煤礦供水管路選型計算方法的應(yīng)用

摘要：隨著經(jīng)濟的進步，社會的發(fā)展，人們對于煤炭的需求量不斷增加，煤礦礦井隨著開采年限的增長，采煤條件非常復(fù)雜，受水、火、瓦斯、煤塵、頂板等因素的影響，安全事故頻發(fā)，嚴重威脅礦工的生命安全和身體健康，煤礦安全生產(chǎn)面臨著新形勢、新挑戰(zhàn)，因此，煤礦企業(yè)必須建立和完善建設(shè)完善煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”，井下供水施救系統(tǒng)作為其中之一，能夠在災(zāi)害期間為井下人員提供飲用水源，以保障人員安全，鑒于其重要性，必須要對其進行科學地設(shè)計，本文首先分析了煤礦供水系統(tǒng)分類，并且以實例探討管路選型計算方法。

關(guān)鍵詞；煤礦：井下供水施救系統(tǒng)；選型；計算方法

引言

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：礦井必須建立完善的防塵供水系統(tǒng)；礦井必須設(shè)地面消防水池和井下消防管路系統(tǒng)。而《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：井下消防灑水管道宜采用消防與灑水合一的枝狀管網(wǎng)。從《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的若干規(guī)定看出，煤礦井下必須建立作為消防和灑水即防塵的供水管道系統(tǒng)，作為噴霧降塵、煤層灑水、濕式防降塵措施的供水水源，同時作為供水施救系統(tǒng)，不但在救災(zāi)時發(fā)揮提供滅火，抑制瓦斯煤塵爆炸強大水源的作用，而且也可以作為向被困人員提供飲用水，輸送營養(yǎng)液等救生物品。為此供水管路設(shè)計顯得尤為重要。

1.概況介紹

在供水管路選型設(shè)計計算中，有的以壓強大，就流量大，臆斷的以為流量與壓強成正比關(guān)系，還有的以管路的經(jīng)濟流速進行計算，而經(jīng)濟流速是指在設(shè)計供水管道的管徑時使供水的總成本（包括鋪設(shè)管路的建安費、水泵站的建安費、及水泵抽水的經(jīng)營費之總和）最低的流速。這種計算方法主要應(yīng)用在建筑給排水管路選型設(shè)計中，供水源頭為有壓供水，而煤礦井下供水多采用靜壓供水或井下自壓井供水，顯然以上方法都不適用于靜壓供水設(shè)計，下面以某礦供水管路為例進行選型計算方法的介紹。

某礦以自壓井為供水水源，采用環(huán)形加枝管的供水方式，環(huán)形管路將3處自壓井串聯(lián)起來，枝管向各個方向供水，同時由一處自壓井專供安裝在中央泵房離心水泵，借助水泵的動力將井下水抽到地面蓄水池，作為井上用水和消防用水，然后在水泵出水管路上加裝三通，同時安裝電動閥門與井下環(huán)形供水管路相連接，平時閥門處在關(guān)閉狀態(tài)，發(fā)生災(zāi)害需要輸送營養(yǎng)液時打開閥門，使井上與井下接通，形成一套完成的供水管路系統(tǒng)。

2.管路選型設(shè)計計算

某礦供水管路選型設(shè)計時，東翼3#自壓井至最遠工作面供水管路全部采用3吋無縫鋼管，管徑為89mm，內(nèi)徑為80mm。全程分為三段，東翼自壓井至-210水平車場，長1500m；-210水平車場至51100軌道上山，長3900m；51100軌道上山至51112工作面，管長2000m，共長1500+3900+2000=7400m，管路末端安裝短管，短管上安裝球形閥（閥門規(guī)格DN20）。

2.1 公式推理

3.結(jié)束語

通過以上計算方法，只需在已知自壓井出口壓力的情況下，就能夠精確計算出單個管路出口流量，為煤礦井下供水防塵及供水施救提供有力的參考依據(jù)，同時煤礦井下供水管路是一個復(fù)雜的管網(wǎng)系統(tǒng)，需要專職的技術(shù)人員及維護人員對管路進行維修更新，確保在災(zāi)害發(fā)生時，能夠充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，最大限度的保證職工生命安全及身體健康。

參看文獻

[1]《國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于建設(shè)完善煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”的通知》（安監(jiān)總煤裝【2010】146號。

[2]《煤礦安全規(guī)程》（第152條，第218條）

[3]《煤礦井下消防、灑水設(shè)計規(guī)范》（GB5083-2006）

[4]河北省煤礦供水施救系統(tǒng)建設(shè)標準（試行）

[5]《流體力學與流體機械》孟凡英

作者簡介：張海彬（1983年3月-），男，漢，河南省商丘市人，機械工程師，大學本科，主要研究方向礦山機械。

（作者單位：冀中能源股份有限公司邢臺礦）