中华人民共和国国家标准 煤炭工业矿井设计规范GB 50215—2005 7
13.4 水 源
13.4.1 选择矿井水源时,应根据取水水量、用水水质以及水资源环境等因素,经技术经济比较后确定,并应符合下列规定:
1 能够取得当地水资源管理部门同意,并能领取"取水许可证";
2 符合卫生条件的地下水,应优先作为生活饮用水水源;
3 采用地下水作水源时,必须考虑矿井开采对水源的影响;
4 在干旱易沙化地区,必须重视当地的生态环境,防止因水源开采而引起的生态环境恶化。
13.4.2 矿井水源的确定,应具备下列水文地质资料:
1 在可行性研究阶段,采用地下水作水源时,应有经过审批的供水水文地质普查报告,其取水量必须小于D级的允许开采量。采用地表水作水源时,应有实测的水文资料,其设计枯水流量的保证率不小于90%;
2 在初步设计阶段,采用地下水作水源时,应有经过审批的供水水文地质详查报告,其取水量必须小于C级的允许开采量。采用地表水作水源时,应有多年连续实测的水文资料,其设计枯水流量的保证率不小于97%;
3 采用矿井井下排水作水源时,其取水量应小于井田地质报告中的涌水量。
4 当水文地质条件简单,现有可靠水文资料较多,少数管井能满足需水要求时,可直接打勘探开采井。
13.4.3 水源的日供水能力,宜按最高日用水量的1.2~1.5倍计算。
13.5 给水排水
13.5.1 生产、生活和消防给水管道宜采用合用的管道系统;当用水点对水质要求不同时,可采用分质供水系统;当水压要求不同时,可采用分压供水系统。
13.5.2 矿井各项用水量、小时变化系数、用水时间宜按表13.5.2的规定选取。
表13.5.2 矿井各项用水量、小时变化系数、用水时间用水单位名称 单位 用水量(L) 或占总水量(%) 小时变化系数 用水时间 (h)
职工生活用水 L/人·班 30~50 2.5 8
食堂用水 L/人·餐 20~25 1.5 12
淋浴用水 L/只淋浴器 540 1.0 --
池浴用水 m3 F×0.7m -- --
洗衣用水 kg·干衣 80 1.5 12
空压机循环冷却补充水 循环水量 10% -- 16
采暖蒸汽锅炉补充水 蒸发量 20%~40% -- 16
非采暖蒸汽锅炉补充水 蒸发量 60%~80% -- 16
热水采暖锅炉补充水 循环水量 2%~4% -- 16
注:1 食堂用水量按日出勤人数每日每人两餐计算;
2 淋浴日用水量按最大班淋浴用水量3倍计算,淋浴延续时间应为每班1h,当淋浴用水量预先全部储存于水箱中时,则水箱的充水时间为2h;
3 池浴充水时间按每班2h计算,每日充水3次;
4 浴用水加热可采用太阳能等绿色能源;
5 洗衣用水应按全矿井下井人员每日每人1.5kg干衣计算;
6 因矿井开采破坏农村饮用水水源时,应将受影响农民生活用水与牲畜用水计入矿井总用水量中;
7 其他用水量按总用水量的10%~20%计算;
8 F:池浴面积(m2)。
13.5.3 矿井地面与井下消防用水量应分别计算。地面室内外消防用水量、消防制度、消防给水系统、室内外消火栓设置范围与标准等,均应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GBJ 16、《高层民用建筑设计防火规范》GBJ 50045、《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084等有关规定。
13.5.4 矿井给水排水设计,应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GBJ 13、《室外排水设计规范》GBJ 14、《建筑给水排水设计规范》GB 50015及其他相关标准的有关规定。
13.5.5 冷却用水宜循环重复使用。
13.5.6 筛分、转载、装卸等产生粉尘的生产环节,当粉尘外在水份小于7%时,应设置喷雾降尘装置。并应在上述场所中设置冲洗用给水栓以及相应的排水设施。
13.5.7 翻车机房、受煤坑、半地下煤仓和其他建(构)筑物地下部分有可能积水时,应设排水设施。
13.5.8 矿井井下排水,应进行分质处理,处理后的水按质回用。矿井浴室排水宜进行单独处理,处理后的水作中水回用。
13.5.9 排出工业场地的生活污水、生产废水以及井下排水必须根据受纳水体对水质的要求进行处理。处理后的水质必须符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB 8978的有关规定;当地方有综合排放标准时,还应符合地方污水综合排放标准的规定。污泥应进行妥善处理,防止二次污染。
13.6 井下消防洒水
13.6.1 矿井必须建立完善的井下消防洒水系统。
13.6.2 井下消防洒水水源,采用地面水源、井下水源或同时采用地面和井下两种水源,应经技术经济比较后确定。
13.6.3 井下下列部位必须设置喷雾降尘装置:
1 井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、翻车机、破碎机、输送机转载点和卸煤点必须设喷雾装置;
2 掘进工作面、采煤工作面、放顶煤的放煤口以及液压支架上部必须设强喷雾装置;
3 采煤工作面回风巷、掘进工作面装车点后方以及易产生煤尘的巷道必须设风流净化水幕装置。
13.6.4 井底车场、井下主要运输巷道、带式输送机斜井与平巷、上山与下山、采区运输巷与回风巷、采煤工作面运输巷与回风巷、掘进巷道等,均应敷设井下消防洒水管道,并每隔1OOm设DN5O支管阀门,阀门后装快速管接头。在带式输送机巷道中应每隔50m设DN5O支管阀门,阀门后装快速管接头。
13.6.5 井下下列部位应设置消防设施:
1 主井和副井井底车场连接处、采区上山与下山口、带式输送机机头、机电硐室、检修硐室、材料库、爆破器材库等处必须设置消火栓箱,箱内应存放防腐水龙带与相应水枪;
2 带式输送机巷道易发火点处,应设置由烟感或温感控制的自动喷水灭火装置;
3 在立井或斜井井底两侧,应设置水喷雾隔火装置。
13.6.6 井下消防洒水管道宜采用消防与洒水合一的枝状管网,也可以根据巷道布置情况,局部采用环状管网。在井下消防洒水管道上应设置检修阀与控制阀。
布置井下消防洒水管道时,宜使管道中水的流向与巷道中风的流向相一致。
13.6.7 在进行井下消防洒水管道设计时,应遵守下列规定:
1 计算秒流量时,只计算同一地点同一时间内的各种设施的用水量;
2 应保证最边远的不利点的用水量要求与相应的水压,并适当留有余量;
3 管壁厚度、各类支架强度应通过计算确定。管件、阀门、消火栓等应与所在管道压力相一致;
4 采用静压供水时,对局部压力过高的管段,宜采用降压水箱、减压阀等方式进行减压;
5 各种设施进口处压力超过该设施工作压力时,宜采用减压阀、节流管、减压孔板等方式进行减压;
6 采用动压供水时,应设工作备用泵与消防专用泵;
7 管道接口应采用牢固耐用、便于拆装的接口管件。
13.6.8 井下消防洒水水质应符合表13.6.8的规定。有机组冷却用水时,除水质符合表13.6.8的规定外,其碳酸盐硬度不应超过300mg/L(碳酸钙计)。
表13.6.8 消防洒水用水水质标准项目 标准
悬浮物含量 ≤30mg/L
悬浮物粒径 <0.3mm
pH值 6.5~8.5
总大肠菌群 每100mL水样中不得检出
粪大肠菌群 每100mL水样中不得检出
13.6.9 井下消防用水量应包括消火栓用水量、自动喷水灭火装置用水量、水喷雾隔火装置用水量以及其他消防设施用水量。用水量计算及有关参数的选择应符合下列规定:
1 井下消火栓用水量应为5~1OL/s,其消火栓用水量大小应根据矿井生产能力与井下火灾危险程度确定。每个消火栓的设计流量应为2.5L/s,消火栓出口压力应为0.35~0.5MPa,火灾延续时间应为6h;
2 自动喷水灭火装置设计参数应按下列各值选取:喷水强度为8L/min·m2,保护巷道长度为14~18m,喷头出口压力为0.1~0.2MPa,火灾延续时间为2h;
3 水喷雾隔火装置设计用水量,应按布置喷头数量累加计算,喷头出口压力为0.2MPa,工作时间为6h。
13.6.10 井下各种用水设施的用水量、所需水压、日工作小时数应根据该设施额定值选取,也可按表13.6.10选取。
表13.6.10 井下用水设施用水量、水压、日工作小时数用水名称 用水量 (L/a) 水压 (MPa) 日工作小时 (h)
防尘用喷雾装置 (0.03~0.08)×n (0.03~0.12)×n 0.3~0.5 1.0~2.0 10~12
风流净化水幕 (0.03~0.04)×n (0.03~0.10)×n 0.3~0.5 1.0~2.0 16~24
放炮用强喷雾装置 (0.2~0.3)×n (0.3~0.4)×n 0.3~0.5 1.0~2.0 1~2
移动液压支架强喷雾装置 (0.1~0.3)×n 1.0~2.0 10~12
放顶煤强喷雾装置 (0.1~0.15)×n 1.0~2.0 4~8
综采机组内外喷雾 1.3~2.0 0.1~0.5 8~10
煤巷掘进机 1.3 0.1~0.5 8~10
湿式凿岩机 0.08~0.10 0.15~0.3 8~10
混凝土配料搅拌机 0.4~0.6 0.1 4~5
煤壁注水泵进口 注1 0.1~0.5 8~15
冲洗巷道用给水栓 DN25 0.4~0.6 0.3~0.5 6~8
装岩前洒水及冲洗顶帮 DN25 0.3~0.6 0.2~0.4 1~2
装煤前洒水及冲洗煤壁 DN25 0.3~0.5 0.2~0.4 1~2
锚喷前冲洗岩帮 DN25 0.3~0.5 0.2~0.4 1~2
注:1 煤壁注水用水量可按每吨煤20~35L计算;
2 n为雾化喷嘴个数。
13.6.11 应在靠近井下消防洒水管道入井处附近,建专用井下消防洒水储水池,并应遵守下列规定:
1 井下消防用水储存量应按一次火灾全部用水量计算,最少不得小于200m3,并应有消防用水不作他用的技术措施;
2 井下洒水的调节储存量,应按最大小时洒水总水量的2h计算;
3 一旦发生火灾,专用井下消防洒水水池的出水管能够自动的由平时出水状态切换成消防时的出水状态;
4 如专用井下消防洒水水池与地面其他水池合建时,除要消除负压影响外,还应保证以上1~3款的实施。
13.6.12 在井下消防洒水系统中,宜在消防泵启动与停止、相关阀门的切换、水箱水位控制与联动,以及对自动喷水灭火装置、喷雾装置、强喷雾装置、风流净化水幕、水喷雾隔火装置的启动与停止实施自动化控制。
13.7 供热通风
13.7.1 室外空气气象计算参数,应符合《采暖通风与空气调节气象资料集》中的相关数据。资料中未列出者,可采用地理条件相近城市的资料。
13.7.2 采暖地区的划分,应符合下列规定:
1 采暖地区:累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数大于或等于90d;
2 过渡采暖地区:累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数为60~89d;或小于60d,但稳定低于或等于8℃的日数大于或等于75d;
3 非采暖地区:不满足第1、2款气象条件的地区。
13.7.3 采暖地区、过渡采暖地区及非采暖地区需要设置集中采暖的建筑物,应符合下列规定:
1 采暖地区:凡经常有人工作或休息的建筑;
2 过渡采暖地区:冷机加工及重要的轻作业厂房、灯房、浴室、办公楼、招待所、食堂、单身宿舍及其他类似的建筑物;
3 非采暖地区:灯房、浴室及井口等候室。
13.7.4 建筑物采暖计算温度,应符合下列规定:
1 重要的轻作业厂房为16~18℃;
2 一般轻作业厂房为14~16℃;
3 重作业厂房及作业人员很少的生产系统建筑为10~12℃;
4 热作业厂房及带式输送机栈桥、库房等为5~8℃;
5 行政福利及民用建筑可参照有关规定采用;
6 当采用全面辐射采暖时,可按以上温度降低3℃。
13.7.5 估算建筑物采暖耗热量时,采暖体积耗热指标应符合表13.7.5的规定。
13.7.5 建筑物采暖体积耗热指标[W/(m3·K)]建筑面积 (1000m2) 生产系统建筑 工业厂房 行政福利建筑
<0.1 3.2~3.6 2.9~3.3 2.5~2.9
0.1~0.2 2.9~3.2 2.5~2.9 2.1~2.5
0.2~0.5 2.5~2.9 2.1~2.5 1.7~2.1
0.5~1.0 2.1~2.5 1.7~2.1 1.4~1.7
1.0~2.0 1.7~2.1 1.4~1.7 1.1~1.4
2.0~4.0 1.4~1.7 1.1~1.4 0.8~1.1
4.0~8.0 1.1~1.4 0.8~1.1 0.7~0.8
8.0~15.0 0.8~1.1 0.7~0.8 0.6~0.7
>15.0 0.7~0.8 0.6~0.7 0.5~0.6
注:1 建筑体积与其外围面积之比值大者取小值,反之取大值;
2 采暖室外计算温度低于-20℃地区的建筑,可按表中数值90%计。
13.7.6 当计算采暖建筑物围护结构最小传热阻时,对空气潮湿、同时不允许围护结构内表面结露的建筑,其室内空气露点计算温度应符合下列规定:
1 厨房:8℃;
2 浴室更衣室及热水箱间:18℃;
3 衣服烘干室:20℃;
4 浴室:23℃,天棚为圆拱式或倾斜式时取20℃。
13.7.7 产生大量余热或余湿的房间,应有良好的自然通风措施。当自然通风难以满足要求时,应采用机械通风。
13.7.8 产生有害气体的房间,应设机械通风。经常无人作业的小房间,亦可采用有组织的自然通风,其排风量可按表13.5.8规定的小时换气次数计算。
表13.7.8 产生有害气体房间的小时换气次数序号 名称 小时换气次数
1 开口式酸性蓄电池室、输煤地道 15
2 瓦斯抽放机房 12
3 变电所油断路器室、矿灯房、电液室、氯气消毒室 10
4 电整流室、防酸隔爆式蓄电池室 6
5 太阳灯室、酸品室 5
6 易燃油库、矿灯充电室 3
7 化学品库 2
8 润滑油库、氯气室 1
注:煤仓排风量应根据储煤瓦斯释放率确定。
13.7.9 产生有害气体的设备,宜分别设置局部排风系统。当采用风帽排风难以满足要求时,应采用机械排风。
13.7.10 根据邻近矿井地面原煤外在水分分析资料,对散发粉尘的设备或工艺环节,应加以密闭,并采用机械除尘。对筛分设备,宜设置观察筛上杂物的窗口和清除措施。
在设有集中采暖的建筑物中,宜提高通风除尘排放空气的净化程度,使之符合室内空气含尘标准,实行室内排放。
13.7.11 设有集中采暖的房间,总排风量超过每小时3次换气量时,应予以补风补热,补偿热风量可按排风量的50%~70%计。
13.7.12 生产调度指挥中心、网络通信中心及主副井提升机房司机操作间,应设空调设备。
矿井提升机的变频柜室、变流器室及PLC室,应按厂家提供的单体发热量采取降温措施;由室外补充新风时,必须进行净化。
设置空调设施的室外气象参数,必须符合本节第13.7.1条中的要求。
13.7.13 浴室热水温度及加热时间,应符合下列规定:
1 浴池水:40℃,2h加热;
2 淋浴水:双管淋浴65℃,单管淋浴40℃,3h加热。计算每个浴池供热管径时,加热时间可按0.5h计。
13.7.14 办公楼、浴室、招待所、单身宿舍及最大班作业人数超过50人的厂房,宜设全自动电热开水器。
13.7.15 井下作业人员饮水宜采用蒸汽或高温水热媒间接加热,当热媒温度低于100℃时,可加电热器辅助。饮水量应按最大班每人3L计,加热时间宜为2h。开水器宜设在井口房或其附近可通达开水车的地方。
13.7.16 矿井应设洗衣设备,洗衣机一次总装衣量应根据其服务人数经计算确定。
13.7.17 洗衣机耗热量可按其容水量加热到50℃,加热时间可按0.25h计。当洗衣机为1~2台时,可按1台耗热量计,超过2台时按2台耗热量计。
13.7.18 食堂炊事所需能源,宜采用液化石油气。用气指标应根据当地燃气公司的统计资料确定。
13.7.19 食堂应设冷藏设备,其容积应符合下列规定:
1 每天用餐人数少于300人,为3m3;
2 每天用餐人数300~800人,为3~8m3。
13.8 矿井井筒防冻
13.8.1 采暖室外计算温度等于或低于-4℃地区的进风立井、等于或低于-5℃地区的进风斜井和等于或低于-6℃地区的进风平硐,当有淋帮水、排水沟或排水管时,应设置空气加热设备。
13.8.2 井筒空气加热的室外计算温度应符合下列规定:
1 立井与斜井:取历年的极端最低温度平均值;
2 平硐:取历年的极端最低温度平均值与采暖室外计算温度二者的平均值。
13.8.3 通过加热器加热后的热风计算温度,按热风与冷风混合地点及条件可采用下列数值:
1 当在井筒内混合时:立井可取60~70℃,斜井及平硐可取40~50℃;
2 当在井口房混合时:热风压入式可取20~30℃,热风吸入式可取10~20℃;热风与冷风混合温度应按2℃计。
13.8.4 热风的输送,当矿井为抽出式通风时,热风宜设专门风机输送。当利用井筒进风负压输送时,应采取以下措施:
1 井口房应有可靠的密闭措施,经常开启的大门宜设热风幕;
2 空气加热器系统风流阻力不宜大于50Pa;
3 空气加热器冷风侧应有防止被室外风压倒风的措施。
13.8.5 加热空气的热媒,宜采用高温水。当采用蒸汽热媒时,蒸汽压力不应低于0.3MPa,并应有可靠的疏水装置,冷凝水应返回锅炉房。
13.8.6 空气加热器散热面积的富余系数,应符合下列规定:
1 绕片式加热器可取1.15~1.25;
2 串片式加热器可取1.25~1.35;
3 空气加热机组不宜少于2组,不设备用机组。
13.9 锅 炉 房
13.9.1 矿井锅炉应燃用本矿生产的燃料。根据煤的品种要求,矿区规划中工业场地内设有选煤厂,经可行性论证必须设置煤泥电厂时,矿井锅炉房应按临时锅炉房设计。其位置尽量与煤泥电厂位置相适应,便于室外热力管道连接。
13.9.2 计算锅炉总热负荷时,管网热损失系数应符合下列规定:
1 热水管网可取1.05~1.10;
2 蒸汽管网可取1.20~1.25。
13.9.3 锅炉房不应设备用锅炉。用于采暖、井筒防冻及矿井浴室供热的锅炉,宜采用相同类型的锅炉,但不应少于2台。
13.9.4 锅炉给水处理,应符合现行国家标准《锅炉房设计规范》GB 50041有关水处理的规定。
13.9.5 单台锅炉容量大于或等于4t/h(2.8MW)时,宜采用连续运输的运煤和出灰设备。
13.9.6 锅炉为机械引风时,烟囱出口烟气流速宜取12~15m/s。在特殊情况下可大于15m/s,但不宜大于20m/s。
13.9.7 锅炉房内可设休息室、更衣室、浴室及厕所,其总建筑面积应符合下列规定:
1 锅炉总能力小于或等于20t/h,为40m2;
2 锅炉总能力小于或等于40t/h,为60m2;
3 锅炉总能力大于40t/h,为80m2。
13.9.8 锅炉房耗煤量,应按运行锅炉总额定出力及运行时间计算,锅炉每天运行时间应符合下列规定:
1 非采暖期每班工作制可按4h计,三班工作可按12h计;
2 采暖期按16h计,采暖室外计算温度低于-20℃的地区应按20h计。
13.9.9 室外供热管道宜采用直埋敷设或地沟敷设,也可架空敷设,但宜沿建筑物架设。
当采用蒸汽供热时,矿井浴室、井筒空气加热室宜设专管供热。
13.9.10 供热管道保温应符合国家现行标准《城市热力网设计规范》CJJ 34的有关规定。直埋管道应符合国家现行标准《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T 81的有关规定。
13.10 矿井瓦斯利用及燃气
13.10.1 矿井抽放的瓦斯中可燃物含量较高时,应利用其作为民用燃料或锅炉使用。
13.10.2 矿井煤质气化条件较好时,在技术经济合理的条件下,可建设民用煤气设施。
13.10.3 室内燃气供应应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定。
13.10.4 食堂能源为液化石油气时,宜采用瓶组供应的高低压调压器系统。其容积为50kg重的钢瓶总量不宜超过8个。
14 环境保护
14.1 一般规定
14.1.1 矿井环境保护设计,必须贯彻执行国家和省、自治区、直辖市地方政府颁布的法令、法规、政策、标准和规定。
14.1.2 矿井环境保护设计应按照国家规定的程序进行。
14.1.3 矿井环境保护设计应贯彻污染防治与资源综合利用相结合的方针。
14.1.4 改建、扩建矿井,应针对新增工程及现有工程所引起的环境问题,统一进行环境保护设计,应以新带老,力争做到增产不增污或增产少排污。
14.2 污染防治
14.2.1 矿井的污染物排放必须达到国家和地方规定的排放标准,并应符合环境总量控制要求。
14.2.2 煤炭、矸石等物料在储、装、运、破碎及筛分过程中应采取产尘较少的工艺,并在操作区设置抑尘设施,应避免敞开式操作。对露天储煤场、排矸场应设置洒水、喷水设施,其周围应种植树木,形成隔尘绿化带。
14.2.3 矿井废水(井下排水)应经处理合理利用。矿井废水及污水,应根据水质、水量、用途,经技术经济比较,确定最佳处理方法和流程。
14.2.4 矿井生产排矸应首先作为二次资源加以综合利用,建设期的矸石宜作路基、填垫工业场地及铁路护坡等材料用;生产期的掘进矸石可作建材、筑路、充填塌陷区覆土造田等材料用。
14.2.5 新建、改扩建矿井一般不应设永久排矸场。设置临时排矸场时,除应符合本规范第10.1.15条规定外,尚应符合下列规定:
1 排矸场地应设置拦渣、排水、防扬尘设施;
2 对于有自燃倾向的排矸场,应布置在工业场地和居民区常年最多风向的下风向,并应采取防燃措施。
14.2.6 生活垃圾应首先考虑由当地环卫部门统一处置,如条件不具备,处置地点应选择距离对居民区无影响的干燥的地点,并不得污染水体,同时应有防扩散措施。
14.2.7 锅炉灰渣应加以利用,暂不能利用的可同矸石一并处置。
14.2.8 对矿井通风机、空气压缩机、提升机、锅炉鼓风机和引风机、原煤破碎筛分等设备,应首先选择低噪声设备;如仍达不到要求,应采取隔声、消声、吸声、隔振等噪声控制措施。
4.3 生态保护
4.3.1 矿井可行性研究和设计应预测因矿井开采引起的地表沉陷范围、程度及相应时间。
4.3.2 矿井设计应积极采用新技术,减少地表沉陷。
4.3.3 矿井环境保护设计必须依据国家有关环境保护及土地复垦的规定,根据当地规划及塌陷的具体情况制定出相应的综合整治措施。
14.3.4 矿井工业场地必须进行绿化,绿化应符合实用、经济、美观的原则。
14.3.5 矿井设计应在论证原有水土流失的基础上,制定水土保持措施。
14.4 环境机构设置及专项投资
14.4.1 矿井应设置环境保护管理机构,配备1~5名专职管理和监测人员,负责组织、落实、监督监测本矿井环境保护工作。
14.4.2 矿井应配备环境监测设备进行日常性监测。
14.4.3 凡属于污染治理和保护环境所需的装置、设备、监测手段和工程设施等投资均属于环境保护投资。凡矿井移交生产所必须具备的各项环境保护投资,应列入矿井建设投资。