒水水池设置在新副井工业场地，半地上式，静压供给井下消防及洒水系统。水池共两座，每座容积300m3。按煤矿安全规程的要求，应有不低于162m3的消防用水量，该水量在正常情况下采用相应的技术措施不被动用。 4.2.2 井筒输水管道 敷设一根D159?无缝钢管道沿副井井筒进入井下，井下消防洒水管道在井筒内设置4处减压阀组进行减压，避免井下供水压力过大。井筒内设置承受管道及水重量的管托座，共7组。 4.2.3 井下消火栓系统 井下消防管路与井下洒水管路合用，环状管网，局部为支状管网。在主井与井底车场连接处、主副井井底两端、机电硐室、材料库、采区各上下山口、掘进巷道入口等处设置室内消火栓；井下消火栓规格SN50，由带阀门的三通支管及水带接口组成，水枪及水带集中存放。 井下消火栓总流量为7.5L/S，每个消火栓流量为2.5L/S，火灾延续时间为6小时。当井下消火栓栓口处静压超过0.8Mpa时采用减压阀进行减压；当井下消火栓栓口水压高于0.5Mpa时，采用减压、稳压消火栓。 4.2.4 井下自动喷水灭火系统 井下胶带机机头处设置简易自动喷水灭火系统；马头门内侧20m处设置水喷雾隔火装置。 4.2.5 井下洒水系统 按煤矿井下消防、洒水设计规范的要求，在井下各掘进工作面、采煤工作面、运输巷、各原煤装载点、落煤点等处均设置有防尘洒水、喷雾管路及装置；在采煤工作面运输巷距工作面40m的地方、掘进巷道距工作面30m的地方，以及其它一些产尘较严重的地方设置有风流净化水幕装置。除此之外，在矿井各主要巷道内均设置有防尘洒水管路，并在各管路沿程每隔50米或100m间距设置有管径为25mm的支管和阀门（三通阀门）供设置水幕、自动喷雾、冲洗巷道等各种设备接用水使用。 5 消防管道的管材选择及敷设方式 5.1 地面消防管道 (1)管材及管道连接 地面室外消防管道与给水管道合用；室内消防管道埋地部分均采用内外涂塑钢管，法兰连接或卡箍连接，其余消防管均采用热镀锌钢管，明装，卡箍连接。 (2)敷设方式 室外消防管道均采用埋地敷设，主要沿道路两侧，或车辆较少场所，如绿化带、建筑物前后无车辆通行场地埋地敷设，在有车辆通行的场地敷设时埋深为0.7m以下，在其它地段敷设时埋深可降低；室内消防管采用明装，沿室内梁柱或靠墙敷设、安装。 5.2 井下消防管道 (1)管材及管道连接 井下消防管道均采用热轧无缝钢管，管径50mm采用快速卡箍或法兰连接，50mm采用螺纹丝扣连接。 (2)管道敷设 在井下主要运输大巷、井底车场等有机车通行或安装有运输轨道的巷道内敷设的主干管，采用在行人侧1.8m以上高度的沿巷道壁安装、敷设，并距3m5m加装吊架或托架固定管道；管道在跨越其它巷道或硐室时采用架空敷设，架空高度以不影响运输机车及人行高度为准。在巷道高度较低（巷道直壁部分高度在1.3m以下），且不行人侧较宽巷道（巷道壁与通行车输外沿距离0.6m）内在不行人侧沿道喳面敷设、安装管道，并在管道的接头附近和管道的中部设置高为150mm300m的管道