城关煤矿供水施救系统设计

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-1-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：2012年月日-2-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------------------------------------------------33-3-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〔2010〕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[2011]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，-4-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[2006]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[2006]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。2007年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C5200002012011120122997。2008年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15年。2008年6月，《开采方案设计》经贵州省煤炭管理局评审通过，并以黔煤规字[2008]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[2008]221号文批复同意。2008年11月经县有关部门批准开工建设。矿井建设工期为36-5-个月。因地质资料与实际情况不符，2010年10月停建补勘，2011年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2011年组织详查，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、井巷工程建设情况目前完成井巷工程量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。-6-四、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，目前尚未揭煤。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。-7-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[2010]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[2011]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[2011]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[2011]35号）；5、《煤矿安全规程》2011年版；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》（GB50383-2006）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、其他有关的规范、规定和技术标准；13、矿井其它资料。-8-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-9-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-10-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》（GB50383-2006）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1.7d-------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113Φ-------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0.8-11-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，不会妨碍井下其他设备的工作，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。-12-（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