隔爆水棚安裝設計(華榮礦業集團)

貴州華電安順華榮投資有限公司

普定華榮礦業集團

隔爆水棚安裝設計

編號：通2012020701號

礦 名：普鑫煤礦

施工單位：通風工區

編 製：張 驕

編製時間：2012年2月7日

審批意見

審批單位審批意見簽字日 期

編 製

通 防 科

生產礦長

安全礦長

總工程師

隔爆水棚安裝設計

一、目的

根據《煤礦安全規程》第161條規定：“開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井，在礦井的兩翼、相鄰的采區、相鄰的煤層和相鄰的工作麵，都必須用岩粉棚或水棚隔開”。煤礦井下粉塵防治規範中要求礦井總進、總回安裝主要隔爆棚，采煤工作麵的進風、回風巷道、采區內的煤和半煤岩掘進巷道中應設置輔助隔爆棚。

水棚是由架設於巷道頂部充滿水的水槽及水袋組成，當發生爆爆炸時，衝擊波將水槽或水袋震翻及破碎，水被瀑灑出來，形成水霧帶並充滿整個巷道，以此抑製、熄滅接至而來的火焰，阻止爆炸的傳播。

二、設計依據

《煤礦安全規程》、《粉塵防治規範》、《安全專篇》等規範文件。

三、隔爆設施材料的種類及布置方式

1、依據隔絕煤塵爆炸保護範圍分為兩類：集中式水棚布置和分散式水棚布置。我礦均采用集中式水棚布置。

2、主要隔爆水棚材料規格：采用60L的隔爆水袋，尺寸為長*寬*高： ，用掛鉤吊掛。

3、輔助隔爆水棚材料規格：根據現有材料采用20L的隔爆水袋，尺寸為長*寬*高： ，用掛鉤吊掛。

四、安裝標準

1)水量標準

隔爆棚所需水量按巷道斷麵積計算，主要隔爆棚每平方米斷麵設置水量為400L,輔助隔爆棚每平方米斷麵設置水量為200L。

2)安裝標準

(1)應設置在直線巷道內並與巷道交叉口或轉彎處保持50～70m的距離，與風門的距離保持25m以上。

(2)第一排水棚與工作麵的距離必須保持60～200m距離，水棚排間距為1.2～3m，主要隔爆棚棚區長度不小於30m，輔助隔爆棚棚區長度不小於20m。

(3)水槽(袋)之間的間隙與水槽(袋)同支架(或巷道)壁之間的間隙之和不得大於1.5m，嚴禁超過1.8m，兩個水槽(袋)之間的間隙不得小於0.1m且不得大於1.2m，水槽(袋)與巷道、支架、頂板等之間的距離不得小於0.1m，其底與頂板的距離不得大於1.6m。水棚距離軌道麵的高度不小於1.8m，水棚應保持同一高度。

(4)水槽排(列)中的水槽，占據巷道寬度之和與巷道最大寬度的比例為：巷道淨斷麵積<10m2，至少為35%;巷道淨斷麵積10~12 m2，至少為50%;>10m2， 至少為65%。

(5)水槽在井下巷道的安裝方式采用橫向吊掛式，並呈橫向布置(即水槽長邊垂直於巷道軸線)。

(6)高度大於4m的巷道，應設置雙層棚子。上層水槽的總水量，按巷道全斷麵積每平方米30L單獨計算，下層水槽棚用水量，仍按前述水槽用水量計算。

(7)用集中式水槽棚保護運輸機巷道，當運輸機高於底板0.6m時，應在水槽棚區的運輸機下方，再均勻增設4個80L底板水槽。

(8)用分散式水槽棚保護運輸機巷道，當運輸機高於底板0.6m時，在每個槽棚組的運輸機下方，再增設個80L底板水槽。

(9)在傾斜巷道中，安裝水袋棚時，棚子與棚子之間應用鐵絲拉緊，以免水袋棚晃動，並應調整水袋架與金屬支架連接構件使袋麵保持水平。

(10)水棚位置設置詳見下表

水棚設置位置

水棚名稱布置方式水 棚 設 置 位 置

巷道直線段與采掘工作麵裝載點距離與巷道交叉口轉彎處(m)與風門、調節風門距離(m)

水槽棚集中式水棚安設前後20m斷麵一致與工作麵、裝載點的距離為60~200m50~75>25

水袋棚集中式水棚安設前後20m斷麵一致距掘進頭、回采麵上下口、裝載點距離為60~160m，但≯200m50~75>25

分散式水棚安設前後20m斷麵一致首列棚組距掘進頭、回采麵上下口距離為30~35m，但≯60m≮30

3)主要隔爆水棚安裝位置標準

(1)與井筒聯通的主要運輸大巷和回風大巷。

(2)相鄰采區之間的運輸大巷和回風巷道。

4)輔助隔爆水棚安裝地點標準

(1)輔助隔爆棚安裝位置：采煤工作麵進、回風巷;采區內的煤和半煤巷道的掘進工作麵、采用獨立通風並有煤塵爆炸危險的其它巷道。

5)主要隔爆、輔助隔爆安裝位置選擇

1、主隔爆水棚：新主井下山(總進風巷)、副井提升下山(總進風巷)、新風井下山(總回風巷)，共計3處。

2、輔助隔爆水棚：1601運輸巷、1601回風巷，共計2處。

具體設置方式見下圖。

注：1、主要水槽棚棚區長度不小於30m，水量按400L/m2計算。

2、集中式布置水袋棚棚區長度不小於20m，水量按200L/m2計算。

3、分散式布置水袋棚棚區長度不小於120m，水量按棚區所占巷道空間1.2L/m3計算。

五、各地點水槽(袋)棚水量計算

依據隔爆棚所需水量按巷道斷麵積計算，主要隔爆棚每平方米斷麵設置水量為400L,輔助隔爆棚每平方米斷麵設置水量為200L。

1)主隔爆水棚水量計算：

新主井下山(總進風巷)、副井提升下山(總進風巷)、新風井下山(總回風巷)：

巷道盡高H：3.50m;

巷道盡寬B：5.50m;

巷道斷麵：S=H×B=19.25m2

水量計算：L=S×400=7700(L)

每隻水棚容量80L，每架安設5隻水槽共計需安裝19組，實際設計安裝20組。

2) 輔助隔爆水棚水量計算：

二水平東翼輔助運輸大巷、二水平東翼膠帶運輸機大巷、二水平東翼回風大巷、2#外運膠帶運輸機大巷、2#外運膠帶運輸機檢修大巷、216上01回風順槽、216上01膠帶運輸順槽、216上01輔助運輸順槽：

巷道盡高H：3.50m;

巷道盡寬B：5.50m;

巷道斷麵：S=H×B =19.25m2

水量計算：L=S×200=3850(L)

每隻水棚容量40L，每架安設6隻水槽共計需安裝16組，實際設計安裝17組。

3)計算驗證：

按照驗證水槽(袋)的布置符合規定要求：

(1)巷道斷麵<10 m2 時，nB/L×100≥35%;

(2)巷道斷麵<12 m2 時，nB/L×100≥60%;

(3)巷道斷麵>12 m2 時，nB/L×100≥65%。

其中：

n——每排棚上水槽(袋)的個數;

B——水棚迎風斷麵的寬度;

L——水棚所在巷道的寬度。

經驗證計算主要隔爆水棚、輔助隔爆水棚水量均符合規定。

六、隔爆水棚架設計：

(一)水袋棚框架的製作

框架由邊框、拉筋、掛鉤三部分組成。

(1)邊框采用Ф14—Ф16mm圓鋼焊接加工，邊框的寬度和水袋寬度相同，長度比巷道棚梁淨寬小100mm。長×寬=4900mm×490mm,每架布置5個水槽。設計承重400kg。

(2)拉筋采用Ф14—Ф16mm圓鋼焊在框架內，拉筋的數量可根據框架的長度來確定，一般可焊1—3根。

(3)掛鉤采用Ф6mm圓鋼焊在框架下，掛鉤間距同水袋掛孔相同，掛鉤長度50mm，彎鉤25mm，夾角60º±5º，每對掛鉤鉤尖與鉤尖相對正，見下圖。

(二)水袋棚的安裝

(1)將製作好的水袋棚框架按巷道斷麵和水袋容積確定水袋棚的總水量和水袋數量。

(2)將框架用鐵絲與巷道棚梁扭接固定，然後將水袋掛在框架上並裝滿水，形成隔爆水棚區。

主要水棚架安裝利用巷道頂板錨索露頭段作為吊掛點，沿巷道縱向布置兩排1.5寸鍍鋅鋼管共計40米左右，用於吊掛隔爆水棚架。安裝示意圖見附圖3.

2)輔助隔爆水棚架采用20mm×40mm×3mm矩形管焊接加工，噴塗不鏽漆。長×寬=4900mm×245mm,每架焊接吊掛隔爆水袋用掛鉤。設計承重400kg。

輔助隔爆水棚架安裝利用巷道頂板錨杆、錨索露頭段以及錨網作為吊掛點，采用易脫鉤方式吊掛水袋，掛鉤鉤尖相對布置，采用直徑4～8mm的圓鋼製做，其角度為60±5°、長度為25mm。