采掘工作面隔爆水棚设计1doc00000.docx

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采掘工作面隔爆水棚设计1doc00000

阜康市广源煤矿

采

掘

工

作

面

隔

爆

水

棚

设

计

编制单位:

生产科

编制时间:

2012年4月

广源煤矿采掘工作面隔爆水棚设计

水棚是由架设于巷道顶部充满水的水槽及水袋组成，当发生爆爆炸时，冲击波将水槽或水袋震翻及破碎，水被瀑洒出来，形成水雾带并充满整个巷道，以此抑制、熄灭接至而来的火焰，阻止爆炸的传播。

一、本矿井有煤尘爆炸危险，为确保矿井的安全生产，在以下地点设置隔爆水棚，+822采煤工作面轨道巷、皮带巷各布置两组辅助隔爆水袋；+822回风巷布置一组辅助隔爆水袋;+812皮带巷、轨道巷两条掘进巷道各布置一组辅助隔爆水袋（根据具体情况调整，当掘进巷道长度大于200m时，则安设两组辅助隔爆水袋棚）。

+822采煤工作面轨道巷、皮带巷、回风巷和+812皮带巷、轨道巷两条掘进巷道的净断面积均为10m2，所以隔爆水棚设计方案也相同。

每条巷道均按《规程》要求设置隔爆水袋，水棚设置方式均采用集中横向吊挂式。

一、隔爆水棚

1、隔爆水棚设计采用充满水的水袋。

水袋主要为塑料制品，主要规格有40L、60L、80L三种。

2、水棚的结构

设计由安装水棚所在地点断面决定，其结构为：

由隔爆架、隔爆水袋、隔爆牌板、隔爆排编号、隔爆水袋编号等组成，隔爆水袋全部为防火制品。

3、隔爆固定架使用Ф50的钢管制作，钢管要平直，钢管突出隔爆水袋边缘不得超过2cm，吊挂钩全部选用Φ4～8mm的圆钢焊制，角度为45度，弯钩25mm，将弯钩按水袋规格尺寸焊接在钢管上。

二、布置

1、布置原则

水棚按隔绝煤尘爆炸的保护范围，可分为主要隔爆棚与辅助隔爆棚，但由40L及小于40L的水袋所组成的水袋棚不得作为主要隔爆棚。

其布置原则如下：

1）主要隔爆棚应在下列地点布置：

（1）矿井两翼与井筒相连通的主要运输大巷与回风大巷。

（2）相邻采区之间的集中运输巷和回风巷。

（3）相邻煤层之间的运输石门和回风石门。

2）辅助隔爆棚应在下列地点设置：

（1）采煤工作面进风巷和回风巷。

（2）采区内的煤巷、半煤巷掘进巷道。

（3）采用独立通风，并有煤尘爆炸危险的其他巷道，和隔绝与煤仓、装载点相通的巷道。

2、布置方式

水棚的布置方式可分为集中式与分散式，但分散式水槽棚和水袋棚不得作为主要隔爆棚。

本矿采掘巷道隔爆水袋棚采用集中式方法布置。

水棚设置位置

水棚名称

布置方式

水棚设置位置

备注

巷道直线段

与采掘工作面装载点距离

与巷道交叉口转弯处（m）

与风门、调节风门距离（m）

水槽棚

集中式

水棚安设前后20m断面一致

与工作面、装载点的距离为60~200m

50～75

＞25

水袋棚

集中式

水棚安设前后20m断面一致

距掘进头、回采面上下口、装载点距离为60~160m，但≯200m

50～75

＞25

本矿采用

分散式

水棚安设前后20m断面一致

首列棚组距掘进头、回采面上下口距离为30~35m，但≯60m

≮30

三、隔爆水棚安设要求

1、水棚的架设要求：

架设高度不低于1.8m，排间距1.2-1.3m。

2、水棚首架棚设置一般距工作面距离为60～200mm。

3、主要隔爆水棚必须集中式安装，排间距为1.2～1.3m，棚区长度不得小于30m。

水棚距顶板两帮间隙不小于100mm，距轨面不小于1.8m，高度要保持一致。

必须由大于40L/个的水袋组成，水量应满足400L/m2。

4、辅助隔爆设施集中式安装，水棚排间距为1.2～1.3m，棚区长度不得小于20m，水棚距顶板、两帮间隙不小于100mm，距巷道轨面不小于1.8m；高度要保持一致。

水量应满足200L/m2，

5、棚组内的各排水棚的安装高度一致；

6、棚区处的巷道需要挑顶时，其断面积和形状应与其前后各20m长度的巷道保持一致。

7、水棚设置在巷道的直线段内，与巷道的交叉口、转弯处、变坡处的距离不小于50m。

8、水袋采用易脱钩的布置方式。

将带有弯钩的钢管横向固定在巷道中（不牢固的安设走向固定钢管或采取其他固定措施）挂钩对正，相向布置，钩尖对钩尖，水袋要撑开挂平，水量充满，保证水袋迎冲击波侧能首先脱钩。

禁止将水袋安装在支柱和其他设施后面。

9、所有的隔爆设施必须设置说明牌，每周检查一次，并有记录。

10、同一排（列）中水袋之间的最小间隙≮100mm，不≯1.2m。

11、在倾斜巷道中，安装水袋棚时，棚子与棚子之间应用铅丝拉紧，以免水袋棚晃动，并应调整水袋架与金属支架连接构件使袋面保持水平。

四、吊挂设置

1、水袋棚距掘进迎头、回采工作面上、下口为60m～200m。

2、水袋吊挂在H型架上，每排2个水袋要根据巷道宽度均匀布置，两水袋间距不得小于10mm，且不得大于1.2m。

水袋外边缘距巷壁（两帮）之间的垂直距离不得小于10mm。

水袋底部至顶板（梁）的垂直距离不得大于1m，且距巷道底板（轨面）的垂直距离不得小于1.8m。

3、挂钩要相向于水袋吊挂，不能反挂。

4、水棚应设在巷道的直线段，与巷道交叉口、转弯处之间距离50～75m。

5、水袋在巷道中的安装方式呈横向吊挂式布置。

6、每排中水袋间隙与水袋至两帮间隙的总和及水袋底部到顶板的距离不得大于1.5m。

五、隔爆水袋型号、数量和挂钩数量

1、根据矿井巷道的断面设计+822采煤工作面轨道巷、皮带巷、回风巷和+812皮带巷、轨道巷两条掘进巷道，根据《规程》规定辅助隔爆水棚的水量不得少于200L/m2，则每组隔爆水袋棚的总水量为G=gs=200×10=2000L（g—每平方米巷道所需水量，L/m2；s—巷道断面积，m2）。

2、我矿选用40L的隔爆水袋（水袋长为600mm，宽为400mm，高为250mm），因此每个棚区需要26个隔爆水袋，每排吊挂2个隔爆水袋，共需吊挂13排，每排水量为80L。

每个水袋需要挂钩8个，共需要272个挂钩。

六、棚区长度、水袋排间距

1、根据辅助隔爆水棚设置的棚区的长度不小于20m的规定要求，我们将棚区长度设计为大于20m。

2、排间距设置为1m，则棚区长度为：

L=（n-1）×c+nb=（16-1）×1+16×0.4=21.4m

L—辅助水棚区长度，m；

n—水棚排数；

b—水袋宽度，m；

c—水棚间距，m；

经计算：

满足辅助隔爆水棚区长度不小于20m的要求。

七、每组水棚水量计算

1、每组水棚水量依下式计算：

G=g·s

式中：

G——总水量，kg；

g——每m2巷道需水量，kg/m2。

主要隔爆水棚400L/m2，辅助隔爆水棚200L/m2。

S——巷道断面积，m2。

大巷、回采巷道、掘进开拓巷道：

根据作业规程确定断面积。

2、单架水棚水量计算

Gn=G/n

3、水棚架数n

主要隔爆水棚n主=G主/Gn；辅助隔爆水棚n辅=G辅/Gn

4、水棚区长度L

式中：

L=N·C

L——水棚区长度，m；

N——水棚架数，架；

C——水棚间距，主要隔爆水棚取1.3m，辅助隔爆水棚取1.6m。

8、水棚设置组数

采掘工作面巷道每隔200米，安设一组隔爆设施。

九、水棚的管理

1、水袋吊挂完毕后，应将水充满，挂设管理排版，巡检维护时间不超过七天。

2、生产期间，通风系统图上须根据生产情况的变动，标明水棚准确位置，注明棚区长度，水棚装置形式、总水量。

　　3、损坏的水棚必须及时更换，辅助水棚水量不足40L时，必须及时补充。

　　4、水棚与工作面距离超过规定时，要及时移动，移动水棚时必须按规定进行，先将一半水棚移到指定位置安装好，盛满水后，再移动另一半水棚到新指定的地点安装好并盛满水。

　　5、水面有煤尘要及时清除，水袋内水中混入5%的粉尘后，应立即换水。

6、矿井应每周至少检查一次煤尘隔爆设施的安装地点、数量、水量及安装质量是否符合要求。

有负责人现场排版签字和检查日期记录。

7、井下使用的水棚必须是通过专门鉴定机构进行鉴定允许使用的，未经检验的水袋严禁使用。

8、按隔爆区最大断面计算水量，实际水袋要比计算值增加4个。

9、隔爆架刷草绿漆，在背风侧水袋中间位置逐个编号。

隔爆说明牌悬挂在一端，正面背向风流，杜绝铁丝吊挂，风吹牌板不摇摆。

10、隔爆水袋底面在一个平面上，拉线测量误差最大不超过5cm，位置不超过2处。

11、吊挂钩全部用圆钢焊制，吊挂钩有脱钩时，必须更换隔爆架，不准用铁丝钩挂水袋。

12、水袋内水平面低于吊挂眼距离最大不能超过3cm，袋内无杂物。

13、擦洗水袋外表面，无灰尘附着。

14、用钢管做固定架，钢管要平直，刷蓝漆，钢管突出隔爆水袋边缘不得超过2cm。

15、隔爆区前后30m范围内不得设测风站。

十、水棚给水系统

水棚给水水源利用井下消防洒水给水系统，在设有隔爆水棚的地点，均有井下消防洒水管路通过，管路每隔50m设有一支管和闸阀，管口配有消防接口。

在水棚附近管路上安装闸阀，接胶管向水袋棚给水或补水。

十一、附件

1、挂钩设计见图1。

2、水袋安设见图2。

3、隔爆水袋检查标准见表1。

4、隔爆设施说明牌见表2。

图1

存在重点问题：

验收人签名：

图2

隔爆水袋检查标准表1

单位：

地点：

得分：

结论：

年月日

项目

标准及要求

检查方法

评分办法

标准分

安设标准（60分）

1、主要隔爆水棚必须由大于40L/个的水袋组成，水量应满足400L/m2。

现场检查

不符合要求扣5分

60

2、主要隔爆棚必须集中式安装，排间距为1.2～3m，棚区长度不小于30米。

水棚距顶板两帮间隙不小于100mm，距轨面不小于1.8m，高度要保持一致。

现场检查

一处不符合要求扣5分

3、辅助隔爆设施集中式安装水量应满足200L/m2，水棚排间距为1.2～3m，棚区长度不得小于20m，首列水棚距工作面60～200m。

分散式安装水量按棚区所占巷道空间的体积计算，不得小于1.2L/m3，棚区长度不小于120m，首列水棚距工作面30～60m。

水棚距顶板、两帮间隙不小于100mm，高度要保持一致。

现场检查

一处不符合要求扣5分

4、隔爆设施吊挂。

每排中水袋间隙与水袋至两帮间隙的总和及水袋底部到顶板的距离不得大于1.5m。

现场检查

一处不符合要求扣5分

5、安设设施要规范。

挂钩选用Ф4～8mm的圆钢制作，角度为45度，弯钩25mm，将弯钩按水袋规格尺寸焊接在废旧钢管上。

现场检查

不符合要求扣5分

6、水袋采用易脱钩的布置方式。

将带有弯钩的废旧钢管横向固定在巷道中（不牢固的安设走向固定钢管或采取其它固定措施）挂钩对正，相向布置，钩尖对钩尖，水袋要撑开挂平。

禁止将水袋安装在支柱和其它设施后面。

现场检查

不符合要求扣5分

7、水棚应设在巷道直线段，与巷道的交叉口、转弯处、弯坡处的距离不小于50m。

现场检查

不符合要求扣2分

管理标准（40分）

8、隔爆设施必须设置说明牌，每周检查一次，并有记录。

说明牌内容包括：

安设地点、断面、水袋容量、棚区长度、水袋个数、棚距、水量、检查时间、检查人、存在问题等。

现场检查

无说明牌扣10分，其它一处不符合要求扣5分

40

9、水袋必须充满水，水量充足。

现场检查

水量不足扣10分。

隔爆设施说明牌表2

地点

断面（m2）

水袋容量（L）

棚区长（m）

水袋个数

棚距（m）

水量（L）

检查时间

检查人

存在问题