矿井综合防尘消防设计方案.docx

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矿井综合防尘消防设计方案

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矿井综合防尘（消防）设计方案

煤矿

年月

第一章矿井概况

第二章矿井综合防尘标准及要求

第三章井下消防洒水管道选型、敷设方式及管道防腐

第四章矿井消防给水系统

第五章、矿井消防水压、水质、水源及水处理

第六章相关要求

第七章附属设施的安装标准

第八章安全培训

第九章避灾及应急救援

第十章费用概算

第一章矿井概况

第二章矿井综合防尘标准及要求

1、矿井建立完善综合防尘系统，东轨道大巷、胶带大巷、总回风巷、采煤工作面的进风巷与回风巷、掘进巷道、煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、卸载点等都必须设置防尘供水管路。

皮带运输机巷防尘管路每隔50m安设一个三通阀门，总回风巷、轨道运输巷每隔100m安设一个三通阀门，管路不得出现跑、冒、滴、漏，阀门开关灵活。

2、规范管理，明确责任。

对防尘供水管路的三通阀门进行编号管理，每个巷道配备不少于50m长的洒水软管，便于巷道冲尘。

3、综采工作面安装使用智能架间喷雾除尘系统。

4、井下所有运煤转载点都必须安装洒水降尘装置，每个运煤转载点洒水降尘装置的喷头数不得少于2个，悬挂在转载点的前上部600mm处，迎风流方向45°，喷雾直接对准落煤点，挂牌管理，责任人为转载点运输机司机，做到煤干洒水，煤湿不洒水。

5、矿井主要进风大巷及回风巷、采煤工作面进回风巷、掘进工作面的迎头、喷浆机回风流下方5m范围内都必须安装风流净化水幕，责任单位为该地段的管辖单位。

6、采掘头面风流净化水幕安装位置要求。

（1）采煤工作面风流净化水幕的具体位置：

A、采煤工作面进风巷内设置两道全断面水幕，第一道水幕在采煤工作面进风巷口向里10~15m范围内；第二道水幕在采煤工作面进风巷安全出口以外30m范围内。

B、采煤工作面回风巷内至少设置三道全断面水幕，第一、二道水幕在采煤工作面回风巷安全出口以外30m范围内；第一、二道水幕间距不得大于20m；第三道水幕应设在采煤工作面回风巷口以里10~15m范围内。

（2）掘进工作面风流净化水幕的具体位置:

A、掘进工作面刚开口时在开口位置的下风侧10~15m范围内设置一道全断面风流净化水幕。

B、掘进工作面掘进长度超过50m，应在巷道回风口10~15m范围内设置一道全断面风流净化水幕，掘进工作面掘进长度超过50m时，应在该掘进巷道迎头30m范围内，设置放炮水幕和全断面风流净化水幕水幕。

7、风流净化水幕安装要求；

（1）水幕实行挂牌管理，责任到人；

（2）水幕雾化后应封闭巷道全断面，且雾化效果好；

（3）水幕开关阀门布置在行人侧便于开关的位置，高度适宜；

（4）水幕开关阀门灵敏可靠，不漏水（滴水不成线）；

（5）水幕要固定在顶板上，不得来回摆动；

（6）水幕安装位置距巷道顶板距离不得超过100毫米（可以根据巷道的实际形状加工相应的水幕）；

8、风流净化水幕的使用要求：

采面拉架、打眼（湿式打眼除外）、割煤、出煤期间必须打开采面回风巷内的所有全断面风流净化水幕投入使用；

掘进工作面放炮、打眼（湿式打眼除外）、割煤、扒渣、出渣期间必须打开该掘进巷道内的所有全断面风流净化水幕投入使用；

回采工作面回风巷第三道水幕和掘进工作面开口位置下风侧10~15m范围内的水幕在该采掘工作面出干煤（渣）时正常打开使用；

9、洒水设施开关要安装在有固定（或相对固定）人员作业地点附近，便于操作。

10、割煤机、掘进机上必须有内外喷雾装置，外喷雾装置不少于3个喷头，雾化能覆盖滚筒。

11、坚持定期冲尘和清扫粉尘，不得出现煤尘堆积。

矿井总进风巷、采区进回风巷每月冲扫一次；

采面风、机巷和开拓掘进巷道每10天冲洗一次，每次冲尘时，冲尘单位要填写巷道冲尘记录，并妥善保存备查。

采面及距采面50m风、机巷范围内、掘进工作面迎头向后50m范围内必须班班冲尘（每班要指定专人负责，便于考核）。

对于产尘量较大的作业地点，要缩短冲尘周期，保证不出现煤尘堆积现象。

12、井下所岩巷工作面都必须使用湿式打眼;炮采和炮掘工作面必须执行放炮使用水炮泥、放炮前后洒水和冲洗巷帮制度，同时加强开采作业产尘地点个体防护措施，采煤机司机、综掘机司机、移架工、打眼工（湿式打眼时除外）、喷浆工作业时必须佩戴防尘口罩。

第三章井下消防洒水管道选型、敷设方式及管道防腐

一、管材选用

井下消防洒水管路采用枝状管网，管材采用矿用钢管，管道及闸阀采用法兰连接。

二、管径选型

1、用水量计算：

由于井下发生火灾时，井下洒水的很大一部分用水点来不及关闭，在一段时间内仍然消耗系统的水量，为保障供水，井下消防洒水管路系统考虑井下洒水和灭火的可能最大组合用水量。

（1）采煤工作面用水量计算：

①采煤机喷雾:

2.5L/s；

②水幕道:

N×0.1L/s；

③移架喷雾道:

N×0.58L/s；

④转载点喷雾道:

N×0.33L/s；

⑤煤层注水:

2.4L/s；

⑥给水栓个:

N×0.3L/s；

在胶带顺槽靠近胶带运输巷处设有胶带输送机机头，并设有固定灭火装置（7.5L/s）及水幕（0.4L/s）和转载点喷雾装置（0.33L/s）;消火栓流量为7.5L/s。

故：

回采工作面消防、洒水总用水量Q=∑n

（2）掘进工作面用水量计算：

①掘进机喷雾:

1.33L/s；

②水幕道:

N×0.1L/s；

③转载点喷雾道:

N×0.33L/s；

④锚喷:

0.42L/s；

⑤给水栓道:

N×0.3L/s；

（3）矿井总用水量计算:

1）采煤工作面煤层注水处；

2）矿井采掘工作面水幕道；

3）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：

采掘工作面附近，每个工作面使用1个；

转载点附近，每2个转载点使用l个；

胶带输送机巷道，每1000m使用1个；

各条顺槽，采区上、下山，每2000m使用1个；

轨道大巷及回风大巷，每3000m使用1个。

4）转载点处，设置转载喷雾；

5）矿井及采区进风大巷、回风大巷、胶带大巷、溜煤眼下风方向等处，均设置风流净化水幕；

总用水量为Q=∑n

2、管径选型

公式:

D=2VQ14.3×1000

式中:

Q--流量m3/sV--速度m/sD--管径mm

（1）采掘工作面管径选型：

（2）总管径选型：

三、敷设方式

一）立井井筒内管道敷设应符合下列规定：

1立井井筒中的井下消防、洒水管道宜靠近井壁并保持检修操作所需的距离。

其位置应与井筒内的其他设施相互协调。

2立井中的管道应每隔100~150m设一个承受管道荷载的立管托座。

3井筒中消防、洒水管道的全部重量及水动力荷载，应通过立管托座传递到固定于井壁的承重梁上。

4两个管托座之间的管道上应设一个伸缩器。

伸缩器的强度应能承受管道的最大水压，其伸缩量必须大于管道在温度及荷载变化下可能发生的长度变化量的2倍，且不应小于20mm。

5立井井筒管道应设立管支架，用管卡将立管固定在支架上，支架位置应与罐道梁等构件的位置应协调，也可采用锚杆直接固定在井壁上。

两个立管支架的间距：

管径（mm）＜50≥50≥100≥150≥200间距分别为（m）3.03.54.04.55.0。

二）水平巷道中管道敷设应符合下列规定：

1巷道内敷设的管道应采用牢固的构件固定。

管道及固定件的位置应不妨碍人员和运输设备的通行。

沿巷道底板敷设的管道距道碴面的净高不应小于0.3m，布置在人行道上方的管道距道碴面的净高不应小于1.8m.

2在巷道的直线管段应设支承管道重量的滑动支架，用管卡固定管道。

两支架的间距：

管径（mm）≥3240507080100125≥150间距分别为：

（m）3.03.54.55.56.57.58.59.5。

3需要时，可采用吊架代替滑动支架。

当采用锚杆在巷道顶部固定吊架时，大于DN200管道的两个吊架的间跟不应超过5m。

4水平巷道的直线段宜每隔100m左右设一固定支架，并且应在每两个管道拐弯点之间的直线管段上设一个固定支架。

5直线管段的每两个固定支架之间宜设一个管道伸缩器。

三）斜井井筒及倾斜巷道中管道敷设应符合下列规定：

1巷道内敷设的管道应采用牢固的构件固定。

管道及固定件的位置应不妨碍人员和运输设备的通行。

沿巷道底板敷设的管道距道碴面的净高不应小于0.3m，布置在人行道上方的管道距道碴面的净高不应小于1.8m。

2在巷道的直线管段应设支承管道重量的滑动支架，用管卡固定管道。

两支架的间距：

管径（mm）≥3240507080100125≥150间距分别为：

（m）3.03.54.55.56.57.58.59.5。

3、必须在适当的位置设承受下滑力的斜管托架。

在倾斜坡度小于摩擦系数时，可用固定支架代替斜管托架。

4、斜管托架或倾斜巷道的固定支架的强度应能承受管道的下滑力。

四、管道防腐

1、安装在井简中的井下消防、洒水系统的钢管、钢制管件应按《煤矿立井井简装备防腐蚀技术规范》MT/T5017的规定进行防腐蚀处理。

2、巷道中的井下消防、洒水系统的钢管、钢制管件应根据井下巷道各部位的不同条件，分别选择不同等级的预处理工艺和涂料。

第四章、矿井消防给水系统

一、系统选择

1、井下消防、洒水宜采用消防与洒水合一的给水系统。

2、井下消防、洒水应优先采用静压给水系统。

当不具备条件时，可采用动压给水系统或以一种给水方式为主、另一种给水方式为辅的混合给水系统。

3、在分质供水的不同系统之间建立联络管以调剂水量时，必须有可靠的技术措施保证水质好的系统单向补充水质较差的系统，严禁出现倒流。

二、水池、蓄水仓

1、矿井必须设置地面消防水池与井下消防、洒水系统相连。

在特殊情况下采用其他供水设施代替地面水池时，其可靠性及供水能力均必须大于地面水池。

2、单独设置的地面消防储备水池，其容积应按井下一次火灾的全部用水.计算，且不得小于200m3。

合建水池容积应大于日常洒水的调节容且与消防储备水量之和。

3、当消防的地面水池与其他水池合建时，应有确保平时井下消防储备水量不作他用的措施。

4、为提高灭火效率，在有条件时，也可建设辅助性的井下蓄水仓。

5、在设有井下蓄水仓的井下消防、洒水系统中，蓄水仓可储备10min消防水量，但不得因此减少地面水池的消防水储备量。

6、用于井下洒水的静压供水水池及井下蓄水仓的最小调节容积应按洒水日用水量的15%计算。

7、寒冷地区的地面水池应采取防冻措施。

三、加压、减压

1、供水系统应保证供水管道及每个用水设备和器具均在允许的压力范围内工作，在必要时应设置加压或减压设施，以满足最不利点的水压要求。

2、加压泵的设置应符合下列规定：

1）在井筒深度浅、地面水源完全不具备静压供水条件时，加压泵宜设于地面；

2）下列条件时宜在井下设置加压泵：

（1）利用的井下水源天然压力不足；

（2）井下管道系统往前延伸后出现压力不足；

3、供给整个矿井井下或采区的给水加压设施应按固定加压泵站的要求设计。

单个采掘工作面的给水加压设施应与采掘机组的活动喷雾泵站协调，条件合适时可合成一个泵站。

单个用水点的局部增压措施可采用管道泵。

4、需减压的井下消防、洒水管道宜采用减压阀降低下游管道的水压。

在有可利用的空间且位置合适时，也可采用减压水箱或利用用水点的上水平蓄水仓将上游管道中的水压释放，然后再靠静压送往用水点。

5、减压水箱应符合下列规定：

1）水箱容积不小于管道计算流量的10min水量；

2）进入减压水箱管道的静压不宜超过2.0MPa；

3）水箱上部应有不小于1.4m的检修空间，其周围至少在两个方向上应有不小于0.6m的操作空间；

4）水箱宜采用耐腐蚀的材料制造；

5）水箱应装设两个浮球阀；

6从静压高于1.0MPa的干管直接连接给水栓、消火栓时宜设减压阀。

从静压不大于1.0MPa的管段接出时，可采用孔板减压。

减压后的水压不应大于0.5Mpa。

7减压阀的设置应符合下列规定：

1）减压阀的位置及出口压力的确定，应保证对静压和计算流量下的动压均能适应，且满足下游水压的要求；

2）减压阀前的管道应设过滤器；

3）减压阀应按产品的要求方向竖直或水平安装；

4）总干管及采区供水干管的减压阀应采用双阀并联安装；

5）支管减压可采用单阀及带阀门的旁通管。

但从高压干管上直接连接的单个给水栓、消火栓，其连接管上的减压阀可不设旁通管；

6）当一个系统有两个及两个以上进水管，或井下干管形成环状且减压阀位置在环上时，可不设并联减压阀或旁通管；

7）减压阀应在上下两端各设同规格检修阀门。

只供单个用水点的减压阀下端可不设检修阀门；

8）减压阀进、出管道上应设压力表；

9）减压阀上游管道靠近减压阀处应设承受管道推力的固定支架，下游管道上应设相同口径的管道伸缩器；

10）立井井筒中的减压阀宜设置在具有检修空间的壁龛硐室内；

四、管网

1、井下消防、洒水系统的管道必须延伸到可以对全部用水点进行供水的所有位置。

2、管道系统可采用枝状管网;有条件时宜设计成环状管网。

3、管网进水口位置的选择及管网的布置应使管道中水的流向与巷道中的风向一致

第五章、矿井消防水压、水质、水源及水处理

一、水压

井下用水设施、设备的供水水压应根据用水设备的要求确定，并应符合下列要求:

1、给水栓处及接入一般用水设备处的水压不应低于0.3MPa。

2、接入凿岩机及湿式煤电钻的水压不应低于0.2MPa，且不应高于压缩空气的压力。

3、接入加压泵站水箱或水池的进水口的水压不应低于0.02MPa。

4、接入上述设施的水压不宜高于1.6MFa，否则应采取减压措施。

5、采掘工作面采用水压达到0.4~10MPa的高压喷雾宜由高压喷雾泵提供。

接入高压泵的系统供水水压应符合本条第1款的规定。

6、直接接入喷雾设施的水压不宜低于1.0Mpa.3.2.2井下灭火时，消火栓栓口水压不应低于0.35MPa，也不应超过1.0MPa，出水压力超过0.5MPa时应采取减压措施。

7、井下消防、洒水管道的静水压力不宜超过4.0MPa。

二、水质

井下消防、洒水用水的水质应满足各用水项的不同要求。

主要用水项的水质标准：

1、悬浮物含量 标准不超过30MG/L。

2、悬浮物粒度不大于0.3mm。

3、pH值6~94大肠菌群不超过3个/L（注：

滚简采煤机、掘进机等喷雾用水的水质除符合表中的规定外，其碳酸盐硬度应不超过3mmol/L）。

4、高压喷雾用水同国家生活饮用水标准。

5、特殊设备用水按设备厂家提供的水质标准.

三、水源

一）水源选择

井下消防、洒水的水源应与整个矿井的水源相结合。

可采用一个水源或多个水源。

井下消防、洒水的水源应符合下列规定：

1、应有可靠的水量保证。

在只有一个单独水源时，水源的枯水期保证率应采用90%~95%；在开发多个水源时，其主要水源的枯水期保证率应大于90%。

2、供水水质经处理后能达到井下消防、洒水水质标准的要求。

宜优先选择处理工艺简单或不经处理其水质就能满足要求的水源。

3、选择水源应经过技术经济比较确定，并应符合下列规定:

1）选择水源应符合节约天然水资源、有利于环境保护的原则。

2）应优先考虑利用井下排水作为水源的可能性。

3）地面水源工程位置的选择应综合考虑水文、环境、交通、供电及工程地质等因素。

4、选择井下排水作水源应考虑在井下排水未形成时建立临时水源的可能性;在井下水源可靠性不足时应考虑保留地面水源作为备用水源的可能性，确保水源不会对矿井的安全构成威胁。

四、水处理

1、地面水源的净水工程应根据进水水质和井下消防、洒水水质标准选择合理的工艺流程。

2、利用井下排水作水源时，宜设水处理站集中设置净水设施、酸性水的中和设施、腐蚀性高矿化度水的除盐设施。

井下水处理站的位置可根据矿井的井下条件、地面条件、环境的要求及处理后水的使用分配情况选择设于地面或井下。

3、设于井下的水处理构筑物应根据井巷工程的特点进行布置，做到紧凑、便于管理和检修，设置人行栈道，并留出设备进、出的通道。

第六章相关要求

1、井下喷雾防尘宜设置自动控制装置。

设备选择应综合考虑技术先进、灵敏、可靠和防尘效果满足要求等因素。

2、采煤工作面和掘进工作面上的放炮喷雾系统宜采用放炮声控自动喷雾装置和爆破冲击波自动喷雾装置。

3、除采掘工作面外，其他地点的风流净化水幕应实现自动化。

控制方式根据巷道条件，可选用光电式、感应式白动控制装置。

4、井底车场、运输大巷、卸煤口、主要绞车道、装车站和胶带输送机机头等产尘地点宜设置光电式或感应式喷雾洒水控制装置。

井下的装卸载点应设自动喷雾洒水控制装置，实现在装煤或卸煤的同时进行喷雾。

对于架线机车巷道等定点洒水场所宜选用触控式、水银触点式等控制装置，而风速较大的绞车道和机车运输大巷可选用风电控制装置。

5、对于自动化程度要求不高的场所可选用机械式自动控制装置。

6、井下电控装置选型应符合《煤矿安全规程》的有关规定。

7、巷道水喷雾隔火设施启动控制装置的装设地点和控制方式应根据压力水传输速度和爆炸火焰传播速度确定，需满足火焰蔓延至水幕区之前能够及时喷雾的要求。

8、井下消防、洒水系统的下列环节应纳入“井下安全监测系统”:

1）消防储备水池的存水量或水位;

2）加压泵的运行状态;

3）井下消防、洒水管道上重要控制阀、切换阀的状态指示;

4）固定灭火装置的运行状态;

5）井下消防给水最不利点的水压值。

第七章附属设施的安装要求：

一、消防给水栓的安装：

1 重点保护区域及井下交通枢纽的15m以内：

1）主、副井筒马头门两端；

2）采区各上下山口；

3）变电所等机电硐室入口；

4）爆炸材料库硐室、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；

3、在有火灾危险的巷道中，处于其他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。

4、井下消火栓的布置应尽量靠近可通行的联络巷。

5、消火栓的设计应符合下列原则：

    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。

    6、 消火栓设置应标志明显、使用方便，不会妨碍井下其他设备的工作，且不易因物体碰撞而受损坏。

    7、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。

8、在井下下列部位应设存放水龙带、水枪及与消火栓的接口件等器材的存放点：

      1）入口设有消火栓的机电硐室、仓库硐室附近。

如相距不到150m，可设集中存放点；

   2） 胶带输送机机头上风侧的消火栓附近；

      3） 采区的上下山口；

      4）以上地点之外的其他设有消火栓的巷道内，每500m距离或靠近联络巷的位置。

9、 水龙带存放点的设置及器材的配置应符合下列原则：

      1） 水龙带应采用适合于井下使用及长期存放的材质。

    2） 水龙带接口应与消火栓匹配，或者配备与消火栓连接的专用接管件。

    3） 每个水龙带存放地至少存放2卷25m长水龙带，并宜同时存放50m左右d25消防卷盘、同规格的灭火喉及消防卷盘与消火栓连接的专用连接管件等。

 4） 水龙带、水枪及接管件存放在标志明显、取用方便、靠近消火栓的地方，且不得妨碍井下其他设备的工作。

当设有专用消防泵或电动消防切换阀且井下条件允许时，应在存放水龙带地点附近设消防按钮。

10、下列位置宜设相应的固定灭火装置：

    1） 胶带输送机机头处设自动喷水灭火系统；

    2） 马头门内侧20m处设水喷雾隔火装置；

    3） 井下变压器、空气压缩机等设备设泡沫灭火系统；

     4） 其他经采矿工艺认定火灾危险较大的井下巷道或硐室；

11、 非标准的固定灭火设备设计应符合下列原则；

    1） 必须遵循《煤矿安全规程》的规定；

    2） 其设计参数应采用试验资料；

    3） 其喷头及管道的布置应保证受保护的目标能得到水或其他灭火剂的良好的覆盖.并且平时不得妨碍其他设备的正常运行；

    4） 除自动喷水灭火装置外，其他自动开启的灭火装置必须同时配备手动开启机构；

12、 固定灭火装置应采用钢管在固定的位置与系统干管相接。

二、 洒水三通的安装

下列部位应设置相应规格的洒水三通：

 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的洒水三通；

    2） 掘进巷道中岩巷每100m、煤巷每50m设置一个规格为DN25的洒水三通；

    3） 溜煤眼、翻车机、转载点等需要冲洗巷道的位置；

2、 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，宜通过软管与供水系统的洒水三通相接。

给水栓的规格必须与用水点的最大流量匹配。

 三、喷雾装置

一）在井下采掘工作面的采煤机、掘进机截割部、放顶煤工作面放煤口、液压支架产尘源、破碎机等处以及运输系统中的煤仓、溜煤眼、翻车机、装车机、胶带翰送机、刮板输送机、转载机等的转载点上均应设置喷雾防尘装置。

       采掘工作面的外喷雾应采用由离压喷嘴构成的高压喷雾装置。

二）非标准喷雾装置设计时应根据下列原则确定喷嘴的型号和数量:

      1 能形成对尘源及粉尘扩散区的良好覆盖。

尘源覆盖面积，当缺乏资料时可取下列参考数值:

    1）移架喷雾     12~16m2 ；

    2）放顶煤喷雾    24~36m2 ；

    3）溜煤眼        4~8m2；

    4）转载点       4~8m2；

   2 喷雾强度可取2~3L/（min·m2）。

   3 喷嘴位置不妨碍其他设备运行和操作。

   4 各种类型喷嘴的适用场合

5、喷雾喷嘴可固定安设，必要时也可采用能调整喷嘴方位的方式，但均必须采用刚性结构作为固定喷嘴的构架，工作时必须稳定。

三）在下列地点应设置风流净化水幕:

    1、 采煤工作面进回风顺槽靠近上下出口30m内；

    2、 掘进工作