摘要:在矿井建设中，井下消防、洒水工程无疑是建设中不可或缺的工作，为井下的安全生产带来了举足轻重的作用。井下消防、洒水工程减轻了井下煤尘、保证了工人的健康、防止井下煤尘的爆炸以及外来因素火灾的及时灭火，而且在井下建设中，运用洒水是最经济和有效的方法。

关键词:煤矿井下消防;洒水系统;设计策略

煤矿井下消防、洒水设计是煤矿井下安全生产的重要保证。在煤炭行业不断发展的当今时代，对于井下消防安全的要求也逐渐提高，国家颁发的《煤矿安全设施设计规范》也在日渐改进。在实际生产中，并不能保证所有煤矿都会遵章守纪以及不可避免的突发性情况，所以，在消防洒水井下作业中所面临的问题也是不尽相同的。

1井下洒水给水系统的设计

1．1喷雾降尘

将有压力的水通过雾化喷嘴，形成覆盖一定区域的密集水雾，从而对各种煤矿生产防尘、防火、灭火。在井下煤仓放煤口、卸煤站、运输机、转载点和采煤面都安装自动喷雾装置，在控制粉尘浓度的前提下，就可以让巷道的粉尘受到控制。在液压支架移驾时普通的采矿工作中应当用KZP－G型号的自动喷雾装置，此装置是由主机、传感器、电磁阀和喷雾器等组合而成，每8个支架中间会安插一组喷雾的装置，每一组安放四个喷嘴，而每个喷嘴的0．03L/s－0．10L/s;水压为1．0MPa－2．0MPa。经过对神东煤矿补连塔煤矿使用此装置的调查，该装置使用时间在10h－12h中，降尘率在80%以上，并且设备的灵敏度很高，几乎没有故障。在综合机械化采矿工作中的降尘，我们优先考虑的是煤炭科学研究总院重庆分院所开发的YDPF型多功能自动控制阀装置，因为该装置是通过每个支架的液压联动达到喷雾降尘的。此装置的移动雾化喷嘴是每个支架安装4个;而在放煤口的每个支架也安装4个。当此装置设计为每只喷嘴的水流量为0．097L/s，水的压力达到1．8MPa时，并且每天的工作时间为4h－8h这样所产生的工作效果是最佳的。在煤矿巷道定位喷雾的所有装置中，目前采用了现阶段较流行的KHC7型矿用自动防尘装置，我们在这个装置上安装上不同的传感器，就会适应各种情况的煤尘所带来的不同效果。如果在收稿日期:2016－04－05作者简介:张宇(1982－)，男，本科学历，助理工程师，现在陕西省何家塔煤矿从事煤矿给排水供热工作。KHC7型矿用自动防尘装置上如搭配上KGT17－LX系列传感器，就可以充分的运用在炮采、炮掘工作爆破时的强喷雾降尘，当我们设定每个喷嘴水流量为0．3L/s，水压为0．8MPa－1．0MPa，是最完美的工作效果，从而实现了由地面到中心的自动喷雾降尘体系。

1．2煤层洒水

在矿井中，可以在采煤前向被采的煤层洒水，缓解在煤过程中产生的煤尘。煤层的注水量取决于煤层的地质情况，一般每吨煤的注水量为20L－30L。参照国内外注水的经验，注水压力应当将水压控制为中低压长时间注水，渗水性较强的煤层采用3MPa的低压，渗水性较弱的煤层采用3MPa－10MPa的中压，如果有必要，可以再增高压力到大于10MPa。洒水作业的工作时间由注水作业与采煤作业平行、交错而定。

1．3特定风流净化水幕

在矿井井下巷道内，漂浮着无数的煤尘和岩尘，可以使用的最佳方法是风流净化水幕。风流净化水幕是由若干喷头组成，将其安装在采煤工作面的回风巷处、掘进工作面装车点下风向20m的地方，配上LZS－PG型光控水幕装置，装置间距控制在200m，水压为5MPa，喷头用水量为1．3L/s，从而在井下巷道横断面上形成一层水幕。在郑煤集团告成煤矿的调研中，降尘率在90．6%以上。

1．4清洗井下巷道

井下所有主要运输通道，包括总回风巷道以及主要回风巷道、采集区域的回风巷道和皮带运输巷道、挖掘工作表面及周围以及所有煤尘可能汇集的巷道都是必须进行冲洗的，发生煤尘爆炸的主要原因就是没有定期冲洗巷道内的煤尘，导致煤尘沉积，难以消除。所有的巷道内一般都会安装消防给水管道，也可以用消防给水管道内的水对巷道进行冲洗，关于冲洗所用到的用水量设定为0．4L/s－0．6L/s，水压为0．3MPa－0．5MPa，日工作时间为6h－8h。陕西省何家塔煤矿是近水平斜井，矿井垂直深度80m，机械化采掘，皮带运输巷道为8000m，其中顺槽皮带4000m盘区运输皮带2000m主斜井皮带2200m。针对此煤矿分析皮带巷道起火的原因以及防治工作。皮带巷道起火的原因有:没有按照相关煤矿安全生产的规定，致使阻燃皮带面长期摩擦发热而起火;安全保护装设施不完善，巷道内的环境恶劣造成皮带与托辊摩擦而起火。我们为了抑制这种不必要的皮带起火现象，间接性的对皮带巷道采用自动停机，添加润滑，让皮带巷道可以在自行发热后能够自动喷出水来，从而起到降温的作用。定期务必加强对皮带巷道的彻底检查。

2井下消防给水及灭火系统设计

2．1地面消防水池设计

消防水池一般设在消防管道入井处，它的作用是储备消防用水。消防用水是不能与其他用水共用一个储水池的，即使共用也应采取措施确保消防用水不为他用。何家塔煤矿所设计的消防水池总容积在600m3距离井底垂直距离约160m，其所能供应的水量和水压完全符合煤矿消防需求。

2．2井下消防管道与消火栓的设置及供水量

井下消防与洒水对水质的要求是一样的，因此从经济原则出发，采用消防、洒水合一的管道设计为宜。在铺设管道的时候，尽量保持水管水流方向与风向一致，管道必须延伸到可以对全部用水点进行供水的全部地方，如主要的运输巷、上山与下山的巷内、采煤工作面运输与回风巷、挖掘内巷道等等地方，每隔100m安装一个控制阀。对于水管阀门的设计要考虑到现实需要，对于易产生火灾的地方要有专门设计。井下消火栓的供水量就是由矿井的生产能力来衡量的。当消火栓的供水量达到5L/s时，矿井的生产能力为0．9Mt/a，当消火栓的供水量达到7．5L/s时，矿井的生产能力在1．2Mt/a－3．0Mt/a中间，当消火栓的供水量达到10L/s时，矿井生产能力为4Mt/a。当火灾危险程度增加时，消火栓供水量应当控制在5L/s－10L/s的范围内是最为合适的，此时井下消火栓出口压力应为0．35MPa－0．50MPa;工作时间6h。

2．3井下消防灭火系统的设置

对于火灾应提早做好防范措施，自动喷水灭火系统装置一般设置于容易发生火灾的位置，如带式输送机的机头机尾上。此装置的具体操作就是感温探测器和感烟探测器探测到过热的热度以及过浓的烟雾时，探测器就会向报警控制器发出信息，雨淋阀就会自动开启，致使洒水喷头就会向外喷水，从而灭火。自动喷水灭火装置的综合测试设计数据为:喷水强度应达到8L/(min/㎡)，巷道的最佳长度为14m－18m，洒水喷头的出口处压力应为0．1MPa－0．2MPa为最佳，最长作业喷水时间为2h。针对立井或斜井的采矿环境，采用水喷雾隔火装置进行灭火。水喷雾隔火装置普遍为三层喷雾装置，每层的间距为3m－5m，每层安装喷头2个－3个，工作时间为6h。通过水喷雾隔火装置可以断开井上与井下之间的火灾关系。

3结语

井下消防、洒水系统都是煤矿作业安全保证的重中之重。面对错综复杂的井下环境，如何根据不同各个煤矿矿区的特殊之处，来设计出最适合的井下消防及洒水系统的方案，一定得不断优化设计，不断完善相关设计才能为开采挖掘煤矿资源提供安全、可靠的环境。

参考文献:

［1］乔奶平．矿井防灭火及其防治措施［J］．山西煤炭管理干部学院学报，2012，04．

作者：张宇 单位：陕西省何家塔煤矿