根據(jù)國家安全監(jiān)管總局國家煤礦安監(jiān)局《關(guān)于建設(shè)完善煤礦安全井下安全避險“六大系統(tǒng)”的通知》要求以華亭煤業(yè)集團《關(guān)于建設(shè)完善煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”的會議紀(jì)要》,結(jié)合我礦實際,為提高礦井安全管理水平,特編制供水施救系統(tǒng)安裝技術(shù)方案,以便在災(zāi)害急救時,能夠供給足夠的飲用水,達到搶險救災(zāi),施救的目的。
一、礦井概況
硯北煤礦主采煤5層傾角3-51°,平均煤厚46m,屬近水平、緩傾斜及急傾斜共存的特厚煤層,為低瓦斯礦井,煤塵具有爆炸危險性。礦井原設(shè)計生產(chǎn)能力300萬t/a ,2003年達產(chǎn),2003至2005年完成了600萬噸改擴建任務(wù),現(xiàn)實際年產(chǎn)量500萬噸左右。采用斜井雙水平上下山聯(lián)合開拓,綜采放頂煤開采,全部垮落法管理頂板,目前為1502、1504及2502三個采區(qū),150401及250206兩個綜放面生產(chǎn)。
二、供水施救系統(tǒng)簡介:
1、現(xiàn)有水源:
我礦現(xiàn)有供水水源為主副井區(qū)工業(yè)廣場有1500m3高位水池兩個,主井區(qū)有200m3水池兩個,主要供副井區(qū)生活用水和洗煤廠防塵;南風(fēng)井工業(yè)廣場有1000m3、200m3高位水池各一個,污水處理站一個(日處理能力為3000m3),生產(chǎn)用水主要由污水處理站處理井下廢水和高位水池自來水補充供給。自來水由西華和硯峽鄉(xiāng)供給。供水施救系統(tǒng)跟防塵供水為同一管路,高位水池與污水處理站管路在井口相通,可通過控制閥進行轉(zhuǎn)化,供應(yīng)井下自來水進行施救。
2、井下主要管路的分布及型號:
礦井防塵系統(tǒng)采用靜壓供水,主要運輸巷、各采掘工作面巷道內(nèi)均敷設(shè)防塵供水管路。防塵管路系統(tǒng)為(未注明主管路全部為DN100):
①、南進風(fēng)井筒(125)→S1105車場→1502采區(qū)皮帶上山→1502采區(qū)2#聯(lián)絡(luò)巷→1502采區(qū)軌道下山→+860水平軌道大巷→2502采區(qū)輔運 大巷→二水平五五聯(lián)絡(luò)巷→二水平皮帶大巷→2502皮帶上山→2502皮帶上山1050甩車場→1050皮帶大巷→主井
②、南進風(fēng)井筒(125)→S1105車場→1502采區(qū)皮帶上山→1502采區(qū)2#聯(lián)絡(luò)巷→1502采區(qū)軌道下山→+860水平軌道大巷→2502采區(qū)輔運 大巷→250206上工作面輔運順槽(Ф50)→250206上工作面進風(fēng)順槽(Ф80)。
③、南井風(fēng)井筒(125)→S1105車場→1502采區(qū)皮帶上山(開拓)→1502采區(qū)2#聯(lián)絡(luò)巷→1502采區(qū)軌道下山→+860水平軌道大巷→2502采區(qū)輔運大巷→2502采區(qū)8#聯(lián)絡(luò)巷→2502采區(qū)回風(fēng)大巷管路連通。
④、250206上工作面回風(fēng)順槽(接上面③系統(tǒng)Ф80)→250206上工作面運輸機頭(Ф80與②管路接通)→2502采區(qū)回風(fēng)大巷(全線鋪設(shè)Ф50水管)。
⑤、主井(125)→1050皮帶大巷→9#聯(lián)絡(luò)巷→1050軌道大巷→北翼軌道上山(1504采區(qū)軌道、皮帶大巷)。
⑥、南進風(fēng)井筒(125)→1187石門、回風(fēng)大巷→北翼軌道上山(與系統(tǒng)⑤接通)。
⑦南風(fēng)井(DN125)→→1187石門→1187回風(fēng)大巷→二水平回風(fēng)上山→1504皮帶機頭通路→1504皮帶大巷→3號聯(lián)絡(luò)巷→1504軌道上山下部車場→1504軌道上山→1504皮帶上山通路→1504皮帶上山(DN65)。
1)1504皮帶機頭通路→1504皮帶大巷→3號聯(lián)絡(luò)巷→1504軌道上山下部車場→1504軌道上山→1504皮帶上山通路→1504皮帶上山(DN65)→150401集中運輸巷(DN65)→150401運輸順槽(DN65)→1號聯(lián)絡(luò)巷(DN65)→150401回風(fēng)順槽(DN65)。
2)1172集中運輸巷(DN65)→1172皮帶大巷(DN65)→1號聯(lián)絡(luò)巷(DN65)→1172軌道大巷(DN65)
防塵主管路上的支管均采用DN15鋼管,主要運輸巷道每隔50米、回風(fēng)巷道每隔100米均設(shè)一“三通”支管閘閥。
3、供水量驗算
由于我礦為靜壓供水根據(jù)各采區(qū)主要作業(yè)點標(biāo)高為;南風(fēng)井高位水池(標(biāo)高為+1490);150208采煤工作面(標(biāo)高為+967.355)150401采煤工作面(標(biāo)高為+1197.625);250206采煤工作面(標(biāo)高為+1098.46);分別計算位壓差知:
150208采煤工作面=1490-967.355=522.645
150401采煤工作面=1490-1197.625=292.375
250206采煤工作面=1490-1098.46=391.54
根據(jù)以上結(jié)果知1504采區(qū)位壓差最小、水壓最小、流量最小、供水量也最小,若1504采區(qū)水量滿足,則其它兩采區(qū)的供水量均能滿足。
1、1504采區(qū)供水量計算
1)正常生產(chǎn)期間
因1504、1502、2502采區(qū)主管路管徑均為DN100,按理論壓力平均分配原則計算水量:
P1502=ρgh=1.0×103×9.8×522.645=5.122 Mpa
P1504=ρgh=1.0×103×9.8×292.375=2.865 Mpa
P2502=ρgh=1.0×103×9.8×391.54=3.837 Mpa
p總=5.122+2.865+3.837=11.824 Mpa
式中p總為三個采區(qū)的位壓差之和
Q總=1600m3/d/24=66.667m3/h
式中Q總為我礦井下一天的總供水量
Q1504=Q總×(P1504/ p總)
=66.667×(2.865/11.824)
=16.13m3/h
2)災(zāi)變自救期間需水量
1504采區(qū)單班最多工作人數(shù)為130人,一個成年人正常每小時的需水量為:
Q需=2000/24=83.3ml
自救期間需水量為:
Q·1504=130×83.3=10833.33 ml/h=0.011m3/h
故Q1504>Q’150
通過計算知按照目前供水量,各采區(qū)水量完全能夠滿足自救需要。
三、安裝地點和技術(shù)方案
1、綜采工作面:
采煤工作面有1502采區(qū)的150208工作面和2502采區(qū)的250206上工作面1504采區(qū)的150401工作面。在每個工作面上下口40米各設(shè)1施救站,施救站每處分出個五個分支接¢10閘閥供施救用水。采煤面運輸順槽每隔50米設(shè)一三通及閘閥,采煤面回風(fēng)順槽每隔100米設(shè)一三通及閘閥,兩順槽每隔200米設(shè)一處施救站,每個施救站每處分出個五個分支接¢10閘閥供施救用水,以上供水施救裝置要隨著工作面的回采不斷向后移設(shè)。
2、掘進工作面:
綜掘工作面有1504采區(qū)的1172兩條掘進大巷、2502采區(qū)的250204兩掘進順槽、主井水倉掘進巷、水倉擴容巷,上述掘進巷道在距工作面40米處各設(shè)1處施救站,分出個五個分支接¢10閘閥供施救用水;主井水倉、水倉擴容巷、1172軌道巷、250204運輸順槽,每隔100米設(shè)一三通及閘閥,1172皮帶巷、250204材料順槽,每隔50米設(shè)一三通及閘閥,所在掘進面每隔200米設(shè)一供水自救站,每個施救站分出個五個分支接¢10閘閥供施救用水。
3、采區(qū)主要進回風(fēng)巷每隔100米設(shè)一三通及閘閥,運輸巷每隔40米設(shè)一三通及閘閥。
4、車場煤門和人車等候硐室等人員集中地段
在各個采區(qū)分層(分段)車場煤門(石門)內(nèi)設(shè)1處施救站,分出個五個分支接¢10閘閥供施救用水。S1106車場人車等候硐室,1502軌道上山、二水平快速行人通道三處人車等候硐室、1504軌道上山上下部車場及硐室由于人員比較集中,每處做一分水器,分出個五個分支接¢10閘閥供施救用水。
5、機電硐室、炸藥庫、注氮硐室、瓦斯抽放硐室、絞車房、水泵房等有崗位工作業(yè)的地方必須設(shè)三通及閘閥。
6、安裝要求
(1)安裝位置應(yīng)盡可能接近工作場地,最遠(yuǎn)不超過40米,保證井下工作人員在發(fā)生災(zāi)害時有足夠的時間進入并開啟施救裝置,真正起到救災(zāi)防護的作用。
(2)特殊情況或特殊需要時,安要求的地點及數(shù)量進行安裝。宜考慮在壓風(fēng)施救就地供水。
(3)單獨供水施救系統(tǒng),一般主管選用DN50,支管選用DN25。
(4)供水管道閥門高度:距巷道底板一般1.2-1.5m以上。
(5)供水施救管路水平、牢固,安裝。
(6)供水施救部件齊全完好,閥門手柄方向一致,且與主管平行。
(7)供水點前后2m范圍無材料、雜物、積水現(xiàn)象。宜設(shè)置排水溝。
7、調(diào)試及使用:
安裝完成后,要進行供水和調(diào)試,并進行全面的質(zhì)量檢查。
(1)按照要求安裝后,要檢查各連接部件是否牢固可靠,連接外的密封是否嚴(yán)密,管路有無跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象,開關(guān)把手是否靈活可靠,位置方向是否正確,如有錯誤要及時糾正。
(2)確認(rèn)安裝無誤后進行調(diào)試,供水后開啟水壓、流速是否達到要求。
(3)當(dāng)井下發(fā)生冒頂或爆炸后,工作人員被空在某個區(qū)域內(nèi),現(xiàn)場工作人員要是長時間被控,就近找到供水施救裝置進行飲水,待救災(zāi)人員趕來救出避災(zāi)人員。
8、保養(yǎng)與維修:
供水施救裝置是為避災(zāi)而設(shè)置,所以要必須百分之百的完好可靠,因此需要經(jīng)常維護和保養(yǎng),為此必須做到以下幾點:
(1)每個區(qū)域內(nèi)的工作人員或?qū)B毴藛T在進入本工作區(qū)域后,不管使用與否,首先應(yīng)檢查施救站的所有施救裝置是否完好,附件頂板、兩幫是否存在隱患,防止施救裝置被砸破或刺破。
(2)明確維護人員進行周檢;
(3)周檢供水管是否跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象。
(4)周檢閥門開關(guān)是否靈活等;
(5)需定期排放水,保持飲水質(zhì)量。
(6)可以利用技術(shù)等手段定時檢查
(8)做到發(fā)現(xiàn)問題及時上報并做相應(yīng)的處理。
(9)各單位要建立周檢檢查維護保養(yǎng)記錄臺賬。
9、附件:供水施救材料消耗表。
10、附件:硯北煤礦防塵供水施救系統(tǒng)安裝設(shè)計圖。?