煤矿供水管路选型计算方法的应用

摘要：随着经济的进步，社会的发展，人们对于煤炭的需求量不断增加，煤矿矿井随着开采年限的增长，采煤条件非常复杂，受水、火、瓦斯、煤塵、顶板等因素的影响，安全事故频发，严重威胁矿工的生命安全和身体健康，煤矿安全生产面临着新形势、新挑战，因此，煤矿企业必须建立和完善建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”，井下供水施救系统作为其中之一，能够在灾害期间为井下人员提供饮用水源，以保障人员安全，鉴于其重要性，必须要对其进行科学地设计，本文首先分析了煤矿供水系统分类，并且以实例探讨管路选型计算方法。

关键词；煤矿：井下供水施救系统；选型；计算方法

引言

《煤矿安全规程》规定：矿井必须建立完善的防尘供水系统；矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。而《煤炭工业矿井设计规范》规定：井下消防洒水管道宜采用消防与洒水合一的枝状管网。从《煤矿安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》的若干规定看出，煤矿井下必须建立作为消防和洒水即防尘的供水管道系统，作为喷雾降尘、煤层洒水、湿式防降尘措施的供水水源，同时作为供水施救系统，不但在救灾时发挥提供灭火，抑制瓦斯煤尘爆炸强大水源的作用，而且也可以作为向被困人员提供饮用水，输送营养液等救生物品。为此供水管路设计显得尤为重要。

1.概况介绍

在供水管路选型设计计算中，有的以压强大，就流量大，臆断的以为流量与压强成正比关系，还有的以管路的经济流速进行计算，而经济流速是指在设计供水管道的管径时使供水的总成本（包括铺设管路的建安费、水泵站的建安费、及水泵抽水的经营费之总和）最低的流速。这种计算方法主要应用在建筑给排水管路选型设计中，供水源头为有压供水，而煤矿井下供水多采用静压供水或井下自压井供水，显然以上方法都不适用于静压供水设计，下面以某矿供水管路为例进行选型计算方法的介绍。

某矿以自压井为供水水源，采用环形加枝管的供水方式，环形管路将3处自压井串联起来，枝管向各个方向供水，同时由一处自压井专供安装在中央泵房离心水泵，借助水泵的动力将井下水抽到地面蓄水池，作为井上用水和消防用水，然后在水泵出水管路上加装三通，同时安装电动阀门与井下环形供水管路相连接，平时阀门处在关闭状态，发生灾害需要输送营养液时打开阀门，使井上与井下接通，形成一套完成的供水管路系统。

2.管路选型设计计算

某矿供水管路选型设计时，东翼3#自压井至最远工作面供水管路全部采用3吋无缝钢管，管径为89mm，内径为80mm。全程分为三段，东翼自压井至-210水平车场，长1500m；-210水平车场至51100轨道上山，长3900m；51100轨道上山至51112工作面，管长2000m，共长1500+3900+2000=7400m，管路末端安装短管，短管上安装球形阀（阀门规格DN20）。

2.1 公式推理

3.结束语

通过以上计算方法，只需在已知自压井出口压力的情况下，就能够精确计算出单个管路出口流量，为煤矿井下供水防尘及供水施救提供有力的参考依据，同时煤矿井下供水管路是一个复杂的管网系统，需要专职的技术人员及维护人员对管路进行维修更新，确保在灾害发生时，能够充分发挥其应有的作用，最大限度的保证职工生命安全及身体健康。

参看文献

[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]《煤矿安全规程》（第152条，第218条）

[3]《煤矿井下消防、洒水设计规范》（GB5083-2006）

[4]河北省煤矿供水施救系统建设标准（试行）

[5]《流体力学与流体机械》孟凡英

作者简介：张海彬（1983年3月-），男，汉，河南省商丘市人，机械工程师，大学本科，主要研究方向矿山机械。

（作者单位：冀中能源股份有限公司邢台矿）