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XXX煤矿供水施救系统设计方案
根据《煤矿安全规程》和国家安全监管总局国家煤矿安监局《关于建设完善煤矿安全井下安全避险“六大系统”的通知》要求，结合我矿实际，为提高矿井安全管理水平，特编制供水施救系统安装技术方案，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。
1、矿井概况
XXX煤矿是兖矿集团下属煤矿，位于兖州煤田的南部。煤炭储量 1.36亿吨，2008年核定年生产能力400万吨，建矿时间 1966年，投产时间 1973年，主采煤层分为四个分层，3上分层平均厚度为5.32米，3下分层平均厚度为3.19米，16上分层平均厚度0.89米，17分层平均厚度1.03米。
采用一对竖井石门贯穿的方式开拓，3上分层采用综采放顶煤开采，全部垮落法管理顶板，3下分层为综采法开采，16上分层为放炮落煤开采，17分层为机械化采煤。目前有九采、十一采、七采、一采、十三采五个采区,93上10一个综放面、9305一个综采面、1602一个普采面、1701一个机采面生产。
2、供水施救系统简介： 2.1现有水源：
我矿现有供水水源为中央风井有500m³水池两个，供水来源为华聚能源电厂污水处理站处理井下废水补充供给；白马河风井有400m³水池一个，供水来源为水泵抽取地下水补充供给，所有水池通过管路连通，用来供井下生产防尘用水。自来水由矿区自来水厂供给。供水施救系统跟防尘供水为同一管路，自来水管路与防尘供水管路在井口相通，可通过控制阀进行转化，供应井下自来水进行施救。
2.2井下主要管路的分布及型号：
矿井防尘系统采用静压供水，主要运输巷、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（未注明主管路全部为Ф75）：
2.2.1中央风井筒（Ф150）→回风石门（Ф125）→东翼煤层总回风巷（Ф125）→九采-350回风巷（Ф125）→九采一分区回风巷（Ф125）→九采三分区回风巷（Ф100）→93上08上顺槽（93上08下顺槽、93上10上顺槽、93上10下顺槽）。
2.2.2中央风井筒（Ф150）→回风石门（Ф125）→东翼煤层总回风巷（Ф125）→九采-350回风巷（Ф125）→九采一分区回风巷（Ф125）→九采二分区回风巷（Ф100、Ф75）→9307上顺索车道→9305进风通道→9305上顺槽（9305探巷）
2.2.3中央风井筒（Ф150）→回风石门（Ф125）→东翼煤层总回风巷（Ф125）→九采-350回风巷（Ф125）→九采一分区回风巷（Ф125）→九采二分区回风巷（Ф100）→九采三分区皮带巷→9303中间巷→9305下顺槽
2.2.4中央风井筒（Ф150）→回风石门（Ф125）→南回风石门（Ф125）→-432皮带巷（Ф125）→-432总回风巷（与系统④接通）
2.2.5白马河风井井筒（Ф150）→-290回风（Ф150、Ф100）→-432总回风上山→-432总回风巷→-432轨道巷
2.2.6白马河风井井筒（Ф150）→-290回风（Ф150、Ф100）→七采西部回风（Ф100）→七采西部轨道巷（七采西部皮带巷）→7321上顺槽。
2.2.7-432轨道巷→十一采区皮带巷（Ф50）→1602下顺槽（1701下顺槽、1701中间巷）（Ф50）。
2.2.8-432轨道巷→十一采区轨道巷→1610上顺槽（1610下顺槽、1602上顺槽、1701上顺槽）。
2.2.9-432轨道巷→十一采区回风巷→1610中间巷（1602中间巷）。2.2.10中央风井筒（Ф150）→回风石门（Ф125）→南回风石门（Ф125）→一采总回风巷（）→-260轨中巷（Ф100）→1300上顺槽、1300下顺槽。2.2.11中央风井筒（Ф150）→回风石门（Ф125）→东翼煤层总回风巷（Ф125）→九采-350回风巷（Ф125）→九采一分区回风巷（Ф125）→九采三分区皮带巷→7321下顺东
2.2.12-432轨道巷→十三采区横贯→3601上顺槽（3601下顺槽）
防尘主管路上的支管均采用Ф19或Ф13高压快速接头，采煤、掘进工作面顺槽、皮带机巷每隔50米、进、回风大巷每隔100米均设一“三通”支管闸阀。
2.3供水管路耐压及壁厚计算
由于我矿为静压供水，中央风井水池标高为+47；井下最低点为-670水平,标高为-677.5,计算位压差知：
+47-（-677.5）=724.5，则
P＝ρgh＝1.0×103×9.8×724.5=7.1Mpa 根据供水管路壁厚选择计算公式
STD=P*D*S/(2*ó)= 7.1×0.159×4/(2×600)=0.0037 STD=P*D*S/(2*ó)= 7.1×0.133×4/(2×600)=0.0032 STD=P*D*S/(2*ó)= 7.1×0.108×4/(2×600)=0.0025 STD=P*D*S/(2*ó)= 7.1×0.089×4/(2×600)=0.0021 STD=P*D*S/(2*ó)= 7.1×0.065×4/(2×600)=0.0016 式中: STD为壁厚;P为最大供水压力;D为管路外径;S为安全系数;ó为材料许用应力。
我矿各种规格供水管路均采用壁厚为0.004m无缝钢管,经验算,满足供水压力要求。2.4供水量验算
由于我矿为静压供水，根据各采区主要作业点标高为：中央风井水池（标高为+47）；9305采煤工作面（标高为-402.355）；9
3上
10采煤工作面（标高为-489.925）；1701采煤工作面（标高为-389.6）；分别计算位压差知：
9305采煤工作面=+47-（-402.355）=449.355 93上10采煤工作面=+47-（-489.925）=536.925 1701采煤工作面=+47-（-389.6）=436.6 根据以上结果知十一采区位压差最小、水压最小、流量最小、供水量也最小，若十一采区水量满足，则其它两采区的供水量均能满足。
十一采区供水量计算 1）正常生产期间
因九采一分区、九采二分区、十一采区主管路管径均为Ф75，按理论压力平均分配原则计算水量：
P9305＝ρgh＝1.0×103×9.8×449.355=4.404 Mpa P93上10＝ρgh＝1.0×103×9.8×536.925=5.262 Mpa P1701＝ρgh＝1.0×103×9.8×436.6=4.279 Mpa p总＝4.404+5.262+4.279=13.945 Mpa 式中p总为三个采区的位压差之和 Q总=1400m³/d/24=58.333m³/h 式中Q总为我矿井下一天的总供水量 Q1701＝Q总×(P1701/ p总)=66.667×（2.865/11.824）=17.899m³/h 2）灾变自救期间需水量
十一采区单班最多工作人数为100人，一个成年人正常每小时的需水量为: Q需=2000/24=83.3ml 自救期间需水量为：
Q〃1701=100×83.3=8330ml/h=0.008m³/h 故Q1701＞Q〃1701 通过计算知按照目前供水量，各采区水量完全能够满足自救需要。
3、安装地点和技术方案 3.1采煤工作面：
采煤工作面有九采区的9305工作面和93上10工作面、十一采区的1602工作面和1701工作面。采煤面两顺槽每隔50米设一处三通及闸阀。在距工作面不大于1000米位置设计临时避难硐室，硐室内安装Ф50mm供水管，使用专用供水阀门，接入避难硐室的供水管路要采取保护措施。
3.2掘进工作面：
综掘工作面有九采区的9308两条掘进顺槽、十三采区的3601两掘进顺槽、七采区7321两条掘进顺槽、一采区的1300两条掘进顺槽，上述掘进巷道每隔50米设一处三通及闸阀。在距工作面不大于1000米位置设计临时避难硐室，硐室内安装Ф50mm供水管，使用专用供水阀门，接入避难硐室的供水管路要采取保护措施。
3.3采区主要进回风巷每隔100米设一处三通及闸阀，胶带运输巷每隔50米设一处三通及闸阀。在压风自救装置处和供压气阀门附近安装供水阀门。
3.4人车场或人车等候硐室等人员集中地段
六百米人车场、16度工具房人车候车室、东大巷九采候车室、五采大巷候车点，由于人员比较集中，每处做一分水器，分出个五个分支接Ф10闸阀供施救用水。
3.5机电硐室、炸药库、绞车房、水泵房等有岗位工作业的地方必须设三通及闸阀。3.6安装要求及管路吊挂标准
3.6.1安装位置应尽可能接近工作场地，最远不超过50米，保证井下工作人员在发生灾害时有足够的时间进入并开启施救装置，真正起到救灾防护的作用。
3.6.2特殊情况或特殊需要时，按要求的地点及数量进行安装。宜考虑在压风施救地点就地供水。
3.6.3单独供水施救系统，一般主管选用DN75，支管选用DN50。3.6.4主要大巷或岩巷管路采用托管梁吊挂时，安装高度为水管的U型卡或管路法兰盘最低点距离水平地面高度1.8m；管道梁间距为3m。
3.6.5采掘工作面的管路吊挂要求距底板高度为1.2m—1.3m，每组吊挂点钢丝绳卡不少于3个，绳卡间距50mm，绳卡必须上紧，压入量不低于钢丝绳直径的1/8。敷设管路应与巷道起伏一致，同一坡度内管路必须成一直线。
3.6.6管路过交岔点（峒室）时，应设过门管路，拱形巷道沿齐脸依据巷道形状过路，矩形巷道沿顶板过路或高度不低于轨面上2.4m过路。
3.6.7供水施救部件齐全完好，阀门手柄方向一致，且与主管平行。供水点前后2m范围无材料、杂物、积水现象。宜设置排水沟或安装排水管。
3.6.8管路安装完毕后，应先刷一遍防锈漆，面漆为天蓝色；法兰盘、紧固螺栓及快速接头、阀门，应先清除表面灰尘刷一遍防锈漆，表面漆为黑色。
3.6.9管路及各供水施救部件应采用反光材料制作标志牌，边框白色、兰底白字；三通支管、阀门张贴于正面中间部位，巷道内每隔100m安装一张标志牌，张贴于管路中间部位。
3.7调试及使用：
安装完成后，要进行供水和调试，并进行全面的质量检查。
（1）按照要求安装后，要检查各连接部件是否牢固可靠，连接外的密封是否严密，管路有无跑、冒、滴、漏等现象，开关把手是否灵活可靠，位置方向是否正确，如有错误要及时整改。
（2）确认安装无误后进行调试，供水后开启水压、流速是否达到要求。3.8保养与维修：
供水施救装置是为避灾而设置，所以要必须百分之百的完好可靠，因此需要经常维护和保养，为此必须做到以下几点：
（1）每个区域内的工作人员或专职人员在进入本工作区域后，不管使用与否，首先应检查供水闸阀等所有施救装置是否完好，顶板、两帮是否存在隐患，防止施救装置被砸破或刺破。
（2）明确维护人员进行周检，检查供水管是否跑、冒、滴、漏等现象、阀门开关是否灵活等。
（3）需定期排放水，保持饮水质量。（4）可以利用技术等手段定时检查。
（5）做到发现问题及时上报并做相应的处理。（6）各单位要建立周检检查维护保养记录台账。（7）定期对管路进行防腐处理，做到无锈蚀、无灰尘。3.9安全注意事项
（1）参与施工人员应参加本工种安全培训，并取得相应的安全资格证书。（2）架空线下工作时，严格架空线停送电制度，由井下调度站领用接地极，由专职电工切断架线电源，并挂上“有人工作，禁止送电”的停电牌，并留人看守，方可开始工作。
（3）皮带巷工作时，应与皮带使用单位联系好，皮带停止运行后，按下皮带机紧停按钮，并专人看管，方可开始工作。
（4）在倾斜巷道安装直径108mm及以上的管路时，必须先安装管子托，管托间距不大于10m。安装时要接好一节抬一节，先吊挂后连接。
（5）在倾角较大联络巷中拆管子时，必须佩戴保险带，并有专用工具袋，用完的工具或拆下部件随时装入袋内。拆接管子前，应先用绳子的一头将准备拆接的管子捆好，绳子另一头应牢靠地固定在管子上方，以防止管子掉下。拆卸管子时，要两人托住管子，1人拧下螺丝。
（6）处理管路漏水时，应先停止管路上一级阀门，并打开管路三通阀门，放空管路中的余水，确保管路中无压力时方可拆卸接头。
