煤矿井下消防、洒水设计规范（附条文说明） GB 50383-2016

中华人民共和国国家标准

煤矿井下消防、洒水设计规范

Code for design of the fire protecting， sprinkling system in underground coalmine

GB 50383-2016

主编部门：中国煤炭建设协会

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2016年8月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第1022号

住房城乡建设部关于发布国家标准《煤矿井下消防、洒水设计规范》的公告

现批准《煤矿井下消防、洒水设计规范》为国家标准，编号为GB 50383-2016，自2016年8月1日起实施。其中，第3.1.1、3.1.2(2、4、5)、4.2.3(1)、4.2.4、5.1.3、5.2.1、5.2.2(1、2、3)、5.2.3、5.2.6、5.4.1、5.4.3、6.1.1、6.3.1、9.1.1(3)、9.3.2、10.0.9条(款)为强制性条文，必须严格执行。原国家标准《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB 50383-2006同时废止。

本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2016年1月4日

前言

本规范是根据住房城乡建设部《关于印发<2012年工程建设标准规范制订修订计划>的通知》(建标[2012]5号)的要求，由中煤邯郸设计工程有限责任公司会同有关单位对原国家标准《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB 50383-2006进行修订而成。

本规范在修订过程中，修订组总结了规范实施以来的工程经验和我国煤矿井下消防、洒水工程技术发展成果，进行了调查研究、广泛征求意见，参考国内、外有关资料，反复修改，最后经审查定稿。

本规范共分11章和6个附录。主要技术内容包括：总则，术语、符号，水量、水压、水质，水源及水处理，给水系统，用水点装置，水力计算，管道，加压泵站，监测和自控，节能等。

本次修订的主要内容是：提高了井下用水的水质标准及使用再生水所要求的条件、扩大了管材的选择范围，新增系统功能的扩展及节能方面的要求。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国煤炭建设协会负责日常管理，中煤邯郸设计工程有限责任公司负责具体内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，如有需要对规范进行修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交中煤邯郸设计工程有限责任公司《煤矿井下消防、洒水设计规范》管理组(地址：河北省邯郸市滏河北大街114号，邮编：056031；传真：0310-3014959)，以供今后修订时参考。

本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：

主编单位：中煤邯郸设计工程有限责任公司

参编单位：中煤科工集团重庆研究院有限公司

中煤科工集团北京华宇工程有限公司

中煤西安设计工程有限责任公司

北京圆之翰煤炭工程设计有限公司

主要起草人：张泊 邢国仓 冯冠学 李德春 李奇斌 闫建国 刘俊 万小青 张孔思 陈昱 刘珉瑛 李茜 李德文 张设计 王正辉

主要审查人：李燕 邬象牟 张之立 张云禄 郭宝德 张铁军

1.0.1  为了统一煤矿井下消防、洒水的设计原则和标准，适应工程技术的发展，提高设计质量，制定本规范。

▲ 条文说明
1．0．1国家标准《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB50383-2006于2006年6月19日发布，同年11月1日实施，至今已经十年多。十年来，我国工业技术发展迅速，煤矿的给水工程技术以及煤矿建设对设计规范的要求都在发生巨大的变化，规范的内容需要重新审视，及时修订。根据实践、认识、再实践的规律，应对原规范执行的情况进行认真总结，研究各种反馈意见，解决新的问题，作出相应的修改。按住房城乡建设部的最新要求，修订成一部符合新规定，满足新情况，更加完善的工程技术标准。使本规范能够更好地发挥统一技术口径、推广先进技术、保证设计质量的作用，促进我国煤矿的安全生产及劳动卫生水平更进一步提高。

1.0.2  本规范适用于设计生产能力0.09Mt／a及以上的新建、改建及扩建煤矿的井下消防、洒水设计。

▲ 条文说明
1．0．2井下消防、洒水的设计是矿井设计的一部分，其适用的矿井规模范围与现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB50215保持一致。
本规范虽然是一些基本的要求，但毕竟是在新的技术条件下制定的，许多老矿井的井下消防、洒水系统达不到本规范的要求。如果这些矿井的井下消防、洒水系统有条件进行改造，也应按本规范规定的原则进行。
井下消防、洒水指的是用于井下灭火、防尘、冲洗巷道、设备冷却、混凝土施工等用途的供水系统及其功能；黄泥灌浆系统、乳化液系统及水砂充填系统等井下用水设施与上述井下消防、洒水的功能、性质不同，不可能或不宜由一个系统实现，故都不包括在井下消防、洒水范围之内。若确实存在着利用井下消防、洒水系统供水比较合适的不常见的功能或用水项，例如井下降温给水或地层减压注水、紧急避险设施供水等，不妨纳入统一系统设计。但这种情况应在工程的名称上加以额外说明。例如“井下消防、洒水及降温给水系统”等。但本规范的内容并不涉及非常规用水项的设计标准问题。本规范为给扩展应用创造条件作了一些与系统设计相关的规定，但并非对扩展功能的主要设施设计作规定。设计这部分内容时应依据另外的标准。
很明显，井下不用水的防、灭火和防尘措施均不属于消防、洒水系统的功能和本规范所应涉及的内容。

1.0.3  矿井应建立完善的井下消防、洒水系统。

▲ 条文说明
1．0．3煤矿井下消防、洒水系统是现代矿井中不可缺少的一部分。国内、外的资料都证明：在井下外因火灾的灭火、工作面和巷道的防尘等重要工作中，井下消防、洒水系统起着无法取代的作用。《煤矿安全规程》、现行国家标准《煤矿井巷工程施工规范》GB50511等标准中对煤矿井下防尘、灭火供水设施的要求均有若干强制性的规定。
由于我国煤矿井下机械化、电气化程度的大幅度提高，井下因电器升温、漏油以及机械装置的运动部件与接触到的物体摩擦生热造成起火的概率也大大提高。据统计，全国重点煤矿在一年中较大的外因火灾约二十次。其中一些煤矿由于及时动用了井下消防、洒水系统，火被迅速扑灭。但也不乏因给水系统不能发挥作用，火灾得以扩大，造成人员和财产损失惨重的例子。根据美国国家消防协会NFPA的资料。美国1970年以前，全国各煤矿井下延时半小时以上火灾的统计资料平均每年也为二十次左右。由于技术的改进，20世纪70年代以后这个数字稳定为每年十次。在美国国家消防协会制定的《煤矿防灭火标准》NFPA120、《烟煤矿井井下防、灭火标准》NFPA123中对井下供水系统设计和管理的规定占了大量的篇幅。
几十年来，我国煤矿井下防尘工作取得了很大的成绩。井下工人从开始接尘到发现尘肺病的“平均患病期”在20世纪50年代为16年，到90年代延长到26年～27年。然而最近二十年来，采煤综合机械化发展迅速，大功率机械对煤体的切割和磨削、煤的输送机械相对于气流的高速运行等现象的影响在扩大，这就使井下的产尘量，特别是呼吸性粉尘的产尘量显著增加。这种情况给井下防尘工作提出了新的挑战。如果不加强防尘工作的力度，井下工人尘肺病的患病率就有反弹的危险。
国外资料表明：最近一二十年中，发达国家的长壁采煤工作面在产量突飞猛进的同时，也为产尘量的增加和空气中含尘量的超标问题所困扰。国外研究和实践的结论认为：切实地搞好井下洒水系统仍是诸多防尘技术措施中的最佳选择。
同时，做好防尘工作对于防止井下煤尘爆炸事故也是至关重要的。

1.0.4  煤矿井下消防、洒水设计应做到安全可靠、技术先进、经济合理、使用方便。

▲ 条文说明
1．0．4本条强调要按规范规定来设计井下消防、洒水系统。轻视井下消防、洒水系统的作用，降低标准、遗漏某些重要环节或不能提供充分发挥系统功能的条件。都是不符合保证煤矿井下安全生产、改善井下劳动卫生条件的宗旨的。但只有经济合理的设计才能顺利实施，故设计在考虑技术先进的同时也必须考虑在可能的情况下降低建设费用、节约使用成本。

1.0.5  煤矿井下消防、洒水系统的建设应与矿井建设同时设计、同时施工、同时投入使用。

▲ 条文说明
1．0．5井下消防、洒水系统与矿井工程同时设计才能有效实现设计优化，而且设计、施工和投入运行三同时也是矿井实现安全生产和劳动卫生的保障之一。

1.0.6  煤矿井下消防、洒水系统设计应适应矿井的特点，并应与矿井的采煤、掘进、运输、通风、动力等系统的设计相互协调。

▲ 条文说明
1．0．6井下消防、洒水系统是整个矿井生产系统的一个子系统。它与矿井的其他部分密切相关。比如采、掘、运输系统，井下通风、排水、动力系统。井下消防、洒水系统既为这些系统服务又需要这些系统为自己的建设和运行创造条件。各专业之间必须互相协调、整体优化，实现安全、文明、卫生地进行煤炭生产的共同目的。

1.0.7  煤矿井下消防、洒水的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

▲ 条文说明
1．0．7《煤矿安全规程》第二条和第四百四十条规定：“在中华人民共和国领域从事煤炭生产和煤矿建设活动，必须遵守本规程。”“煤矿地面、井下各种电气设备、电力和通讯系统的设计、安装、验收、运行、检修、试验……遇有与本规程相抵触的，应按本规程执行。”而《煤矿安全规程》的安全技术规定十分详细、全面，故尽管《煤矿安全规程》未列入引用标准名录，在井下各种设施的设计中也有要把它当作设计标准来执行。比如本规范第6．1．9条、第9．3．2条、第10．0．9条这3条中所提出的关于井下消防、洒水系统组件自身带来的安全性问题都在《煤矿安全规程》中有具体的要求，必须严格执行。

2.1.1  井下消防、洒水  fire protecting，sprinkling in under-ground coalmine

特指用于矿井井下灭火、防尘、冲洗巷道、设备冷却及混凝土施工等用途的给水系统及其功能。

▲ 条文说明
2．1．1“井下消防、洒水”是一个沿用多年的名词，它的含义对于专业人员是明确的。但由于煤矿多年来的发展变化，目前确实存在一些容易混淆的因素。特别是对于“洒水”概念的内涵容易从字面描述的形象上理解，把“洒水”一词理解为水的低压喷淋。目前井下防尘用水主要是水压较高的“喷雾”以及“煤层注水”、“湿式凿岩”等；又如混凝土施工及设备冷却用水等用水项和“洒水”一词也不能从文字上直接联系在一起。可以说除了用水量所占比例较小的冲洗巷道和湿润煤壁外，现在煤矿井下基本上找不到其他形象与文字符合的“洒水”功能。但考虑到在一个系统名称中把所有井下用水的内容依次罗列无论如何是太烦琐了，不如用“洒水”一词对它们进行概括。
除了洒水概念的内涵外，对是否有必要扩大“洒水”这一概念的外延，把不经常有的用水功能包括进来这一点也是有不同的意见，但这方面的意见较分散，难以统一。今根据沿袭已有名称和尽量简洁的原则仍维持其传统的意义，并明确之。

2.1.2  喷雾    water spraying

压力水通过雾化喷嘴，形成颗粒直径为10μm～200μm的密集水雾，以一定的速度和雾化角喷出，覆盖一定的区域。常用于各种产尘场合的防尘及某些场合的防火、灭火。

▲ 条文说明
2．1．220世纪80年代以前，井下采用孔径4mm～5mm的喷嘴进行防尘喷水。这可能就是“洒水”一词的来源。而现在使用的喷雾喷嘴孔径约为1mm。喷出的水滴颗粒小，与粉尘的接触面积大得多，故耗水量降低而降尘的效果大大提高，逐渐取代前者。这种防尘措施就是“喷雾”。喷雾防尘的技术仍在发展，其中有高压喷雾比较突出。
在地面建筑防火装置中有一种叫作喷雾灭火，多数是针对电气设施和锅炉房设计的，井下尚未见。但本规范提到的“水喷雾隔火装置”就是采用喷雾喷嘴将水雾喷射到巷道的空气中对空气的温度进行冷却，从而达到隔火的效果。
由于孔径小，喷雾喷嘴对水质要求较高。调研中了解到一些使用单位不注意提高水质，致使高压喷雾经常因堵塞而不能使用。许多采煤机的内喷雾不能正常工作。现场怀疑是外面的粉尘钻进喷口，道理很难讲得通。注意提高和保证喷雾用水的水质才是很重要的。
煤矿井下喷雾应用很多，例如水通过采掘机械截割机构的内部，直接从截齿或截齿附近喷出水雾的内喷雾。从采掘机械截割机构外部向扬尘区喷出水雾的外喷雾。以及井下实施爆破后立即用喷雾装置向产尘处喷雾，从而防止粉尘扩散的放炮喷雾等。

2.1.3  湿式凿岩    wet drilling

用凿岩机打眼时，将压力水通过凿岩机送入孔内，以湿润、冲洗并排出产生的岩粉，从而减少粉尘飞扬的施工方法。在煤层上打眼的湿式煤电钻起着类似的防尘作用。

2.1.4  煤层注水    water infusion for the coal seam

向煤层中打钻孔并注入压力水，以湿润煤体，减少生产过程中煤尘的产生及飞扬。

2.1.5  风流净化水幕  water curtain for air cleaning

由安装在巷道内的一组雾化喷嘴组成、产生充满巷道横断面的密集水雾，起着风流净化作用的防尘设施。

2.1.6  给水栓    water outlet

由安装在供水管道上的三通和带阀门的支管组成的软管接口，用于连接用水设备或引水冲洗巷道。

2.1.7  消火栓  hydrant

用于连接消防水龙带、水枪等消防器材，组成手持软管灭火系统的给水栓。

▲ 条文说明
2．1．7井下消火栓不同于地面建筑的室内消火栓，设计中不应混淆，故参考美国《煤矿防灭火标准》NFPA120和《烟煤矿井防火标准》NFPA123提出准确的定义，只适用于煤矿井下。

2.1.8  固定灭火系统    fixed extinguishing systems

自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统、水喷雾隔火装置等针对特定设备和特定火灾发生场所的成套灭火装置。

▲ 条文说明
2．1．8地面工程中属于固定灭火系统的还有水喷雾灭火系统、气体灭火系统、二氧化碳灭火系统、蒸汽灭火系统等。因目前井下未见使用，故未列入术语的解释中。但并不排斥今后的使用。

2.1.9  服务半径    serving radius

通过软管从给水栓引水所能达到的最远距离。

2.1.10  用水点    water consuming point

需要用水的井下灭火装备、防尘设施、冲洗巷道及混凝土施工的工作地点或井下消防、洒水系统供水管道上的各种用水设备和器材的接管处。

2.1.11  用水项    water consumer

井下消防、洒水系统的水在某一用水点的某一种用途。

2.1.12  最不利点  the extreme pressure point

在水压随着系统压力变化而变化的各用水点或局部管段中，水压最先高于允许上限或最先低于允许下限的部分。

2.1.13  水头  water head

单位重量水的机械能。包括压力水头、流速水头和位置水头。

2.1.14  静压供水    gravity water  supply

从地势高处的水池或蓄水仓接管，利用几何高差把水送至用水点并提供资用水头的供水方式。

2.1.15  动压供水    water supply by pump

利用加压设备加压送水的供水方式。

2.1.16  静水压力    static water pressure

洒水系统中充满不流动的水时，某管段或用水点的水压力。

▲ 条文说明
2．1．16由于水在静止时没有管道阻力损失，井下管道水压达到可能出现的最大压力。在井下所有用水设备停止运行或关闭井下管道闸门时就会出现静水压力。

2.1.17  动水压力    moving water pressure

洒水系统正常工作时用水点或管道中的压力。

2.1.18  井下水源    water resource located underground in coalmine

在井下巷道或硐室中，通过钻孔取用深部岩层的地下水或收集、取用矿井井下涌水的供水水源。

2.1.19  地面水源    surface water resource

从地面通过管道将水送入井下的水源。

  ▲ 条文说明
工程实践中常用的水力计算经验公式多采用水流对横断面面积的平均流速计算，故均称为“平均流速公式”。符号v所代表的计算流速即为水在管道内对横断面面积的平均流速。因为曾有人误解为流速对时间的平均值，故不在注释中采用“平均流速”一词。

A——管道横截面面积；

C——阻力系数；

d——管道内径；

dj——计算管径；

DN——公称管径；

g——重力加速度；

H——水头；

△h——水头损失；

hj——局部阻力水头损失；

i——水力坡度，单位管长的水头损失；

K——常数、系数；

N——荷载；

n——管壁粗糙系数；

P——水压；

Q——流量、用水量；

q——设施的用水量；

R——水力半径；

t——时间；

v——水的计算流速；

Z——几何高度；

γ——水的容重；

δ——管道壁厚；

[σ]——管材许用应力；

——管子的焊缝系数。

3.1.1  煤矿井下消防、洒水系统的最大设计日用水量应为消防水池补水量与井下洒水日用水量之和。（自2023年6月1日起废止该条，▶▶点击查看：新规《建筑防火通用规范》GB 55037-2022）

▲ 条文说明
3．1．1煤矿井下消防、洒水系统的最大设计日用水量决定供水水源、水处理设施及输水工程的设计规模，是设计中非常重要的参数。为安全起见，平时应保证按标准计算的井下洒水日用水量。火灾时情况复杂，洒水用水量不能打折扣，在保证最大的洒水用水量之外还需增加消防用水。消防用水按规定存储在水池中，水池以前的供水系统最大能力不需要考虑这部分水，但水池储备水应及时得到补充，这个能力是需要考虑的。本条是强制性条文，必须严格执行。

3.1.2  煤矿井下消防用水量计算应符合下列规定：

1  井下同一时间的火灾次数应为一次。一次火灾消防用水量应按下式计算：

   式中：Qx——井下一次火灾消防用水量(m3)；

3.6——从L／s换算到m3／h的常数；

qi——消防用水项的流量指标(L／s)；

ti——用水项的火灾延续时间(h)。

   2  设计规模小于0.3Mt／a的矿井，井下消火栓总流量应按5.0L／s计算。设计规模大于或等于0.3Mt／a的矿井，井下消火栓总流量应按7.5L／s计算。每个消火栓的计算流量应按2.5L／s计算。火灾延续时间应按6h计。

3  固定灭火装置用水量的计算应符合下列规定：

1)当设计为成套购置定型产品时，其用水量应采用该设备生产厂提供的用水量参数。

2)固定灭火装置为非标产品时，用水量应根据保护范围的面积、设计喷嘴数量和喷水强度计算。设计参数应根据试验资料选取。

3)水喷雾隔火装置的灭火延续时间应按6h计，其余装置可按2h计算。

   4  最小消防储备水量应按一次火灾消防用水总量计入。

   5  消防储备水池补充水的流量应按补充时间不超过48h计算。（自2023年6月1日起废止该条2、4、5，▶▶点击查看：新规《建筑防火通用规范》GB 55037-2022）

▲ 条文说明
3．1．2本条各款的说明分述于下：
1《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-94第19．4．7条规定“井下消防用水量可为5L／s，每个消火栓的计算流量可为2．5L／s。当有其他消防用水设备时，应计入相应的用水量”。
《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-2005改为；“井下消火栓用水量应为5L／s～10L／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。”现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-2015的规定基本与2005年版相同。由于最近一二十年出现了许多规模很大的矿井，在以往规定指标的基础上适当提高是合理的。
除了消火栓用水之外，按《煤矿安全规程》规定和国内、外实践，井下还可能要采用水喷雾隔火装置、胶带输送机自动灭火等固定灭火装置。故井下消防用水总量在消火栓用水之外还有其他用水。
美国国家消防协会NFPA123标准规定：“矿井供水系统必须能够供给24h的软管水流所需水量和2h喷嘴用水量两者中的大者”，并不要求这两项的叠加。但根据该标准条文中各种内容的分量可知：在美国，喷嘴是井下防、灭火的主要装备。如果喷嘴，即固定灭火装置，发挥作用，则软管，即消火栓，一般就不会动用。而我国煤矿井下的固定灭火装置尚未普及，只能在某些局部重要位置起作用，不能用它完全代替消火栓。消火栓与固定灭火装置同时使用的可能性不能排除。另外，24h的使用时间远远大于我国规定的火灾延续时间。如我们在时间上取了小的指标，两种用水又不同时考虑，结果就可能偏于不合理了。故规定总消防用水量为各种消防用水量之和。
2根据中华人民共和国煤炭工业部(88)煤安字第237号文颁发的《矿井防灭火规范(试行)》中第24条规定，灭火供水系统“……保证送到用水点时，管中水量不小于0．6m³／min”。这个水量折合10L／s。该规范并没有规定消火栓的使用个数，按每个DN50消火栓出水2．5L／s计，约为4个消火栓的水量。
美国国家消防协会标准NFPA123规定：“所有矿井的供水系统必须满足同时供给3个软管水流，每个水流的流量为最小3．2L／s”。合计为9．6L／s。与上述《矿井防灭火规范(试行)》的规定相差不大。
实际调查表明：消火栓具有灵活、方便的优点。对井下外因火灾主要起初期灭火的作用。对于已扩大的火灾，消火栓给水系统提供巷道冷却用水。总之，消火栓给水是极其重要的，但根据目前的经验，使用水枪的两股水柱已满足使用要求。上述美国标准的单个软管水量略微偏大，而同时使用数量只有3个。为以防万一出现的特殊情况，设计中考虑留出富余是应该的。故要求按3个消火栓同时工作，即7．5L／s的消火栓用水量进行设计可适应大多数矿井的要求。
一次灭火需要动用的消火栓数量取决于矿井的火灾危险性。但火灾危险性取决于矿井井下的起火源、可燃物种类、可燃物分布、受影响的人员及财产数量，关系比较复杂，与煤质、开采方法和设备配置相关，矿井规模只是因素之一。进行火灾危险性只能根据单个矿井的具体特点进行分析评价。但一股消火栓水柱的使用牵涉水流量9m³／h，6h消防用水量54m³，对工程的影响有限。为供水安全和设计操作方便，在现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB50215规定的范围内取固定的数值，仅0．3Mt／a以下的小型矿井可适当降低水量。
火灾延续时间在设计中主要用于计算消防储备水量。《建筑设计防火规范》GB50016-2006表8．6．3中规定的地面消防各种情况的火灾延续时间中最大为可燃材料堆场及可燃液体储罐的6h。调查中，井下火灾的用水时间有达到7h～8h的，但到这个时候矿井各工作面均已停止耗用日常洒水水量，单独消防用水量即使没有储备也能由水源及供水系统来保证。故仍按火灾延时6h的要求考虑消防储备水量。本款是强制性条文，必须严格执行。
3中煤科工集团重庆研究院有限公司研制的KHJ-1型火灾监控系统及自动灭火装置可用于井下瓦斯环境中的胶带输送机及巷道的其他外因火灾进行喷雾灭火。水流量大于20m³／h。该公司研制的WPZ-1型胶带输送机自动防灭火装置供水总流量为27m³／h，可保护机头前后共16m的范围。
固定灭火系统的保护对象是各不相同的。新设计的灭火系统根据试验取得水量参数是最根本的方法。对于已有较完善资料的装置可以作为参考，但目前国内资料仍比较缺乏。有关的国外资料可见本规范第6．1．9条的条文说明。
关于固定灭火装置每次灭火的使用时间，NFPA123的规定取2h，今沿用。
4、5消防用水的发生不是经常性的，连续两天各发生一次火灾的概率更小。如果消防储备水池平时存有足够的用水，供水系统水池以前各个设施的规格按要求满足对水池的及时补充就行了，不必满足消防用水量发生时能同步供应最大用水量的能力。按《建筑设计防火规范》GB50016-2006的规定消防水池的补水时间不超过48h，目前仍然沿用。这两款是强制性条文，必须严格执行。

3.1.3  井下洒水日用水量应按下式计算：

   式中：Qd——井下洒水日用水量(m3／d)；

K——富余系数，取1.25～1.35；

qi——某用水项的流量指标(L／min)；

ti——某用水项一天中的使用时间(h)。

▲ 条文说明
3．1．3在本规范初版以前的矿井设计规范中给出一些井下洒水量设计参数值，但都没有严格规定井下洒水用水量的计算方法。一般设计者理解这些规范制定时的思路是运用国内、外一些除尘设计手册中提出的如下计算公式：

式中：K₁、K₂、K₃——考虑到不均衡、漏损、不可预见用水的系数；
n_i、q_i、b_i——某种用水器材或设备的台数、此种器材或设备的额定流量及同时使用系数。
这种方法的实质是考虑了同时使用系数的累加法。可以认为这种方法目前主要存在如下问题：
(1)该方法只适用于炮采、普掘的情况。而综采、综掘及机械化运输系统的设备连续工作时间较长，根本不可能错开使用，大多数用水项的同时使用系数等于1。例如煤层注水、采掘机组和各处的喷雾除尘每班8h的实际工作时间超过4h，且各采区及工作面上班、开机基本同步，同时工作是不可避免的。
对于普掘、炮采的场合，在一个工作面有两台湿式凿岩机的极普通情况下，80％的同时使用系数也没有确切的物理意义。对于总数超过5台是有意义的，但意义不大。同时使用系数在现在的条件下是否仍为80％很难用资料印证。这一同时使用系数值只出现于以前的规范，后来的标准则不再推荐这一参数。同时使用系数是一个统计数字。只有在数量相当大的事件中才有稳定的概率。从发展趋势看，井下洒水的用水量越来越集中在井下的几个用水大户上。而单位数量较多的小户在用水量上占的分量很少。从这一特性看，采用统一的不均匀系数是不合适的。
(2)一些在同一用水点的接续工序必须在一个工作停下来的时候才能开始另一个工作，如湿式打眼与放炮喷雾。它们是绝对错开的，同时使用系数取多少都不合适。
(3)给水系统的设计需要两种不同的关于水量的概念。其一是反映一天中用水总量的“日用水量”，用以确定水源工程规模及储备水池以前的输水工程的工程量。另一个是反映在系统中某一部分(也可以是整个系统)某一时刻可能出现的用水强度，即“最大小时水量”或“秒流量”，用以确定给水加压水泵及配水系统各个环节管道及附件的规格。在现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013及《建筑给水排水设计规范》GB50015中规定用设计人数或生产规模的用水定额来计算日用水量，而用不均匀系数来建立日平均流量与最大小时流量之间的关系。对于实现这两个不同目的的区别是很清楚的。对于室内配水管道中计算流量的确定，则采用卫生器具的当量数用经验公式来计算，其研究工作则更加深入。而计算井下消防、洒水水量原来的方法中的同时使用系数，并未考虑单位时间用水量在一日中的变化。而矿井井下一日的几个工作班中有生产班和准备班之分，用水强度相差很远。一个班中由于不同工序轮流出场，用水量也是不均匀的。把计算出的用水量当作最大小时流量来推算全日耗水量时按全天或整班计算都与实际有较大差距。在多年的运用中，工作时间取值的问题始终存在着争议。
(4)以往的设计规范中提供的关于井下洒水水量的参数不够用。例如《煤矿安全规程》规定必须进行的煤层注水等项在以往的规范中并没有提及。有必要在本规范中加以补充。
根据以上情况，本规范提供的计算方法是一种更简单的累加法，即在计算日用水量时考虑了每种用水项在一天中使用的时间，先按各用水项的流量和一天中的使用时间计算各项的日用水量；各用水项日用水量的累加即为总日用水量。
掌握了各用水项的用水特点，就不难计算出各用水点的最大用水量。把它作为各点的节点流量。就可以按管网的计算规则把整个配水系统总的及各个分支管道的计算流量计算出来。这一部分的规定详见第7．1节。
在考虑范围大，用水点特别多的场合，少数用水量较小的用水项，如湿式凿岩等，在不同的用水点之间使用时间是有可能错开的，也就是说存在着同时使用系数的问题。这样从理论上来说按本规范不考虑同时使用系数的方法计算就会使计算的结果大于实际流量。但因为：
(1)这些用水项对于大型矿井所占分量极小；
(2)对于小型矿井，由于井下洒水用水量本来就很小，且存在全部湿式凿岩同时用水发生的机会，故相差的数量很有限，且略偏于保险。既然同时使用系数很难确定它的准确值，意义又不大，故舍去不用。
由于采用了上述计算方法算出了可能的最大用水量，用水量不均衡系数就没有意义了。本规范把漏损系数和未预见用水系数合并为富余系数K，以简化公式。据防尘工作手册推荐K₂、K₃各为1．1～1．2。理论上两系数上限与下限自乘后应为1．21～1．44。考虑到这样算得的上、下限是极端的情况，而按极端的情况进行设计是不合理的。今取1．25～1．35，供设计者根据遇到的情况选用。大型矿井、井下条件较好时选小值，反之则取大值。
关于井下用水量与矿井规模的关系，调查中了解到：由于矿井的地质条件、采煤方法、设备及效率的不同，井下洒水的用水量(m³／d)与产量(万t／a)的比值约在3～10之间，相差悬殊，难以给出合适的概算指数。只有做大量的工作对矿井进行分类才能接近实际。故在设计中按本条规定根据设计细节参数进行计算是必要的。

3.1.4  采用煤层注水的矿井，其煤层注水的用水量计算应符合下列规定：

1  静压注水应根据工作面产量按吨煤注水量计算。吨煤注水量应采用试验结果，无试验数据时可根据煤层特性在20L～35L范围内取值。

2  动压注水应按本条第1款计算的用水量确定注水泵的型号，并应以设计选定的注水泵的额定流量纳入总用水量计算。

3  注水时间应采用试验结果。无试验数据时，在注水与采煤平行作业的情况下可按每天16h或18h计；在注水与采煤交错作业的情况下可按每天8h计。

4  注水孔施工用水量应按湿式煤电钻用水量计入。每台用水量应根据技术资料取值，无资料时可取5L／min。工作时间可按与注水同步计算。

▲ 条文说明
3．1．4《煤矿安全规程》第一百五十四条(二)款规定：“采煤工作面应采取煤层注水防尘措施……”但同时规定了几种情况不在应采用煤层注水措施的范围内。这些情况包括围岩易于吸水膨胀的性质、薄煤层、原有自然水分较高、煤层孔隙率低、煤层松软、分层开采的上分层、采空区采取灌水措施时的下一分层等。这些条件主要考虑的是注水后煤层稳定与否、注水的难易程度、注水的副作用和必要性等问题。如属于该款规定的情况，则煤层注水量应该为零。本条所提及的水量只涉及按规定应该进行煤层注水的矿井。
煤层注水的用水量与煤的硬度、孔隙率、煤层压力、采煤方法、工作面规模、注水钻孔规格及注水方法等情况都有关系，是比较复杂的，只有现场试验才能得到准确的数据。但洒水系统的设计经常要在有条件进行试验之前完成，故本条提出根据需要湿润的煤体量估算水量的方法。根据国内、外的有关资料吨煤注水量在10L～45L范围内。这虽是实际发生的情况，但范围太大，设计者无从选择。实际上超过35L的情况是不多见的，而小于20L时设计规模稍大并无大的缺点。按本条规定取20L～35L与大多数情况吻合。故在本条执行中可能有三种情况：
(1)完全无资料，则取35L；
(2)有证据说明注水量小，但无确切的数据，则取20L或20～35L之间的数值；
(3)有确切的资料，可按资料取值，不受推荐数字的限制。
有关标准和资料表明煤层含水量4％为能达到防尘目的的最佳含水率。故注水使含水率达到4％为最理想的情况。因此可采用如下公式来估算煤层注水的用水量：

式中：Q——煤层注水耗水量(m³／d)；
K——由于顶、底板及围岩损失、渗漏、润湿以及注水孔流失的水量增加系数，采用1．5～2．0；
G——原煤日产量(t／d)；
W₁——原煤含水率(％)；
W₂——注水后要求煤体的最终含水率，一般取0．04。
对于动压注水，一般由采矿设计根据条件选定了注水泵，这就限制了水量的大致范围。洒水系统设计时即可按注水泵的额定流量考虑。
调查中，各矿注水时间各不相同。本条按扣除一个班清理检修外的全部时间考虑。这是因为注水速度一般都较慢，不充分利用时间就不可能使煤层含水量达到要求。在本次修订的调研中了解到直接在工作面注水的实例，本条规定的在工作面注水与采煤交错作业时，按两个班采煤，一个班8h的注水时间是符合实际的。

3.1.5  采、掘工作面的洒水用水量应根据不同采、掘方法按下列规定确定：

1  普采、综采、综放工作面的洒水用水量计算应符合下列规定：

1)采煤机的内、外喷雾及冷却水总流量应按设备的设计流量计算。缺乏资料时可按本规范附录A取值。在配备喷雾泵的情况下应按喷雾泵的额定流量计算。

2)支架喷雾、放顶煤喷雾、装煤机喷雾、溜煤眼喷雾等项的流量，宜按喷嘴的数量和单个喷嘴的流量计算。单个水喷雾喷嘴的用水量应根据设计确定的喷嘴型号及特性计算。

3)无资料时各项用水的每日工作时间可按表3.1.5选取。

表3.1.5  采煤工作面各项用水的每日工作时间

   2  综掘工作面的洒水除尘用水量计算应符合下列规定：

1)掘进机喷雾及冷却用水量宜按机组或喷雾泵额定流量取值，但不得低于80L／min。在缺乏资料时可取80L／min。日工作时间可按10h计。

2)装岩机除尘用水量应按本条第3款第3项普掘工作面的规定计算。

3  炮采及普掘工作面的洒水除尘用水量计算应符合下列规定：

1)湿式煤电钻或凿岩机，每台用水量应根据技术资料取值，无资料时可取5L／min，每日工作时间可按8h计；

2)放炮喷雾的单位时间用水量宜按喷雾设备的额定流量取值，缺乏资料时可取20L／min，每日工作时间可按2h计算；

3)装煤机、装岩机喷雾用水量宜按喷嘴流量及数量计算。每日工作时间可按10h计算。

▲ 条文说明
3．1．5本条根据调查结果和有关资料中的下列情况提出采、掘工作面的洒水用水量参数：
(1)采煤机组的内、外喷雾要求水压较高4MPa～7MPa，一般均需要对从系统引来的水进行再加压。专为机组内、外喷雾及机械冷却供水用的喷雾泵站有现成的系列产品，它们的额定流量为80L／min、120L／min。
(2)现采用的称为“高压喷雾”的新技术一般仍从喷雾站水泵出水接管，再通过采煤机组自带的机载泵把水压提高至12MPa～15MPa。高压喷嘴开孔很小，雾化好但水量并不大。机组总用水量略有减少。但也有内喷雾经常由于喷雾孔堵塞而不能工作，只能靠加强外喷雾来弥补。估计与所用水的水质有关。
(3)综采工作面除机组用水外还要进行支架的喷雾，以消除移架产生的粉尘。综放工作面在放煤时还要在放煤口进行喷雾降尘。这些都是靠专门设置的喷嘴进行工作的。在综放工作面机组采煤和放顶煤的关系一般为采二刀放一道，偶有采一刀放一道的。
由于最近几年的技术改进，放顶煤处增加防止煤尘扩散的护板，需要喷雾防尘的面积大大减小。
(4)炮采及普掘有湿式打眼、水炮泥装填、冲洗巷帮、放炮喷雾、装岩或装煤洒水等用水工序。它们都是前后接续，不同时进行。
条文中按每天平均工作16h中打眼工作占1／2时间，装药、放炮、清理工作面占1／2的时间考虑。
冲洗巷壁及水炮泥等项用水量很小，按工作面给水栓用水处理可以简化计算。
(5)对于国内采煤机，一天中的实际开机率在30％左右，较大的为40％。对于引进机组或矿井条件特殊的机组开机率有超过50％的信息，但不具普遍意义，本规范不采用为标准参数。当然如遇能够长时期维持这种高开机率的情况，则可根据实际资料采用较长的用水项日工作时间。
(6)有的矿区按煤炭生产量计算工作面的洒水用水强度，其指标为20L／(min·t)～30L／(min·t)。考虑到不同矿井洒水工作的内容出入较大，所需的水量是否接近实际无法简单定论。且上述指标的上下限值如何选择比较困难。故暂不列入条文。这个指标可作为参考和比较。

3.1.6  净化风流水幕及转载点、煤仓、溜煤眼等处的喷雾降尘用水量，宜根据设计中喷雾喷嘴的选型和布置按喷嘴用水量累计计算。运输大巷中的喷雾设施每日工作时间可按18h～24h计算，采区内的其他设施每日工作时间可按16h计算。

▲ 条文说明
3．1．6井下巷道的各洒水降尘的用水点情况各异，安装喷嘴的型号及数量各不相同。例如同样是巷道水幕，巷道的断面大小不同其用水量可能差一倍。除了有定型的成套除尘设施外，只有以喷嘴为单元计算水量才能接近实际。本规范第6．3．2条规定了喷雾防尘设计的原则，附录D则提供了各种水喷雾喷嘴的使用场合和技术参数。设计中可采用这些资料。当然，如采用定型的通用设计，它的水量也可直接按通用设计的说明中提供的用水量数值纳入计算。

3.1.7  井下混凝土施工用水量应按混凝土搅拌机的数量计算。每台用水量可取25L／min，每日工作时间可按10h计。

3.1.8  冲洗巷道用水量应按巷道所在部位同一时间使用的给水栓数量计算。同一时间使用的给水栓数量，可按表3.1.8的规定取值；每个给水栓用水量可按20L／min计算。冲洗巷道每日工作时间可按3h计。

表3.1.8   井下各部位同一时间使用的给水栓数量

▲ 条文说明
3．1．7、3．1．8井下混凝土施工主要为掘进巷道的砌碹及喷浆等。需要供水系统提供制备混凝土或水泥砂浆的用水。它是由系统上的给水栓提供的。与冲洗巷道的给水栓可以互相兼用。有的用水点的用水项较多，则可能需要稍大规格的特殊给水栓。
关于冲洗巷道，(90)中煤安字第171号文颁发的生产质量标准中规定：“……冲洗周期按煤尘的沉积强度决定，在距尘源30m范围内沉积强度大的地点应每班或每日冲洗一次；距尘源较远，或沉积强度小的巷道可几天或一周冲洗一次，运输大巷可半月冲洗一次。”根据这个规定，并按正常工作效率每小时冲洗巷道25m～30m框算出巷道给水栓使用率如条文。
给水栓的工作时间，混凝土设备按两个班，冲洗巷道按一个班，均扣除必要的间歇时间。两项的工作流量均按DN25给水栓的正常出水流量作为指标。冲洗巷道用水一般使用软管较长，阻力较大，且经常压扁软管出口限制流量，故指标取略低的值。
考虑到工作面在爆破、装岩、喷浆及装煤前需要洒水或冲洗湿润巷帮，在用水设备之外专门给出在工作面使用给水栓的水量。

3.1.9  当日用水量超过3m3的其他井下设备从井下消防、洒水系统取水时，其用水量应根据设备的额定用水流量及每天工作时间计入。

▲ 条文说明
3．1．9除了采煤和掘进机组冷却水与喷雾一起包括在机组额定用水量中外，尚有其他设备，如提升、运输设备、电气设备需要煤矿井下消防、洒水系统提供设备冷却水，这些水量参数应根据设备厂家提供参数纳入。另外，还有可能会出现的井下紧急供水等，这些水量都较大，应该计入。而水量小于每天3m³的用水项可以略去不计。无论从理论上还是实际操作上把这部分水量归于“其他”用水范围，由富余系数来体现它们的存在都是比较合理的。

3.2.1  井下用水设施、设备的供水水压，应根据用水设备的要求确定，并应符合下列规定：

1  给水栓处及接入一般用水设备处的水压不应低于0.2MPa；

2  接入凿岩机及湿式煤电钻的水压不应低于0.2MPa，且不应高于压缩空气的压力；

3  接入加压泵站水箱或水池的进水口的水压不应低于0.02MPa；

4  接入一般用水设备及泵站水池、水箱的管接口水压，不宜高于1.6MPa，水压超过1.6MPa时，应采取减压措施；

5  采、掘工作面采用水压达到4MPa～10MPa的高压喷雾，宜由高压喷雾泵提供。接入高压泵的系统供水水压应符合本条第1款的规定；

6  直接接入喷雾设施的水压不宜低于1.0MPa。

▲ 条文说明
3．2．1调查及资料都说明喷嘴的雾化效果与水的压力密切相关。“高压喷雾”(压力12MPa～20MPa)是正在发展的新技术，要靠专门的加压泵及喷嘴来实现，水压一般不由井下消防、洒水系统直接提供，故对系统的水压没有特殊要求。普通标准喷嘴的喷雾必须在水压达到0．5MPa以上时才能有较好的除尘效果。有条件时提供1．5MPa～3MPa的水压，则效果达到最佳。设计应在允许的条件下使系统提供适合喷嘴工作的资用水压。本条即根据上述情况及《煤矿安全规程》、现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB50215的规定提出井下消防、洒水的水压要求。

3.2.2  井下灭火时，消火栓栓口水压不应低于0.3MPa，超过0.5MPa时应采取减压措施。

▲ 条文说明
3．2．2以100m长、DN50水龙带的水力损失与产生10m密集水柱的孔径13mm水枪所需总水头换算的压力约为0．3MPa。美国国家消防协会NFPA123标准规定为“通过预期最长软管后至少为0．35MPa”，这个要求与上述计算结果相比有些过高。可能是美国要求的密集水柱长度较大。根据我国情况，条文按消火栓处0．30MPa水压要求。
对于19的水枪，在水压超过0．5MPa或更高时，灭火人员可能承受不住水枪的反作用力，操作困难。据此，地面建筑消防设计标准中规定的消火栓水压限值为0．5MPa，本规范沿用。
根据水枪的水力验算，标准13口径的水枪在喷水口处的压力为0．22MPa～0．47MPa时流量达到2．5L／s～4．0L／s，反冲力为60N～120N，密集水柱8m～14m。是井下使用消火栓灭火的可用范围。而6根DN50水龙带的水头降约为12m～15m。按此条件，消火栓处的压力以0．4MPa～0．6MPa为合适。如果井下采用的是DN50水龙带和13水枪，反冲力小，高一些的水压，例如0．8MPa，反冲力为200N多一点，灭火人员把握水枪虽然吃力，但井下工人或救护队队员尚可承受。故0．5MPa的上限是一般要求，特殊情况减低水压有困难的话，则可根据情况放宽。

3.2.3  井下消防、洒水管道的静水压力不宜超过4.0MPa。水压确实需要超过4.0MPa时，应在管材、接头、配件和支护的强度，以及管理、检修的条件上采取与水压相适应的安全措施。

▲ 条文说明
3．2．3矿井经常可以利用地面与井下的高差形成很高的静压。为了充分利用静压，设计总是希望能尽量保持管道中的水压。但对于长距离管道保持高压，设计者不得不在减少加压环节的利益与增加管道强度的代价之间作取舍。调查中发现压力过高的管道故障率明显增高，维修频繁。高压阀件质量不合格也是造成故障的因素，适当控制压力对减少故障肯定是有益的。条文中提出的限制压力值是根据调查中现场出现的管道承压情况提出的。
调研中发现，由于煤矿的管理者追求节能，减少设备及管理环节等原因，井下深部管道的水压突破4．0MPa的情况比想象的多得多。故此处规范用词由原版的“应”改为“宜”，并提醒设计者注意高压管道的安全设计问题。

《煤矿井下消防、洒水设计规范[附条文说明]》GB 50383-2016

3.3.1  井下消防、洒水用水主要用水项的水质标准，可按本规范附录B的规定确定。

▲ 条文说明
3．3．1煤矿井下消防、洒水是一个多种用水项的供水系统。各用水项所要求的水质互不相同，有的相差很大。由于水质和水压要求不同，煤矿井下供水存在着向分质、分压的双系统供水发展的趋势。然而目前绝大多数矿井仍然采用单一的供水系统，整体的双系统供水还没有实例。本次规范修订中几经斟酌，认为实行整个矿井井下的分质、分压供水条件还不成熟。故提出一个统一的水质标准是需要的。这个统一的标准可能照顾不到特殊设备的非常特殊的要求，这种情况需要按特殊要求进行设计，不受统一标准的限制。

3.3.2  特殊设备的用水水质应符合相应设备的使用规定。