浅谈煤矿消防设计.pdf

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 收稿日期 2007 - 04 - 14 作者简介金莉萍1956 - ,女,河北雄县人,高级工程师, 1982年毕业于天津大学给水排水专业,一直从事给水排 水设计工作。 浅 谈 煤 矿 消 防 设 计 金莉萍 中煤国际工程集团 北京华宇工程有限公司,北京 100011 摘 要文章主要讨论了煤矿工业场地和井下消防设计中遇到的关于消防用水量、消防系统 如何确定的问题,提出煤炭行业应根据其特点尽快编制出本行业的消防规范,以便设计人员有章 可循,有规范可依。 关键词消防水量;消防系统;井下固定灭火装置;火灾延续时间 中图分类号TD75;TU99811 文献标识码 B 文章编号 1671 - 0959 2007 0720021202 煤矿做为一个特殊的行业,其消防也有其特殊性。近 年来煤矿事故频发,安全不容忽视,煤矿消防越来越重要。 煤矿消防分为地面消防和井下消防。本文对照 建筑设计 防火规范 GB 50016 - 2006 以下称 建规 、 煤炭工 业给水排水设计规范 MT/T5014 - 96 以下称 煤水 规 、 煤矿井下消防、洒水设计规范 GB 50383 - 2006 以下称 井下规 及在设计中遇到的问题及困惑谈 谈煤矿消防设计。 1 地面消防 在煤矿地面消防设计中首先遇到是消防水量及系统如 何确定,也就是消防最不利点的确定问题。 111 消防水量 11111 消火栓 工业场地地面建筑设施分为① 行政公共建筑即民用 建筑包括灯房、浴室联合建筑、办公楼、单身公寓、食 堂等;② 一般工业厂房材料库、综采设备库、坑木加工 防、器材库等;③行业特殊厂房主、副井井口房、主、 副井提升机房、通风机房、压风机房、原煤输送系统包括 选矸楼、筛分楼、转载点、与生产系统连接的输送机栈 桥、煤仓、选煤厂的主厂房等;④ 储煤场、坑木堆放场。 在确定煤矿消防水量及确定消防水池储水量时,要分 别计算各单项水量,以火灾时最大小时用水量做为设计依 据选择消防水泵,以发生火灾时最大一次消防水量确定消 防水池容积。 多层民用建筑、一般工业厂房及储煤场、坑木堆放场 消防用水量依据 建规 ,高层民用建筑依据 高层民用 建筑设计防火规范 [ GB 50045 - 95 2005年版 ] 不难确 定其消防水量。但是特殊工业厂房其消防水量的确定往往 遇到困难。 例如一个矿井设有 Φ18m原煤储仓2个,高度37m, 煤仓 上 设 栈 桥,一、二 级 耐 火 等 级,总 建 筑 体 积 约 20000m3。 依据 建规 第812121条、表81212 - 2和第81411 条、表81411,属丙类厂房,其室外消防水量为30L /s,室 内消防水量为25L /s,合计55L /s,火灾延续时间3h,小时 消防水量为30 25316 198m3/h,一次消防用水量为 1983 594m3不包括水幕等。 依据 煤水规 第21315条、表21315,室内消防水量 为10L /s,小时消防水量为30 10316 144m3/h,一 次消防用水量为1443 432m3。 按照两个规范计算小时水量相差198 - 144 54m3/h, 一次消防用水量相差594 - 432 162m3,这直接影响了消防 水泵选型及消防水池容积的确定。 煤仓虽属丙类厂房,但煤仓是封闭的,火灾隐患主要 存在于煤仓上、下的输送环节。煤仓上、下的输煤栈桥建 筑体积很小,当年在编制 煤水规 时,正是根据其特殊 性由公安部消防局提供其室内消防水量。现在主要问题是 建规 在2006年已全面修订,而煤矿行业没有一个相应 消防规范可以采用,所以设计时感到无所适从。 11112 消防水幕 关于水幕设置地点在 煤水规 第2.3.4条中规定 与主井井口房、翻车机房、选矸楼、筛分楼、原煤仓、转 载点等生产系统连接的输送机栈桥处应设消防水幕。而 建规 则以防火分区为依据确定是否设置水幕,建规 第81512条规定应设防火墙等防火分隔物,而无法设置 的局部开口部位宜设置水幕系统。关于水幕用水量 自动 喷水灭火系统设计规范 GB 50084 - 2001, 2005年版第 510110条规定防火分隔水幕喷水强度为 2L /sm。 笔者认为煤矿生产系统消防水幕设置应适当考虑防火 区域的面积,否则水幕用水量则很大,设置点偏多。例如 某矿选矸楼为5层,总高度2113m,建筑面积约960m2,建 12 2007年第7期 煤 炭 工 程 设计技术 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 筑内有4个开口接栈桥,开口宽3m,高2～212m。而栈桥 最长20m,最短12m,栈桥总面积约210m2。按喷水强度 2L / s m 计算则水幕用水量为234 24L /s,用水量 远远超过消火栓用水量。若在栈桥另一端也要设置水幕, 则显得设置点太多。按 建规 这个选矸楼与4条栈桥总 建筑面积约1170m2,是一个防火分区。 112 消防系统 一般煤矿工业场地供水为生活、生产、消防合用系统, 供水系统由日用消防水池、水泵房、水塔组成,水塔设置 高度以多层民用建筑高度确定,一般不超过30m。但对工 业场地原煤输送系统、煤仓、选煤厂主厂房等高层工业建 筑,水压则不能满足其消防要求。 建规 第81413条第8项“ 高层厂房仓库和高位 水箱静压不能满足最不利点消火栓水压要求的其他建筑, 应在每个室内消火栓处设置直接启动消防泵的按钮,并应 有保护措施。 ” 煤水规 第21318条“ 当水塔、高位水箱的高度不 能满足井塔、煤仓等处高层建筑室内消防给水所需水压时, 可设置专用的消防水泵,并在每个室内消火栓处设置直接 启动消防水泵的按钮,并应有保护措施。 ” 由于对上两个规范的理解不同,设计时也产生了两种 做法一种是消火栓按钮直接启动工业场地消防水泵房的 消防水泵,另一种是在管道上设置消防加压水泵,消火栓 按钮与此泵联系。第一种做法环节简单,但由于工业场地 面积较大,生产系统距离日用消防水泵房可能较远,这使 信号线长而增加了不安全因素;第二种做法消火栓按钮与 管道加压泵连锁,由于加压泵需考虑位置,使得管理不便。 这两种做法是否都合理,应在行业规范中给予明确规定。 2 井下消防 211 消防水量 井下消防设计以前一直是以消火栓为主,自从2003年 颁布实施 煤矿井下消防、洒水设计规范 MT/T5032 - 2003 ,开始对煤矿井下设置固定灭火装置有了规定。 关于固定灭火的水量,依据 井下规 第31113固定 灭火装置的用水量应按下列规定计算 1 当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 当井下采用的固定装置为非标准设计时,应根据保 护范围的面积、设计喷嘴数量和强度计算。设计参数应根 据试验资料选取。 3 上述装置的灭火延续时间应按2h计算。 在 井下规 第61117条中规定了设置固定灭火装置 的位置① 胶带输送机机头处设自动喷水灭火系统;②马 头门内侧20m处设水喷雾隔火装置。 根据以上条例,对煤矿井下消防要求在理论上很全面, 但在设计时,感觉执行起来有难度。地面建筑固定灭火系 统是依据 自动喷水灭火系统设计规范 GB 50084 - 2001, 2005年版、 水喷雾灭火系统设计规范 GB 50219 - 95等规范,其规范对设计参数作用面积、喷水强 度做了详细规定,而 井下规 只是规定购成套设备以 生产厂提供的用水量、非标设计以试验资料选取,那么生 产厂的用水量依据是什么试验资料谁提供笔者希望规 范能给予明确规定,以便设计采用。 在 煤炭工业矿井设计规范 GB50215 - 2005第 131619条规定了自动喷水灭火装置的强度为8L /minm2, 保护巷道长度为14～18m,而 井下规 则没有采纳此 数据。 在固定灭火延续时间上,井下规 均为2h,但 煤 炭工业矿井设计规范 GB 50215 - 2005第131619规定 自动喷水灭火为2h,水喷雾隔火为6h。 两个规范出现不一致,设计时感到困难。 212 消防系统 地面自动灭火系统分闭式系统及开式系统,是由洒水 喷头、报警阀组、水流报警装置组成,火灾发生时,可向 消防控制室报警,反映火灾区域。井下采用哪种方式更合 理井下巷道长达数千米,甚至上万米,设计时,将信号 反映到什么地方这些问题规范中都没有规定,希望能进 一步完善。 3 结 语 煤矿消防有其自身的特点,与城市和建筑小区消防都 有较大的不同。煤水规 已经实行11年,这些年我国经 济快速发展,地面生产系统的煤仓、栈桥、转载点、选煤 厂等的消防怎么做才能既安全合理,又节省不必要的投资 有待于相关规范的出台。 另外随着社会的发展,一些新型供水设备的出现,如 无塔供水系统即变频调速供水系统、无负压供水系统, 有些建设业主在设计时提出采用这些新型供水设备,而水 塔取消了,这样的供水系统对于煤矿是否适用没有规范 可依。 实现煤矿井下消防必要的条件一是有切实可行的规 范可依,二是有经过安全检验合格的产品可用。鉴于以上 种种问题,希望有关部门应该根据行业特点及多年的经验 教训,详细地给煤矿消防作出规定,也希望能研发出新产 品为煤矿井下消防服务。目前井下安全监测系统日趋完善, 井下瓦斯、通风、温度等都建立了自动监测系统,井下消 防更应纳入井下安全监测系统,使煤矿消防完善,达到既 节省投资又安全可靠的目的。 责任编辑 郑燕凌 22 设计技术 煤 炭 工 程 2007年第7期