中华人民共和国国家标准

煤矿井下消防、洒水设计规范

Code for design of the fire protecting， sprinkling system in underground coalmine
GB 50383-2016

主编部门：中国煤炭建设协会
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2016年8月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1022号

住房城乡建设部关于发布国家标准《煤矿井下消防、洒水设计规范》的公告

    现批准《煤矿井下消防、洒水设计规范》为国家标准，编号为GB 50383-2016，自2016年8月1日起实施。其中，第3．1．1、3．1．2(2、4、5)、4．2．3(1)、4．2．4、5．1．3、5．2．1、5．2．2(1、2、3)、5．2．3、5．2．6、5．4．1、5．4．3、6．1．1、6．3．1、9．1．1(3)、9．3．2、10．0．9条(款)为强制性条文，必须严格执行。原国家标准《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB 50383-2006同时废止。
    本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2016年1月4日

前言

    本规范是根据住房城乡建设部《关于印发<2012年工程建设标准规范制订修订计划>的通知》(建标[2012]5号)的要求，由中煤邯郸设计工程有限责任公司会同有关单位对原国家标准《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB 50383-2006进行修订而成。
    本规范在修订过程中，修订组总结了规范实施以来的工程经验和我国煤矿井下消防、洒水工程技术发展成果，进行了调查研究、广泛征求意见，参考国内、外有关资料，反复修改，最后经审查定稿。
    本规范共分11章和6个附录。主要技术内容包括：总则，术语、符号，水量、水压、水质，水源及水处理，给水系统，用水点装置，水力计算，管道，加压泵站，监测和自控，节能等。
    本次修订的主要内容是：提高了井下用水的水质标准及使用再生水所要求的条件、扩大了管材的选择范围，新增系统功能的扩展及节能方面的要求。
    本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
    本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国煤炭建设协会负责日常管理，中煤邯郸设计工程有限责任公司负责具体内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，如有需要对规范进行修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交中煤邯郸设计工程有限责任公司《煤矿井下消防、洒水设计规范》管理组(地址：河北省邯郸市滏河北大街114号，邮编：056031；传真：0310-3014959)，以供今后修订时参考。
    本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：
    主编单位：中煤邯郸设计工程有限责任公司
    参编单位：中煤科工集团重庆研究院有限公司
              中煤科工集团北京华宇工程有限公司
              中煤西安设计工程有限责任公司
              北京圆之翰煤炭工程设计有限公司
    主要起草人：张泊 邢国仓 冯冠学 李德春 李奇斌 闫建国 刘俊 万小青 张孔思 陈昱 刘珉瑛 李茜 李德文 张设计 王正辉
    主要审查人：李燕 邬象牟 张之立 张云禄 郭宝德 张铁军

 

1 总 则

1．0．1 为了统一煤矿井下消防、洒水的设计原则和标准，适应工程技术的发展，提高设计质量，制定本规范。

1．0．2 本规范适用于设计生产能力0．09Mt／a及以上的新建、改建及扩建煤矿的井下消防、洒水设计。

1．0．3 矿井应建立完善的井下消防、洒水系统。

1．0．4 煤矿井下消防、洒水设计应做到安全可靠、技术先进、经济合理、使用方便。

1．0．5 煤矿井下消防、洒水系统的建设应与矿井建设同时设计、同时施工、同时投入使用。

1．0．6 煤矿井下消防、洒水系统设计应适应矿井的特点，并应与矿井的采煤、掘进、运输、通风、动力等系统的设计相互协调。

1．0．7 煤矿井下消防、洒水的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

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2 术语、符号

 

2．1 术 语

2．1．1 井下消防、洒水 fire protecting，sprinkling in under-ground coalmine
    特指用于矿井井下灭火、防尘、冲洗巷道、设备冷却及混凝土施工等用途的给水系统及其功能。

2．1．2 喷雾 water spraying
    压力水通过雾化喷嘴，形成颗粒直径为10μm～200μm的密集水雾，以一定的速度和雾化角喷出，覆盖一定的区域。常用于各种产尘场合的防尘及某些场合的防火、灭火。

2．1．3 湿式凿岩 wet drilling
    用凿岩机打眼时，将压力水通过凿岩机送入孔内，以湿润、冲洗并排出产生的岩粉，从而减少粉尘飞扬的施工方法。在煤层上打眼的湿式煤电钻起着类似的防尘作用。

2．1．4 煤层注水 water infusion for the coal seam
    向煤层中打钻孔并注入压力水，以湿润煤体，减少生产过程中煤尘的产生及飞扬。

2．1．5 风流净化水幕 water curtain for air cleaning
    由安装在巷道内的一组雾化喷嘴组成、产生充满巷道横断面的密集水雾，起着风流净化作用的防尘设施。

2．1．6 给水栓 water outlet
    由安装在供水管道上的三通和带阀门的支管组成的软管接口，用于连接用水设备或引水冲洗巷道。

2．1．7 消火栓 hydrant
    用于连接消防水龙带、水枪等消防器材，组成手持软管灭火系统的给水栓。

2．1．8 固定灭火系统 fixed extinguishing systems
    自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统、水喷雾隔火装置等针对特定设备和特定火灾发生场所的成套灭火装置。

2．1．9 服务半径 serving radius
    通过软管从给水栓引水所能达到的最远距离。

2．1．10 用水点 water consuming point
    需要用水的井下灭火装备、防尘设施、冲洗巷道及混凝土施工的工作地点或井下消防、洒水系统供水管道上的各种用水设备和器材的接管处。

2．1．11 用水项 water consumer
    井下消防、洒水系统的水在某一用水点的某一种用途。

2．1．12 最不利点 the extreme pressure point
    在水压随着系统压力变化而变化的各用水点或局部管段中，水压最先高于允许上限或最先低于允许下限的部分。

2．1．13 水头 water head
    单位重量水的机械能。包括压力水头、流速水头和位置水头。

2．1．14 静压供水 gravity water supply
    从地势高处的水池或蓄水仓接管，利用几何高差把水送至用水点并提供资用水头的供水方式。

2．1．15 动压供水 water supply by pump
    利用加压设备加压送水的供水方式。

2．1．16 静水压力 static water pressure
    洒水系统中充满不流动的水时，某管段或用水点的水压力。

2．1．17 动水压力 moving water pressure
    洒水系统正常工作时用水点或管道中的压力。

2．1．18 井下水源 water resource located underground in coalmine
    在井下巷道或硐室中，通过钻孔取用深部岩层的地下水或收集、取用矿井井下涌水的供水水源。

2．1．19 地面水源 surface water resource
    从地面通过管道将水送入井下的水源。

 

2．2 符 号

 

    A——管道横截面面积；
    C——阻力系数；
    d——管道内径；
    d_j——计算管径；
    DN——公称管径；
    g——重力加速度；
    H——水头；
    △h——水头损失；
    h_j——局部阻力水头损失；
    i——水力坡度，单位管长的水头损失；
    K——常数、系数；
    N——荷载；
    n——管壁粗糙系数；
    P——水压；
    Q——流量、用水量；
    q——设施的用水量；
    R——水力半径；
    t——时间；
    v——水的计算流速；
    Z——几何高度；
    γ——水的容重；
    δ——管道壁厚；
    [σ]——管材许用应力；
   

 

——管子的焊缝系数。

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3 水量、水压、水质

3．1 水 量

3．1．1 煤矿井下消防、洒水系统的最大设计日用水量应为消防水池补水量与井下洒水日用水量之和。

3．1．2 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为一次。一次火灾消防用水量应按下式计算：

 

 

    式中：Q_x——井下一次火灾消防用水量(m³)；
          3．6——从L／s换算到m³／h的常数；
          q_i——消防用水项的流量指标(L／s)；
          t_i——用水项的火灾延续时间(h)。
    2 设计规模小于0．3Mt／a的矿井，井下消火栓总流量应按5．0L／s计算。设计规模大于或等于0．3Mt／a的矿井，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。
    3 固定灭火装置用水量的计算应符合下列规定：
        1)当设计为成套购置定型产品时，其用水量应采用该设备生产厂提供的用水量参数。
        2)固定灭火装置为非标产品时，用水量应根据保护范围的面积、设计喷嘴数量和喷水强度计算。设计参数应根据试验资料选取。
        3)水喷雾隔火装置的灭火延续时间应按6h计，其余装置可按2h计算。
    4 最小消防储备水量应按一次火灾消防用水总量计入。
    5 消防储备水池补充水的流量应按补充时间不超过48h计算。

3．1．3 井下洒水日用水量应按下式计算：

 

 

    式中：Q_d——井下洒水日用水量(m³／d)；
          K——富余系数，取1．25～1．35；
          q_i——某用水项的流量指标(L／min)；
          t_i——某用水项一天中的使用时间(h)。

3．1．4 采用煤层注水的矿井，其煤层注水的用水量计算应符合下列规定：
    1 静压注水应根据工作面产量按吨煤注水量计算。吨煤注水量应采用试验结果，无试验数据时可根据煤层特性在20L～35L范围内取值。
    2 动压注水应按本条第1款计算的用水量确定注水泵的型号，并应以设计选定的注水泵的额定流量纳入总用水量计算。
    3 注水时间应采用试验结果。无试验数据时，在注水与采煤平行作业的情况下可按每天16h或18h计；在注水与采煤交错作业的情况下可按每天8h计。
    4 注水孔施工用水量应按湿式煤电钻用水量计入。每台用水量应根据技术资料取值，无资料时可取5L／min。工作时间可按与注水同步计算。

3．1．5 采、掘工作面的洒水用水量应根据不同采、掘方法按下列规定确定：
    1 普采、综采、综放工作面的洒水用水量计算应符合下列规定：
        1)采煤机的内、外喷雾及冷却水总流量应按设备的设计流量计算。缺乏资料时可按本规范附录A取值。在配备喷雾泵的情况下应按喷雾泵的额定流量计算。
        2)支架喷雾、放顶煤喷雾、装煤机喷雾、溜煤眼喷雾等项的流量，宜按喷嘴的数量和单个喷嘴的流量计算。单个水喷雾喷嘴的用水量应根据设计确定的喷嘴型号及特性计算。
        3)无资料时各项用水的每日工作时间可按表3．1．5选取。

表3．1．5 采煤工作面各项用水的每日工作时间

 

    2 综掘工作面的洒水除尘用水量计算应符合下列规定：
        1)掘进机喷雾及冷却用水量宜按机组或喷雾泵额定流量取值，但不得低于80L／min。在缺乏资料时可取80L／min。日工作时间可按10h计。
        2)装岩机除尘用水量应按本条第3款第3项普掘工作面的规定计算。
    3 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，每日工作时间可按8h计；
        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，每日工作时间可按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。每日工作时间可按10h计算。

3．1．6 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，宜根据设计中喷雾喷嘴的选型和布置按喷嘴用水量累计计算。运输大巷中的喷雾设施每日工作时间可按18h～24h计算，采区内的其他设施每日工作时间可按16h计算。

3．1．7 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。

3．1．8 冲洗巷道用水量应按巷道所在部位同一时间使用的给水栓数量计算。同一时间使用的给水栓数量，可按表3．1．8的规定取值；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。

表3．1．8 井下各部位同一时间使用的给水栓数量

 

3．1．9 当日用水量超过3m³的其他井下设备从井下消防、洒水系统取水时，其用水量应根据设备的额定用水流量及每天工作时间计入。

 

3．2 水 压

3．2．1 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，并应符合下列规定：
    1 给水栓处及接入一般用水设备处的水压不应低于0．2MPa；
    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 接入一般用水设备及泵站水池、水箱的管接口水压，不宜高于1．6MPa，水压超过1．6MPa时，应采取减压措施；
    5 采、掘工作面采用水压达到4MPa～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0．3MPa，超过0．5MPa时应采取减压措施。

3．2．3 井下消防、洒水管道的静水压力不宜超过4．0MPa。水压确实需要超过4．0MPa时，应在管材、接头、配件和支护的强度，以及管理、检修的条件上采取与水压相适应的安全措施。

 

3．3 水 质

3．3．1 井下消防、洒水用水主要用水项的水质标准，可按本规范附录B的规定确定。

3．3．2 特殊设备的用水水质应符合相应设备的使用规定。

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4 水源及水处理

 

4．1 水源选择

4．1．1 煤矿井下消防、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。

4．1．2 井下消防、洒水的水源应符合下列规定：
    1 水源选择应符合现行国家标准《煤炭工业给水排水设计规范》GB 50810的有关规定。采用多个独立水源时，非主要水源的保证率要求可降低。
    2 取水经处理后应能达到井下消防、洒水水质标准的要求。

4．1．3 水源选择应经过技术经济比较确定，并应符合下列规定：
    1 应符合节约天然水资源、有利于环境保护的原则；
    2 宜利用井下排水作为水源；
    3 地面水源工程位置的选择，应综合水文、环境、交通、供电及工程地质等因素后确定。

4．1．4 含有生活污水的再生水不宜作为井下消防、洒水水源，特殊情况用作水源时应进行安全风险评价。

 

4．2 水源工程

4．2．1 地面水源工程应保证供水可靠、管理方便，并应使取水、净水、输水各个环节相互协调。

4．2．2 在具备可靠性、安全性且经济合理时，可开发井下水源。

4．2．3 井下钻井取水设计应符合下列规定：
    1 井下钻井设计前，必须先查明含水层所承受的水压大小以及含水层与井下巷道之间的岩层情况。
    2 井下对承压较大的含水层打钻取水应采取符合现行国家标准《煤矿井巷工程施工规范》GB 50511规定的有关保护矿井安全的措施。

4．2．4 井下水源工程及设备硐室必须布置在稳定的岩层内，并应与井下巷道及设备布置相协调。井下水源井的位置应根据相关采煤设计资料及水文地质勘察资料确定。前期设计确定的水源井位，施工前必须根据巷道现状及巷道施工中新探明的情况重新核定或调整。

4．2．5 井下取水井所在硐室应有施工及检修的空间，其高度应满足水源井施工及维修时提升钴杆和井管的要求。

4．2．6 当取用原水水质达到用水标准的井下涌水时，应建立与采、掘、运输等生产活动相隔离的保护区及专用蓄水仓。不需进行净化的水从水源到水池或加压泵站不宜采用明沟输送。

 

4．3 水 处 理

4．3．1 地面水源的净水工程应根据进水水质和井下消防、洒水水质要求选择合理的工艺流程。各水处理单元的设计参数及水处理构筑物的布置，可按现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013、《室外排水设计规范》GB 50014及《工业用水软化除盐设计规范》GB 50109的有关规定执行。

4．3．2 利用井下排水作水源时宜将净水设施、酸性水中和设施、腐蚀性高矿化度水的除盐设施等集中设置于水处理站内。水处理站设置的位置应充分考虑职业健康和安全因素，并应根据井下条件、地面条件、环境要求及处理后水的使用分配情况进行技术经济比较后确定。

4．3．3 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，应做到紧凑、便于管理和检修；应设置人行栈道，并应留出设备进、出通道。

4．3．4 生活污水再生复用于井下洒水时应符合下列规定：
    1 再生水处理流程应包括二级生化处理、深度处理和消毒；
    2 深度处理应包括超滤或活性炭吸附；
    3 再生水水质应符合现行国家标准《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB／T 18920中的车辆冲洗水质指标；
    4 水处理设施发生故障时应及时关闭污水再生水管道，并应能及时切换成其他水源进入井下；
    5 设计兼用于紧急供水服务的井下洒水系统，不应采用含生活污水的再生水。

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5 给水系统

 

5．1 系统选择

5．1．1 井下消防、洒水宜采用消防与洒水合一的给水系统。技术经济确实优越时，可采用分质、分压供水系统。

5．1．2 井下消防、洒水宜采用静压给水系统，当不具备条件时，可采用动压给水系统，也可采用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。

5．1．3 采用再生水水源供水的井下洒水系统管道严禁与生活饮用水系统直接连接。生活饮用水水源作为备用水源时，系统间应采用间接连接方式，并应符合下列规定：
    1 生活饮用水系统应先进入中间水池，通过中间水池接入井下洒水系统；
    2 中间水池的生活饮用水进水管最低点应高于水池溢流水位150mm。

 

5．2 水池、蓄水仓

5．2．1 矿井必须设置地面水池与井下消防、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手地面水池。

5．2．2 地面水池的设计应符合下列规定：
    1 水池内为井下服务的容积应大于井下消防储备水量与井下洒水储备水量之和；
    2 井下消防用水的储备水量计算值小于200m³时，应按200m³取值；
    3 井下洒水储备水量应按洒水日用水量的25％计算；小于200m³时，应按200m³取值；
    4 水池应分为两格或两座，并应在两格或两座内各存放一部分井下洒水储备水量。

5．2．3 地面水池应有确保消防储备水量不作他用的技术措施。

5．2．4 在有助于提高灭火效率且具备条件时，也可建设辅助性的井下蓄水仓。

5．2．5 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，但地面水池的消防水储备量应按本规范第5．2．2条的规定确定。

5．2．6 在井下消防储备用水与地面消防储备用水合并存放时，水池提供的容积必须按井下消防储备用水与地面消防储备用水中的大者确定。

5．2．7 井下消防及洒水储备水量应能及时得到补充。

5．2．8 寒冷地区的地面水池应采取防冻措施。

 

5．3 加压、减压

5．3．1 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，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。

5．3．2 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。

5．3．3 井下消防、洒水加压设施的设计应符合下列规定：
    1 供给整个矿井井下或采区的给水加压设施，宜按固定加压泵站的要求设计；
    2 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；
    3 单个用水点的局部增压措施可采用管道泵。

5．3．4 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。

5．3．5 减压水箱设计应符合下列规定：
    1 水箱容积不应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 水箱宜采用耐腐蚀材料制造；
    5 水箱应装设两个浮球阀。

5．3．6 从水压高于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。减压后的动水压力不应大于0．5MPa。

5．3．7 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，且应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 减压阀一端管道靠近减压阀处应设承受管道推力的固定支架，另一端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。

 

5．4 管 网

5．4．1 井下消防、洒水系统的管道必须延伸到能够对全部用水项进行供水的所有用水点以及井下后期开拓工程的接管处。

5．4．2 管道系统可采用枝状管网，有条件时宜连成环。

5．4．3 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或在火灾时能够临时改变成一致。

5．4．4 井下消防、洒水管道的阀门设置应符合下列规定：
    1 井下消防、洒水管网应在每个支管起点设控制阀；
    2 在管道的直线管段应每隔一段距离设一个检修阀。两个检修阀中间的支管、给水栓或其他洒水点的总数不宜超过10个，且两阀中间的距离不宜超过500m。

5．4．5 仅在灭火时动用的消防储备水池的出水口应设切换阀。切换阀门应设在便于操作的位置。有条件时应采用可兼用手动开肩的电动阀门。

5．4．6 管道的规格应保证在计算流量下各用水点的水压均能满足用水点中各用水项的需要，且应在经济上合理。确定管道规格时应按本规范第7章规定的管道水力计算方法校核。

5．4．7 阀门、管件的规格宜与相关的管道一致，但在需减压的管道上安装的阀门规格可缩小。

 

5．5 系统功能的扩展

5．5．1 井下消防、洒水系统应根据矿井设计，按煤炭工业相关标准的要求设置用于井下紧急供水的管道接口及配套阀件。按功能要求设置的管道接口可包括替换水源的接入口、实施紧急供水的支管接口，以及放空原有存水的泄水口。

5．5．2 井下消防、洒水系统在由正常运行转为紧急供水时需要打开和关闭的管网阀门，应设于操作方便、不易受到损害的地方，且总数不宜超过6个。

5．5．3 井下消防、洒水系统与紧急供水水源的连接，应按本规范第5．1．3条的规定采取防止交叉污染的措施。

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6 用水点装置

 

6．1 灭火装置

6．1．1 井下的下列位置应设置消火栓：
    1 下列重点保护区域及井下交通枢纽的15m以内：
        1)主、副井筒与井底车场连接处的两端；
        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、材料库硐室入口；
        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 下列有火灾危险的巷道的沿线：
        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。

6．1．2 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。

6．1．3 井下消火栓的布置宜靠近可通行的联络巷。

6．1．4 消火栓的设计应符合下列规定：
    1 消火栓的规格应由DN50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0．8m～1．6m的范围内；
    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，不应妨碍井下其他设备的工作，且应避免受到移动物体的碰撞；
    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。

6．1．5 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 设有消火栓的巷道内，每500m距离靠近联络巷的位置。

6．1．6 水龙带存放点的设置及器材的配置应符合下列规定：
    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相配，或配备与消火栓连接的专用接管件；
    3 每个水龙带存放地应至少存放2卷25m长水龙带，并宜同时存放50m长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、水枪及接管件应存放在标志明显、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。

6．1．7 井下外因火灾问题严重的矿井应在下列位置设置相应的固定灭火装置：
    1 胶带输送机机头处宜设自动喷水灭火系统；
    2 井筒与井底车场连接处内侧20m处宜设水喷雾隔火装置；
    3 其他经认定火灾危险较大的井下巷道或硐室。

6．1．8 成套采用的固定灭火装置瘟为经相关部门鉴定的标准设备。

6．1．9 非标准的固定灭火设备设计应符合下列规定：
    1 设备自身结构强度应满足使用和运输的需要，且制造材料及配件应满足防静电和阻燃的要求；
    2 设计参数应采用试验资料；
    3 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覆盖，且平时不得妨碍其他设备的正常运行；
    4 自动开启的灭火装置必须同时配备手动开启机构。

6．1．10 固定灭火装置应采用钢管在固定的位置与系统干管相接。

 

6．2 给水栓

6．2．1 给水栓的设置应符合下列规定：
    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应设置一个规格为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应设置给水栓。

6．2．2 湿式凿岩、湿式煤电钻及多个用水项所用分水器的引水管，注水泵、喷雾泵吸水桶的进水管宜通过软管与供水系统的给水栓相接。给水栓的规格应与用水点的最大流量匹配。

 

6．3 喷雾装置

6．3．1 井下喷雾防尘装置的设置应符合下列规定：
    1 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、爆破作业的对面位置等处，应设置喷雾防尘装置。采、掘工作面的外喷雾应采用由高压喷嘴构成的高压喷雾装置。
    2 运输系统中的煤仓、溜煤眼、翻车机、装车机、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。

6．3．2 非标准喷雾装置设计时，喷嘴的型号和数量应符合下列规定：
    1 能形成对尘源及粉尘扩散区的良好覆盖，当缺乏尘源覆盖面积资料时可按表6．3．2取值；

表6．3．2 非标准喷雾装置覆盖范围

 

    2 喷雾强度可取2L／(min·㎡)～3L／(min·㎡)；
    3 喷嘴位置不应妨碍其他设备运行和操作；
    4 喷嘴的选用可按本规范附录C、附录D执行。

6．3．3 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，但均应采用刚性结构作为固定喷嘴的构架，工作时应稳定。

6．3．4 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 掘进工作面距迎头50m内；
    3 装煤点下风方向15m～25m处；
    4 胶带输送机巷道、刮板输送机顺槽及巷道的机头机尾各一处；
    5 采区回风巷及承担运煤的进风巷入风口的100m范围内；
    6 回风大巷、承担运煤的进风大巷及斜井入风口的100m范围内。

6．3．5 水幕喷嘴的位置及喷射方向应符合下列规定：
    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应发生交叉；
    4 喷嘴及管道的位置均不得妨碍运输。

6．3．6 工作面水幕应做到移动灵活方便。

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7 水力计算

 

7．1 计算流量

7．1．1 管网水力计算应根据各节点流量、标高及各管段的规格、长度，按管网结构进行计算。

7．1．2 管网的水力计算应按下列规定确定节点流量：
    1 纳入计算的消火栓使用数量，应按能产生本规范第3．1．2条规定的最大消火栓用水量的情况确定；
    2 固定灭火装置应根据需要，分别按各种最不利的情况每次取一项纳入计算；
    3 冲洗巷道用水应以本规范第3．1．8条规定的使用强度按沿巷道均匀出流计算；
    4 其他节点流量应按各用水点处发生最大用水组合时的流量计算。

 

7．2 水头损失计算

7．2．1 管道中的总水头损失应为沿程水头损失与局部水头损失之和。

7．2．2 井下管道的沿程水头损失可采用本规范附录E推荐的工程计算常用管道水力计算公式计算。钢管道的沿程水头损失宜按下列公式计算：

 

 

 

    式中：i——单位长度的水头损失(m／m)；
          v——水的计算流速(m／s)；
          d_j——计算管径(m)。

7．2．3 管道的局部水头损失计算可按具体情况分别采用下列计算方法：
    1 巷道及井筒内的长距离管道应按沿程水头损失的10％计算；
    2 水源、水处理站及加压泵站硐室内的管道应按管件逐个计算后累加。

7．2．4 软管的沿程水头损失可按下式计算：

 

 

 

7．3 水压计算

7．3．1 在设计中洒水系统最不利点的水压验算应符合下列规定：
    1 对水压可能低于用水点所需资用水头的最不利点，应计算最大流量时的动压值；
    2 对水压可能高于最大允许压力的最不利点应计算静压值。

7．3．2 井下消防、洒水管道系统中某一点的水压值应按下式计算：

 

 

    式中：p——管道系统中某计算点的计算水压值(MPa)；
          γ——水的容重(1000kg／m³)；
          △Z——从上游已知点至计算点之间的几何高差(m)；
          △h——从上游已知点至计算点之间的管道水头损失(m)；
          g——重力加速度，取9．81(m／s²)；
          P₀——已知点的水压，可为系统加压泵的出口压力或减压阀后的水压(MPa)。

7．3．3 环状管网或有多个进水口的管道系统的动水压力校核，宜进行平差计算。计算结果的闭合差应小于0．005MPa。

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8 管 道

 

8．1 管 材

8．1．1 设于井筒、大巷及井底车场内的消防、洒水管道宜采用钢管。设于工作面巷道内的消防、洒水管道，可采用矿用非金属管材及矿用复合管材。

8．1．2 钢管道最大静水压力大于1．6MPa的管段应采用无缝钢管；计算水压小于或等于1．6MPa的管段可采用焊接钢管。钢管道的管壁厚度应按下列公式确定：

 

 

    式中：δ——设计采用的钢管壁厚(mm)；
          δ_j——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)；
          d——管道内径(mm)；
          [σ]——钢的最大许用应力；碳钢Q235为113，20号钢为130(MPa)；
         

 

——焊缝系数；无缝钢管取1．0，焊接钢管取0．8。

8．1．3 井下受力较大的管段或管件应计算下列荷载在管壁内产生的应力，当荷载产生的应力较大时应采取加厚管壁及设置加强钢板构件等措施：
    1 水压引起的径向荷载；
    2 水锤压力产生的径向荷载；
    3 管端堵头处水压、变径管道中流速改变及管道阻力引起的管道轴向荷载；
    4 弯曲、分支管道因水流方向改变产生的侧向荷载；
    5 管道、管件自重引起的荷载等；

8．1．4 采、掘工作面及其他除尘洒水现场可采用橡胶软管。除设备自带的软管外，一个用水项使用软管的长度不宜超过50m。

 

8．2 管 件

8．2．1 井下管道中采用的阀门及标准管件的公称压力应大于管道所受到的计算水压。在受到较大的管道自重等其他荷载时，应按本规范第8．1．3条的规定校核管件的强度。

8．2．2 井下管道的连接宜采用法兰盘、快速接头及其他满足强度要求又拆装方便的连接方式。采用的标准接头件的公称压力应大于所在管段承受的最大水压。

 

8．3 管道敷设

8．3．1 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100m～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，其伸缩量应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，并应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协调。两个立管支架的间距可按表8．3．1确定。立管支架可固定在由井壁支承的梁上，也可采用锚杆直接固定在井壁上。

表8．3．1 立管支架间距

 

管径（mm）	＜50	≥50	≥100	≥150	≥200
间距（m）	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0

 

8．3．2 水平巷道中钢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不应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 巷道的直线管段应设支承管道重量的滑动支架，并应用管卡固定管道。两支架的间距可按表8．3．2确定。

表8．3．2 钢管水平管支架间距

 

管径（mm）	≤25	32～50	65～80	100～125	≥150
间距（m）	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0

 

    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距不应超过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。

8．3．3 斜井井筒及倾斜巷道中钢管道敷设应符合下列规定：
    1 斜井井筒及倾斜巷道内的管道敷设，除应符合本规范第8．3．2条第1款和第2款的要求外，应设承受下滑力的斜管托座。在倾斜坡度小于摩擦系数对，可用固定支架代替斜管托座。
    2 每两个托架之间宜设一个管道伸缩器。
    3 斜管托座或倾斜巷道的固定支架的强度应能承受管道的下滑力。

8．3．4 矿用非金属复合管道的支架间距可按表8．3．3确定。倾斜巷道中的塑料复合管道宜采用固定支架。

表8．3．3 矿用非金属复合管道支架间距

 

管径（mm）	≤25	32～50	50～80	100～125	≥150
间距（m）	2.8	3.1	3.5	4.0	4.5

 

 

8．4 管道防腐

8．4．1 煤矿井下消防、洒水系统的钢管、钢制管件及钢制支护构件，应按下列规定选择防腐处理体系：
    1 井筒及井底车场内的管道宜采用长效防腐体系。钢制支护构件可采用热浸镀锌层防腐方案。
    2 一般运输、辅助运输、通风大巷内宜采用重防腐体系。
    3 采区内及工作面巷道内宜采用普通防腐体系。

8．4．2 井下钢管道及钢制件所选防腐体系的做法应符合现行行业标准《煤矿井筒装备防腐蚀技术规范》MT／T 5017的有关规定，或按本规范附录F中推荐的工艺及涂层进行防腐处理。

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9 加压泵站

 

9．1 加压泵

9．1．1 加压泵的选择应符合下列规定：
    1 在根据本规范第5．3．1条、第5．3．2条的规定需要设置固定加压设施的消防、洒水系统中，应分别设置日用泵和专用消防泵，但当消防流量只占用水量的20％及以下时，可只设一组兼用的加压泵；
    2 分设的消防给水泵仅在灭火时启动，其流量应按消防时系统中增加的流量进行计算；
    3 加压泵站水泵的扬程在平时必须保证最不利的洒水点所需水压，在灭火时必须保证最不利的消防给水点所需水压；
    4 当活动泵站服务范围内的洒水流量大于所需消防流量时，加压泵可按洒水流量选择。

9．1．2 加压泵应选择性能稳定、安全可靠的清水输送电泵。井下加压泵的驱动装置应采用防爆电机。

9．1．3 固定加压泵站应设与最大的工作泵相同型号的备用泵，并应与工作泵并联安装。

 

9．2 泵站建筑、硐室

9．2．1 地面泵房的设计应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013的有关规定。

9．2．2 井下固定加压泵站应由集水池硐室、加压泵硐室及电器硐室组成。

9．2．3 电器硐室可与水泵硐室合并成一个硐室。当采用潜水电泵时，可不设专用的泵房硐室，但电器硐室或附近巷道内应有水泵检修的场地。

9．2．4 井下集水池设计应符合下列规定：
    1 集水池的蓄水容积不应小于最小调节容量与消防储备水量体积之和。最小调节容量应按最大水泵10min的抽水量计算，消防储备水量应按10min的消防用水量计算。
    2 水池超高不应小于0．3m。
    3 水池检修用的栈桥或其他人行通道宜高于最高水位0．3m。

9．2．5 泵站设计应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013的有关规定。

 

9．3 加压泵站配电

9．3．1 固定加压泵站的水泵配电宜为两回路电源，且宜接于不同的母线段上。当条件受限制时，其中一回路电源可引自其他配电点。

9．3．2 井下配电设备选型应采用矿用防爆型。

9．3．3 加压泵宜设自动开关装置，并可实现自动化运行。

 

10 监测和自控

10．0．1 井下消防、洒水控制装置的设计应综合技术先进、灵敏、可靠和满足消防、洒水效果要求等因素。

10．0．2 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。

10．0．3 井下各类喷雾防尘装置应根据功能的要求实现自动控制。

10．0．4 按本规范相关规定设置的风流净化水幕宜选用光电式、感应式等自动控制装置，大巷可选用风电控制装置，也可采用粉尘浓度传感器实现自动化控制。

10．0．5 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。

10．0．6 带式输送机机头处的自动喷水灭火系统，应具备监测、报警、自动控制功能。

10．0．7 井下水喷雾隔火装置宜选用烟雾传感器和温度传感器、压力传感器，并应使其信息进入井下安全监控系统分站，且宜实现装置开停的自动化控制。各种控制装置的功能，均应满足火焰蔓延至水幕区之前能够及时喷雾的要求。

10．0．8 井下消防、洒水系统的下列环节应纳入“井下安全监控系统”：
    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和自动化控制装置的远程控制信息；
    5 井下消防、洒水最不利点的水压值；
    6 粉尘浓度传感器、用于隔火装置的烟雾传感器和温度传感器。

10．0．9 井下消防、洒水电控装置选型应选用矿用防爆型。

 

11 节 能

11．0．1 井下水源宜直接用于井下。

11．0．2 井下供水系统宜最大限度利用已有水头。

11．0．3 井下加压设备的选择应符合下列规定：
    1 应选用高效率设备，不得采用国家明令淘汰的产品；
    2 水泵的设计工况点应在特性曲线的高效段；
    3 服务范围较大的动力供水设备宜采用变频调速装置。

11．0．4 动压给水系统管道的设计流速不应高于经济流速。

11．0．5 矿井水处理应根据不同去向和要求采用分质分量处理流程。

 

附录A 采煤机耗水量

A．0．1 国产采煤机组的耗水量可采用表A．0．1中的数值。

表A．0．1 国产采煤机组的耗水量

 

A．0．2 进口采煤机组的耗水量可采用表A．0．2中的数值。

表A．0．2 进口采煤机组的耗水量

 

 

附录B 井下消防、洒水水质标准

表B 井下消防、洒水水质标准

 

    注：滚筒采煤机、掘进机喷雾用水的水质，除应符合表中的规定外，其碳酸盐硬度(以CaCO₃计)不应超过300mg／L。

 

附录C 各种类型雾化喷嘴的适用场合

表C 雾化喷嘴的适用场合

 

    注：表中“○”代表适用，“—”代表不适用。

 

附录D 水喷雾喷嘴参考资料

D．O．1 Y系列压气喷嘴特性可按表D．0．1的规定取值。

表D．0．1 Y系列压气喷嘴特性

 

    注：表中流量是在0．1MPa～0．3MPa水压及0．3MPa～0．7MPa气压下的数值。射程是水压为0．2MPa时的数值。YA、YB型为单孔喷嘴，其余型号是多孔喷头。

D．0．2 YG型多孔压气喷嘴的参数，应按表D．0．2的规定选取。

表D．0．2 YG型压气喷嘴特性参数范围

 

D．0．3 部分标准喷嘴特性分布见图D．0．3。图D．0．3中的流量为水压1．0MPa时的数值。不同水压下的流量可按流量与水压的平方根成正比的规律推算。

 

 

 

附录E 常用管道沿程水头损失计算公式

E．0．1 常用管道沿程水头损失计算可采用下列公式：

 

 

    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，或按表E．0．1取值；
          v——水的计算流速(m／s)；
          R——水力半径，水流截面面积除以湿周长。满流圆管为管道计算直径的1／4(m)。

 

 

    式中：C——阻力系数，对于钢管可取90，或按表E．0．1取值；
          d_j——计算管径，按实际内直径计(m)；
          Q——流量(m³／s)。

表E．0．1 管道粗糙系数及阻力系数

 

 

附录F 推荐在井下采用的管道防腐预处理工艺和涂层

表F 推荐在井下采用的管道防腐预处理工艺体系和方案及对应的工艺和涂层汇总

 

 

    注：1 厚度单位均为μm；
        2 带(*)号不适用于井下酸性水质的场合。

 

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
    1)表示很严格，非这样做不可的：
      正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
    2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：
      正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
    3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
      正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
    4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

 

引用标准名录

    《室外给水设计规范》GB 50013
    《室外排水设计规范》GB 50014
    《工业用水软化除盐设计规范》GB／T 50109
    《煤矿井巷工程施工规范》GB 50511
    《煤炭工业给水排水设计规范》GB 50810
    《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB／T 18920
    《煤矿井筒装备防腐蚀技术规范》MT／T 5017