煤矿井下消防、洒水设计规范（附条文说明） GB 50383-2016

8.1.1  设于井筒、大巷及井底车场内的消防、洒水管道宜采用钢管。设于工作面巷道内的消防、洒水管道，可采用矿用非金属管材及矿用复合管材。

▲ 条文说明
8．1．1安装在井下的管道一般具有以下特点：
(1)承受水压较大；
(2)安装、拆卸较频繁；
(3)井下条件复杂，受到意外碰撞的概率大；
(4)需要一定的耐火性能。
故长期以来煤矿井下一直使用钢管。最近十几年，矿用非金属管道及复合管道逐渐发展，已经广泛应用。根据材料的性质，塑料管道具有重量轻、耐腐蚀、装拆方便的优点。但刚度小、安装后的管道有较大挠度，外观不如钢管道。为了发挥各自的长处，建议在不经常装拆、防腐操作容易而美观要求高的井筒、大巷、井底车场等处所设洒水管道采用钢管道，而在需要随工作面推进频繁拆装的工作面巷道采用矿用非金属管材，调研结果表明，这样的选择对提高井下生产效率有很大的作用。采区管道的综合造价也会显著降低。

8.1.2  钢管道最大静水压力大于1.6MPa的管段应采用无缝钢管；计算水压小于或等于1.6MPa的管段可采用焊接钢管。钢管道的管壁厚度应按下列公式确定：

   式中：δ——设计采用的钢管壁厚(mm)；

δj——按计算水压算出的理论管壁厚度(mm)；

2.5——考虑制造壁厚公差及腐蚀裕度的附加值(mm)；

P——最大计算水压(MPa)；

d——管道内径(mm)；

[σ]——钢的最大许用应力；碳钢Q235为113，20号钢为130(MPa)；

——焊缝系数；无缝钢管取1.0，焊接钢管取0.8。

▲ 条文说明
8．1．2本条推荐的管壁计算公式系根据国内、外多种管道工程设计手册中的公式稍加简化所得。采用的附加值为壁厚制造公差与腐蚀裕度之和。其中壁厚制造公差取值0．5mm。腐蚀裕度取值根据管道敷设的环境一般有如下规定：
(1)明露管道：1．0mm；
(2)地沟内管道：2．0mm；
(3)直埋管道：3．0mm。
今根据井下的一般条件取腐蚀裕度值为2．0mm。

8.1.3  井下受力较大的管段或管件应计算下列荷载在管壁内产生的应力，当荷载产生的应力较大时应采取加厚管壁及设置加强钢板构件等措施：

1  水压引起的径向荷载；

2  水锤压力产生的径向荷载；

3  管端堵头处水压、变径管道中流速改变及管道阻力引起的管道轴向荷载；

4  弯曲、分支管道因水流方向改变产生的侧向荷载；

5  管道、管件自重引起的荷载等；

▲ 条文说明
8．1．3水压是输水管道受到的主要荷载，由这个荷载引起管壁的环向拉应力，这一点设计人员很熟悉。然而井下管道均为明装管道，没有周围复土的约束，且高差大、管道长度大。由此在很多情况下由水的动压力及管道自重形成对某些管段的轴向、侧向、弯曲、扭曲荷载非常突出。在管道自身强度、管件及支承件的设计中一定要考虑这些荷载。特别值得提醒设计者的是井筒内的管道受力，由于高差经常数百米、近千米，造成的荷载是超常的。为了使设计人员不忽略这个问题特提出本条。下面列举几种常见情况的计算方法，以供参考：
(1)管端堵头或关闭的阀门承受的水力荷载按下式计算：

式中：N——管道轴向水力荷载(N)；
P——管内水压(MPa)；
A——管道横断面面积(m²)。
(2)弯管受到的指向离心方向的侧向荷载，沿弯管段分布，其合力的作用点在弯管段的中点，其值按下式计算：

式中：N_c——侧向荷载(N)；
γ——水的容重，取1000kg／m³；
v——支管内水的计算流速(m／s)；
α——弯管两端管道轴向偏转角度(夹角的补角)值。
(3)管道三通处由支管水流引起的侧向荷载指向与支管相对于管的另一侧，其值按下式计算：

(4)管道变径处的轴向水力荷载从大管指向小管，其值按下式计算：

式中：A₁——大管横断面面积(m²)；
A₂——小管横断面面积(m²)。

8.1.4  采、掘工作面及其他除尘洒水现场可采用橡胶软管。除设备自带的软管外，一个用水项使用软管的长度不宜超过50m。

▲ 条文说明
8．1．4软管适应工作面不断移动的条件。但软管管材易损，常用软管规格小，水力损失大且操作时需要用人力拖拽，故不宜太长。距离不够时应直接延伸系统干、支供水管道。采煤机组自带软管一般长于100m，但由于自身动力拖曳，不在此限制内。

8.2.1  井下管道中采用的阀门及标准管件的公称压力应大于管道所受到的计算水压。在受到较大的管道自重等其他荷载时，应按本规范第8.1.3条的规定校核管件的强度。

▲ 条文说明
8．2．1调查中了解到井下阀门及管件容易因各种原因发生故障，故规定要求在设计中注意其强度问题。

8.2.2  井下管道的连接宜采用法兰盘、快速接头及其他满足强度要求又拆装方便的连接方式。采用的标准接头件的公称压力应大于所在管段承受的最大水压。

▲ 条文说明
8．2．2井下管道随工作面推移要经常延伸或退缩，需要进行接管或拆卸施工。在井下存在较多煤尘、瓦斯的情况下，经常不容许进行焊接操作，故提出宜采用法兰和快速接头的规定。

8.3.1  立井井筒内管道敷设应符合下列规定：

1  立井井筒中的井下消防、洒水管道，宜靠近井壁并保持检修操作所需的距离。其位置应与井筒内的其他设施相互协调。

2  立井中的管道应每隔100m～150m设一个承受管道荷载的立管托座。

3  井筒中消防、洒水管道的全部重量及水动力荷载，应通过立管托座传递到固定于井壁的承重梁上。

4  两个管托座之间的管道上应设一个伸缩器。伸缩器的强度应能承受管道的最大水压，其伸缩量应大于管道在温度及荷载变化下可能发生的长度变化量的2倍，且不应小于20mm。

5  立井井筒管道应设立管支架，并应用管卡将立管固定在支架上。支架位置应与罐道梁等构件的位置协调。两个立管支架的间距可按表8.3.1确定。立管支架可固定在由井壁支承的梁上，也可采用锚杆直接固定在井壁上。

表8.3.1  立管支架间距

▲ 条文说明
8．3．1立井井筒中的管道是地面与井下联络的关键，因井筒深度有可能很大，其敷设中的支承设计也格外重要。各款的规定都是参照已有的标准及设计经验确定的。
1井下消防、洒水管道的敷设位置需要有检修空间。井筒中的各种管道及设备数量很多，故应由有关专业综合考虑，合理布置。通常有关煤炭及物料的提升和输送、人员上下、矿井水提升等设施都是体量较大的重要设施，井下消防、洒水管道可利用这些设施配备的主梁和框架辅以自身的固定支承件进行安装。协调好的设计既安全可靠、方便美观，又节省工程量。
2立管支架的作用是防止管道侧向位移。虽然立式支架可通过管卡和管外壁之间的摩擦力支承管道重量，但影响这种摩擦力大小的因素不易控制，故在理论上管道的全部重量应由立管托座承受。
3管道的承重梁可以是两端插入井壁的主梁、搭在主梁上的辅助梁或一端插入井壁的悬臂梁。为了井筒布置的合理，洒水管道的固定方式应与其他井筒设施及构件综合考虑。
4伸缩器的作用主要是使管道托座所承受的荷载简单、清晰，避免荷载出现不合理的集中。
5支架及托座的间距采用井下排水管道的规定。只有各种设施的支承达到互相协调才是合理的，但完全一致也没有必要。如规格较小的洒水管道，可在一定范围内放大其托架的间距。现有矿井存在超过200m长的整个立管只设一个托座的例子。但在这种情况下，按本规范第8．1．3条校核托座的强度及下部管道管壁中的应力就更加重要了。

8.3.2  水平巷道中钢管道敷设应符合下列规定：

1  巷道内敷设的管道应采用牢固的构件固定。管道及固定件的位置不应妨碍人员和运输设备的通行。沿巷道底板敷设的管道距道碴面的净高不应小于0.3m，布置在人行道上方的管道距道碴面的净高不应小于1.8m。

2  巷道的直线管段应设支承管道重量的滑动支架，并应用管卡固定管道。两支架的间距可按表8.3.2确定。

表8.3.2  钢管水平管支架间距

   3  需要时，可采用吊架代替滑动支架。当采用锚杆在巷道顶部固定吊架时，大于DN200管道的两个吊架的间距不应超过5m。

4  水平巷道的直线段宜每隔100m左右设一固定支架，并应在每两个管道拐弯点之间的直线管段上设一个固定支架。

5  直线管段的每两个固定支架之间宜设一个管道伸缩器。

▲ 条文说明
8．3．2水平巷道中的管道在一般的情况下是井下消防、洒水管道中所占数量最多的部分，对它的敷设必须重视。
(1)井下消防、洒水管道一般可采用下列三种固定方法：
1)固定于巷道侧壁的管支架上；
2)固定于巷道一侧地面的支墩上；
3)固定在巷道顶部的吊架上。
支架和吊架可直接埋入巷道侧壁，也可通过锚杆固定于巷道侧壁或顶部。
(2)井下消防、洒水管道设计中只有特殊情况才给出支架位置。本规定除了为其提供设计依据外，也提供设计时考虑某处有无按常规设置支承的可能，否则就要针对特殊情况进行特殊的设计。只设管卡固定管道，不在轴线方向上限制管道移动的支架称滑动支架。大多数管道固定件都是这种类型。条文中关于间距的规定是参考现行国家标准《采暖与卫生工程施工及验收规范》GB50242-2002并适当调整确定的。根据验算可知在规定的间距下管道自身的强度和刚度均能满足要求。但对于规格较大的管道必须注意支架及其固定件的承受力。
(3)在管道上设焊接挡块，承受管道的轴向力的支架称固定支架。其作用是防止管道产生过大的轴向移动。也可以在管道上设拉杆来承担轴向力。据反映井下施工往往忽略水平管道的固定支架，也没有出现什么问题，分析认为：是由于井下巷道内的温度变化小，出现水平荷载也就很小。但有的情况不是这样。如果情况特殊，确实存在水平荷载和由此影响的位移，就要认真对待。

8.3.3  斜井井筒及倾斜巷道中钢管道敷设应符合下列规定：

1  斜井井筒及倾斜巷道内的管道敷设，除应符合本规范第8.3.2条第1款和第2款的要求外，应设承受下滑力的斜管托座。在倾斜坡度小于摩擦系数对，可用固定支架代替斜管托座。

2  每两个托架之间宜设一个管道伸缩器。

3  斜管托座或倾斜巷道的固定支架的强度应能承受管道的下滑力。

▲ 条文说明
8．3．3斜管托架或安装在斜井、斜巷的固定支架的强度应按其所承受的下滑力减去摩擦力来校核。即应按管道及水的重量、水的动力荷载在管道轴线方向的分力减去各滑动支架因重量引起的摩擦力来计算。管卡夹紧引起的摩擦力的大小影响因素多，其大小不容易准确，为安全起见在计算中不考虑它的作用。斜井中也可以在管道上设固定于顶板的斜拉杆来承担下滑力。

8.3.4  矿用非金属复合管道的支架间距可按表8.3.3确定。倾斜巷道中的塑料复合管道宜采用固定支架。

表8.3.3  矿用非金属复合管道支架间距

8.4.1  煤矿井下消防、洒水系统的钢管、钢制管件及钢制支护构件，应按下列规定选择防腐处理体系：

1  井筒及井底车场内的管道宜采用长效防腐体系。钢制支护构件可采用热浸镀锌层防腐方案。

2  一般运输、辅助运输、通风大巷内宜采用重防腐体系。

3  采区内及工作面巷道内宜采用普通防腐体系。

▲ 条文说明
8．4．1井下消防、洒水管道中相当大的一部分为钢管道，而各种管道的连接管件和支护构件，如法兰、快速接头、螺栓、螺帽及托梁、托架、支架、吊架、卡箍、锚杆等，绝大部分也是钢制件，需要进行防腐处理。本规范上一版关于管道防腐的规定主要是结合井下消防、洒水系统的情况从中华人民共和国煤炭行业标准《煤矿立井井筒装备防腐蚀技术规范》MT／T5017-96选取有关内容整理而来的。几年来我国井下管道防腐技术又有较大革新，上述规范已由现行行业标准《煤矿井筒装备防腐蚀技术规范》MT／T5017-2011取代。该规范不但名称有所改动，且从内容到结构都面貌一新。本规范理应与之俱进，更新相关的内容。
现行行业标准《煤矿井筒装备防腐蚀技术规范》MT／T5017-2011对井筒装备的使用情况分为三个等级，即对使用年限20年、10年和5年的装备分别采用长效防腐体系、重防腐体系和普通防腐体系。并分别规定了它们的表面处理方法、涂层的种类、层数、厚度及施工要求等。
煤矿的井筒与矿井的工作寿命相始终，要求年限最长；大巷次之；而采区和工作面的管道随开拓和采煤的进展需要经常拆卸、安装，每次就位后的年限都不长。故本条根据上述情况分别规定为三个等级中的一个。但各个矿井的情况都是特殊的，比如很难说井筒使用一定会超过20年，故规定是推荐性的，用了“宜”的规范用词。

8.4.2  井下钢管道及钢制件所选防腐体系的做法应符合现行行业标准《煤矿井筒装备防腐蚀技术规范》MT／T 5017的有关规定，或按本规范附录F中推荐的工艺及涂层进行防腐处理。

▲ 条文说明
8．4．2在按第8．4．1条确定了防腐体系后，具体的设计应按现行行业标准《煤矿井筒装备防腐蚀技术规范》MT／T5017-2011的规定对钢制管道和配件、支护件进行防腐处理。由于该规范内容较多，很多与井下消防、洒水工程无关，为了使井下管道工程设计者操作方便，对其中关系到井下消防、洒水管道的规定整理成表，放在附录F中。
附录F中的表F是从现行行业标准《煤矿井筒装备防腐蚀技术规范》MT／T5017-2011的附录A中摘出的。对于钢管道、钢制管件及支护构件，在表F中选取的选择涂料及涂层参数与直接从现行行业标准MT／T5017-2011标准选取的结果是一致的。超出表F范围的内容则需查阅规范原文。

9.1.1  加压泵的选择应符合下列规定：

1  在根据本规范第5.3.1条、第5.3.2条的规定需要设置固定加压设施的消防、洒水系统中，应分别设置日用泵和专用消防泵，但当消防流量只占用水量的20％及以下时，可只设一组兼用的加压泵；

2  分设的消防给水泵仅在灭火时启动，其流量应按消防时系统中增加的流量进行计算；

   3  加压泵站水泵的扬程在平时必须保证最不利的洒水点所需水压，在灭火时必须保证最不利的消防给水点所需水压；

4  当活动泵站服务范围内的洒水流量大于所需消防流量时，加压泵可按洒水流量选择。（自2023年6月1日起废止该条3，▶▶点击查看：新规《建筑防火通用规范》GB 55037-2022）

▲ 条文说明
9．1．1本条对加压泵特性的选择作出规定。
1井下消防、洒水系统存在如下情况：
(1)井下消火栓流量7．5L／s，等于27m³／h，当矿井规模较大时，其日常洒水的最大流量将超过这个流量的4倍以上；
(2)当水泵选型合适时，流量增加20％，水压可能略有降低，其工况点一般仍在高效率范围内或偏离不远；
(3)消防用水是暂时性的，效率略低不是重要问题；
(4)井下消防用水所需的水压本来就低于平时所需的水压。
鉴于以上原因，条文中规定在一定条件下可以省掉专用的消防泵。但超出规定范围以外时，不能省掉消防泵。
2、3因日常用水的压力大于消防用水所需的水压，灭火时日用泵可与消防泵一同并联工作。只要在系统中增加消防用水量时水压下降幅度不大，就可视为能满足需要。对于较大采区或全矿来说，日用洒水在灭火时不能保证马上停止出水。故系统仍需继续提供它们的用水量。目的是使在合一的系统中保证消防所需的用水量及水压。此时某些洒水用水点的压力可能下降了一些，以至于不能正常洒水。但只要作为此时最重要的灭火工作不受影响，系统就可认为是完善的。但压力下降得太多，不能满足灭火的需要就不行了。第3款对在各种情况下都能保证所需水压的专门规定是重要的强制性条文，必须严格执行。
4活动泵站最多服务于一个工作面，局部火灾时可及时停止供应设备及除尘用水，只保证消防用水。日常流量往往大于消防用水流量，故直接转用于灭火就可以了。

9.1.2  加压泵应选择性能稳定、安全可靠的清水输送电泵。井下加压泵的驱动装置应采用防爆电机。

▲ 条文说明
9．1．2本条列出井下加压泵类型选择的一般原则。

9.1.3  固定加压泵站应设与最大的工作泵相同型号的备用泵，并应与工作泵并联安装。

▲ 条文说明
9．1．3本条参考给水工程各种设计规范的规定对井下给水系统作了设置备用泵的规定。备用泵是为了增加泵站工作的可靠性，在工作泵发生故障时由备用泵代替工作。故障是暂时的，故备用泵可顶替原较小的工作泵。以大代小引起的效率降低不必过分计较。根据这个原则，只要功能能够满足，分设的消防泵与日用泵可共设一台备用泵。是否一定这样执行由设计者根据情况决定。

《煤矿井下消防、洒水设计规范[附条文说明]》GB 50383-2016

9.2.1  地面泵房的设计应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013的有关规定。

9.2.2  井下固定加压泵站应由集水池硐室、加压泵硐室及电器硐室组成。

9.2.3  电器硐室可与水泵硐室合并成一个硐室。当采用潜水电泵时，可不设专用的泵房硐室，但电器硐室或附近巷道内应有水泵检修的场地。

▲ 条文说明
9．2．2、9．2．3井下固定加压泵站不同于活动泵站，它的规格、尺寸较大，配套设备多且要求较大空间，一定要有专用的井下硐室来放置，并考虑安装、维修和值班管理的场所。条文中据此列出有关规定。

9.2.4  井下集水池设计应符合下列规定：

1  集水池的蓄水容积不应小于最小调节容量与消防储备水量体积之和。最小调节容量应按最大水泵10min的抽水量计算，消防储备水量应按10min的消防用水量计算。

2  水池超高不应小于0.3m。

3  水池检修用的栈桥或其他人行通道宜高于最高水位0.3m。

▲ 条文说明
9．2．4条文中水池调节容量参考现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的规定，消防储备水量参考现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的关于建筑物屋顶水箱储水量的规定。这样规定是基于井下消防储备水主要储存在地面水池中，井下蓄水仓的储量只提供切换前短时间内的用水量。

9.2.5  泵站设计应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013的有关规定。

9.3.1  固定加压泵站的水泵配电宜为两回路电源，且宜接于不同的母线段上。当条件受限制时，其中一回路电源可引自其他配电点。

▲ 条文说明
9．3．1加压泵用于除尘和消防等，属于井下重要设施。为了保证除尘和消防设备供电的可靠，水泵用电应按二级负荷考虑。

9.3.2  井下配电设备选型应采用矿用防爆型。（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
9．3．2煤矿井下消防、洒水系统的主要功能之一是为了保证煤矿的安全。而它自身也存在影响井下安全的问题。系统的用电就是一个重要因素。国家有关的规程、规范为这方面的要求作出了规定。为保证煤矿井下安全用电，井下消防、洒水配电设备选型标准应遵照现行《煤矿安全规程》第444条规定。本条是强制性条文，必须严格执行。

9.3.3  加压泵宜设自动开关装置，并可实现自动化运行。

▲ 条文说明
9．3．3为达到节约电耗的目的，地面给水系统常采用按水池水位控制水泵启动、气压罐气压控制启动等自动控制方式及水泵电机变频调速等技术。井下泵站采用上述自动控制方式可获同样的节能效果。
消防水泵的自动控制与井下安全监测系统、消火栓及消防给水栓的信号按钮、固定灭火装置的启动阀件相关联，可更加及时地启动水泵，因而提高灭火的效率。

10.0.1  井下消防、洒水控制装置的设计应综合技术先进、灵敏、可靠和满足消防、洒水效果要求等因素。

▲ 条文说明
10．0．1井下洒水的自动控制已在许多矿井实施多年。虽然现有的井下洒水自动控制多为通过矿井投产后的技术改造项目而实现的，但实践证明它是洒水系统中有重要意义的一环。目前已有许多厂家生产自动喷雾装置。在设计阶段作出统一安排是有益的。

10.0.2  采煤工作面和掘进工作面上的放炮喷雾系统宜采用放炮声控自动喷雾装置和爆破冲击波自动喷雾装置。

▲ 条文说明
10．0．2放炮喷雾有两种：单水喷雾和风水喷雾。从现有的矿井使用情况看，单水喷雾有高压喷雾系统和声控自动喷雾系统。风水喷雾有爆破冲击波自动喷雾装置，为了提高井下喷雾装置的自动控制水平，故规定本条。

10.0.3  井下各类喷雾防尘装置应根据功能的要求实现自动控制。

▲ 条文说明
10．0．3采、掘机械及煤炭装卸的喷雾应与采、掘和装卸同步；煤炭运输系统应在运输运行时进行喷雾除尘，停止运行时停止喷雾；放炮喷雾应在放炮后立即进行喷雾，压抑粉尘；风流净化水幕在生产时基本上常开，但在人、车进入喷雾范围时停喷，人、车通过后及时恢复喷雾。这些自动控制功能都是井下生产中所需要的。

10.0.4  按本规范相关规定设置的风流净化水幕宜选用光电式、感应式等自动控制装置，大巷可选用风电控制装置，也可采用粉尘浓度传感器实现自动化控制。

▲ 条文说明
10．0．4根据我国煤矿井下电控自动喷雾技术的发展水平，当前常用的电动控制按其动作原理大体可分为光电式、声电式、感应式、触点式和超声波控制等几种。在电控洒水设备中，光电式、感应式的适用范围较大。它具有体积小、重量轻、安装使用方便、动作灵敏、性能可靠等特点。其他种类的设备的适用范围有一定的局限性。如风电控制喷雾主要由风动传感装置来控制，因而安装地点必须有风流，且风速能满足控制部件的要求。声电喷雾则适用于行车时产生声响的绞车道或其他运输巷道。

10.0.5  对于自动化程度要求不高的场所，可选用机械式自动控制装置。

▲ 条文说明
10．0．5考虑到电控洒水在小型煤矿使用不普遍的情况，作此规定。目前常用的机械控制洒水装置有拨杆式、吊挂式、杠杆式、转动式几种。

10.0.6  带式输送机机头处的自动喷水灭火系统，应具备监测、报警、自动控制功能。

10.0.7  井下水喷雾隔火装置宜选用烟雾传感器和温度传感器、压力传感器，并应使其信息进入井下安全监控系统分站，且宜实现装置开停的自动化控制。各种控制装置的功能，均应满足火焰蔓延至水幕区之前能够及时喷雾的要求。

▲ 条文说明
10．0．7巷道喷雾隔火装置自动控制的关键检测部件是压力传感器或铁制迎风板。只有及时喷雾才能保证喷雾装置起到隔火的作用。这与检测部件的装设地点、水的流速、火焰传播速度有关。火焰传播速度主要根据实验来计算。据调查，煤炭科学院重庆分院研制出一种新型的控制器：它具有计算机功能，可以测量火焰速度，计算火焰到达水幕喷头的时间，发出开始喷雾的指令。

10.0.8  井下消防、洒水系统的下列环节应纳入“井下安全监控系统”：

1  消防储备水池的存水量或水位；

2  加压泵的运行状态；

3  井下消防、洒水管道上重要控制阀、切换阀的状态指示；

4  固定灭火装置的运行状态和自动化控制装置的远程控制信息；

5  井下消防、洒水最不利点的水压值；

6  粉尘浓度传感器、用于隔火装置的烟雾传感器和温度传感器。

10.0.9  井下消防、洒水电控装置选型应选用矿用防爆型。（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
10．0．9为保证煤矿井下控制设备自身的安全性，井下消防、洒水控制装置选型标准应遵照现行《煤矿安全规程》第444条规定。本条是强制性条文，必须严格执行。