掘进巷道隔爆水棚的设计制作、安装及维护

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掘进巷道隔爆水棚的设计制作、安装及维护作者：戚尹德
来源：《科技创新与应用》2013年第27期
摘要：随着煤矿掘进工程的施工，掘进巷道隔爆水棚的设计制作、安装及维护在实际施工中具有重要意义。

隔爆水棚按照隔绝爆炸范围一般分为主要隔爆水棚和辅助隔爆水棚。

本文主要介绍掘进巷道主要隔爆水棚的设计制作、安装及维护。

关键词：煤矿；隔爆水棚；水袋；掘进巷道
引言
煤矿生产，掘进先行，但是很多巷道的施工，都少不了爆破作业。

根据《煤矿安全规程》防止爆炸由局部过大为全矿性的灾难，设计中采用在井下容易发生爆炸的地点设置隔爆设施。

1 设计简介
1.1 设计概述
在采取隔绝爆破的措施时，需要安装的相关水棚称为隔爆水棚。

隔爆水棚由架设于巷道顶部充满水的水袋组成。

当发生爆炸时，冲击波将水袋震翻及破碎，水被爆出来，形成水雾带并充满整个巷道，吸收大量热量，以此抑制或熄灭冲击过来的火焰，阻止爆炸的传播。

我们把隔爆水棚的设置地点定为胶带大巷、辅助大巷及回风大巷。

隔爆水棚相关规定要求主要隔爆设施的设计长度不得少于30m，我们把隔爆水袋区排间距设置为1.5m，每排吊挂四个水袋。

1.2设计图纸
1.3 缺点分析
1.3.1 优点
①整体采用了巷道预定位拉定位线的测量，定点打孔的办法保证了整体设施的水平定位。

②主结构采用10#槽钢制作，保证了整体结构的稳定性。

③支撑架与主结构采用了闭锁装置，固定了支撑架的位置，保证达到了隔爆设施排间距的要求。

④整体结构采用了锚杆（索）悬挂，保证了整体设施悬挂的要求。

1.3.2 缺点
整体结构重量大，移动能力差。

2 隔爆水棚的制作要求
（1）主结构采用10#槽钢制作，槽钢两端焊接连接孔，槽钢定点设置锚杆（索）预留连接孔，定点焊接支撑架闭锁装置。

（2）采用1寸钢管制作支撑架，支撑架必须整体保持水平，根据巷道实际宽度，测量完毕后设置支撑架的具体长度、宽度。

（3）采用1-3mm厚钢板制作支撑架托架，托架必须保证支撑架方便进入且起到固定作用。

（4）吊挂锚杆（索）必须达到满足吊挂要求的长度，锚杆外露长度不得少于400mm。

（5）隔爆水袋是隔爆水棚的重要组成部分，是防止爆炸发生的重要因素。

隔爆水袋作为盛水容器，必须能够禁受水的长期浸泡，材质不易腐烂、机械强度不下降，具有阻燃和抗静电能力。

因此隔爆水袋与水袋钩必须按矿相关部门统一标准进行购买，并达到合格标准，严禁使用不合格水袋。

（6）隔爆水袋必须按要求喷绘编号，巷道名称，喷绘位置必须统一，经通风部管理人员验收后方可入井安装。

（7）整体结构制作完成后必须在地面进行预安装，经通风部管理人员验收合格后方可入井安装。

3 安装要求
（1）巷道安装使用集中式隔爆水棚，水棚安装在巷道直线段内，采用吊挂式安装。

定点测量巷道内可安装位置，在规定范围内找出适应吊挂设施的位置。

水棚的安装距掘进巷道工作面直线距离60-200m，弯巷距离为50-75m，与风门的距离不得少于25m。

严禁隔爆水棚安装在局部挑顶的位置，需要挑顶时，隔爆水棚区的巷道断面应与其前后20m巷道断面保持一致。

隔爆水棚区两个水袋之间距离一般为1.2-3.0m，我们采用1.5m的排间距，符合要求。

（2）在预定位置内设定锚杆（索）打孔点并按要求进行打孔作业，锚杆（索）吊挂部分必须达到可水平悬挂整体设施的要求。

（3）打孔作业完毕后，在施工位置预留施工水平吊线，施工水平吊线必须与准备施工吊装的隔爆水袋设施水平相同，整体施工完毕后方可拆除。

（4）由于隔爆水棚长期处于潮湿状态下了，为了保证隔爆水棚能够长期安全的使用，安装前必须对主结构进行防锈处理，粉刷防锈漆。

（5）所有的设施及配件地面制作完成后，由通风部管理人员验收合格后，方可组织运输到指定位置。

安装前清点水袋及托架、吊钩、撑架的数量及质量，发现问题及时处理。

（6）吊挂整体设施前，必须编写施工措施，报请通风部及安监部门审核批准后方可施工。

（7）铺设主龙骨结构横竖两向标准连接，进行测量调整以保证主结构水平稳定。

（8）将支撑架逐个嵌入到托架内并设定闭锁，并随时调整其位置使其排列整齐。

（9）水袋安装前应预设工程线，拉向整体设施两端进行标定其是否整齐，以便进一步调整。

（10）设施安装完成后进一步检查水袋的安装质量确认无误后，向水袋内注水，并保证水量。

（11）利用井下水管进行供水。

在安装隔爆水棚区各处的井下水路管道上分别安装一个三通、支管和闸阀。

在隔爆水棚去需要加水时，可用橡胶管对水袋进行供水。

（12）整理安装现场，收拾现场物品，盘好加水胶管，并悬挂隔爆设施说明板。

4 维护要求
（1）建立隔爆设施管理台帐，并按要求逐日填写，汇总后上报矿通风部管理部门。

（2）各隔爆设施负责单位必须设专人对责任区域内的隔爆水袋每班进行检查，凡发现水袋缺水、脱
钩、损坏的现象，必须及时做出处理。

（3）巷道冲洗人员必须每日在冲洗巷道时对隔爆水袋整体设施进行冲洗，保证设施无积尘现象出现。

（4）各隔爆设施负责单位必须备用足量的隔爆水袋，并建立使用账目，凡发现有备量不足时，必须及时购买补充。

（5）各设施负责维护人员必须认真填写管理牌板，按维护时间、要求填写。

（6）隔爆水棚需要安装、拆除或移动时，必须报请矿通风部审核，批准后方可进行施工。

5 结束语
搞好煤矿安全生产是保护国家财产和人民群众生命安全的一件大事。

防止瓦斯、煤尘爆炸事故是煤矿安全工作中的重中之重，因此在井下设置隔爆设施就是一项不可或缺的预防措施。

参考文献
[1]中华人民共和国能源部.煤炭安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，1992.
[2]周奠邦.被动式隔爆棚及其应用[J].煤炭工程师，1993.
作者简介：戚尹德（1983-），男，汉族，安徽灵璧人，助理工程师，毕业于河南理工大学，现在中煤矿山建设集团三十工程处生产技术部从事技术管理工作。

隔爆水棚安装标准

隔爆水棚安装标准矿属各单位：根据公司要求，自2012年6月份开始我矿按高瓦斯矿井管理，根据《煤矿安全规程》第一百五十条规定：高瓦斯矿井煤巷掘进工作面应安设隔（抑）爆设施，井下各巷道按要求需安装隔爆水棚，现将隔爆水棚安装标准及技术要求下发，望相关单位严格按照安装标准施工，具体安装标准如下：一、隔爆水棚种类隔爆水棚有水槽式水棚和水袋式水棚两种，根据我矿的具体条件，采用水袋式水棚。

二、隔爆水棚布置方式隔爆水棚的布置方式可分为集中式与分散式，但分散式水袋棚不得作为主要隔爆棚。

根据我矿具体条件，采用集中式水袋棚布置方式。

三、隔爆水棚设置地点、位置要求1、根据我矿实际情况，需要安装的地点：二2煤31011风巷、二2煤31011机巷、二2煤31011风巷下段、二2煤31011机巷下段、三2煤32051风巷、三2煤32051机巷、二2煤22081上采面风巷和机巷；2、水棚应设在直线巷道内，水棚安设前后20m断面一致；3、水棚与巷道交叉口、转弯处的距离应保持50～75m，与风门的距离应大于25m；4、距工作面最近的一排水棚与工作面的距离必须在60～200m，随着采掘工作面的推进及时移动。

四、隔爆水棚设置遵循原则1、隔爆水棚必须按规定进行安设，日常管理责任到人，实行挂牌管理，隔爆水棚的说明牌要标明安设地点、水棚类型、棚区长度、巷道断面、水袋数量、水袋容量、设计水量、实际水量、管理单位、管理人员；2、水袋边缘与巷壁、支架、顶板（梁）之间的垂直距离不小于0.1 m，水袋距顶板（梁）的距离不大于1.0m；3、水袋之间的间隙与水袋同支架或巷壁之间的间隙之和不得大1.5m，禁超1.8m，同一排（列）中水袋之间的最小间隙不小于0.1m，最大间隙不大于1.2m；4、水棚安设在巷道顶部，水袋采取横向吊挂式布置，水棚距巷道轨面不小于1.8m，水棚应保持同一高度；5、水棚排间距离为1.2～3.0m，每组隔爆水棚安装不少于10棚，每排安装水袋4袋(每棚水袋的数量，可根据巷道断面大小选择安装，如果每棚选择安装2个或3个水袋，必须增加水棚数量，以保证水袋总数不少于40个，用水量不少于规定)，吊挂水袋，挂勾位置要对正，相向布置；挂钩用8号铁丝或钢丝握，拉丝用油丝绳或废旧钢丝绳，挂勾角度为60±5度，弯勾25mm；6、每组水棚的总水量按巷道断面积计算，不少于200L/m2，且棚区长度不小于20m；7、要经常保持水袋的完好和规定的水量；上边缘需成水平状态，达到设计要求；8、每处水棚必须使用同一规格的水袋，不得混用。

隔爆水棚安装(加水)安全技术措施

隔爆水棚安装（加水）安全技术措施隔爆水棚安装（加水）工序一、操作准备1、根据所要安设的隔爆水棚备齐所需的水袋、钩子、胶管、弯头、横管、边管及工具等2、检查所安设隔爆水棚地点的顶帮是否完好。

附近5m内有无安全隐患。

发现问题及时处理。

二、正常操作1、如果安设隔爆水棚地点顶板有锚梁，可将边管直接绑在锚梁上，如果没有锚梁或锚梁长度不足，则需在巷道顶部用电煤钻打眼，眼深不低于0.3m，眼间距3m，眼内埋设铁橛，并用木楔固定牢。

2、绑边管：用￠50铁管作边管吊挂在锚梁或铁橛上，每根管不小于2个吊挂点，用铁丝捆绑牢。

3、安装及回撤时，要2人配合好，1人观察顶板，1人吊挂。

4、在架线电机车巷道中施工前（加注水），必须首先停电，并执行停送电制度。

5、在运输巷道中施工，要有人监护、指挥运行车辆，确保安全施工。

6、如果巷道超高，应用梯子或搭设平台，牢固后，人员站在上面工作，要小心。

7、吊挂时要按具体规定，依次安设横管、吊钩、水袋（槽），吊挂要整齐。

8、向水袋（槽）中注入清水，水量充足。

9、查验安装的水袋（槽）的质量，保证不漏水、不歪斜。

否则要进行调整。

10、安装、加水完毕后要吊挂隔爆水棚说明牌板，牌板内容要与现场情况相一致。

三、特殊操作1、在顶板及附近巷道有隐患时，应首先处理，处理完后方可吊挂操作。

2、安装及回撤时，顶板、支护发生变化时，应停止操作。

四、收尾工作1、把剩余的水袋（槽）、钩子整理好带到指定地点。

2、及时通知有关人员，将新安设（拆除）隔爆设施标住在图纸上，并建立挡案。

五、安全规定在下列地点必须安设主要隔爆水棚。

1、矿井两翼与井筒相通的主要运输大巷和回风大巷。

2、相邻采区之间的集中运输巷道和回风巷道3、相邻煤层之间的运输石门和回风石门在下列地点必须安设辅助隔爆水棚。

1、采煤工作面进、回风巷道2、采区内的煤层掘进巷道3、采用独立通风，并有煤尘爆炸危险的其它巷道4、与煤仓相通的巷道水棚的水量：水棚的用水量按巷道断面计算，主要水棚不低于400L/m2，辅助水棚不低于200L/m2。

煤矿隔爆水棚安装规范标准及管理方案办法

隔爆水袋棚安装标准及管理办法二◦一二年三月十二日隔爆水袋棚安装标准一、结构水棚是由架设于巷道顶部充满水的水槽及水袋组成，当发生爆爆炸时，冲击波将水槽或水袋震翻及破碎，水被瀑洒出来，形成水雾带并充满整个巷道，以此抑制、熄灭接至而来的火焰，阻止爆炸的传播。

1、水槽水槽主要以塑料制品为主要形式，主要规格有40L、80L两种。

2、水袋水袋主要为塑料制品，主要规格有40L、60L、80L三种。

二、布置1、布置原则水棚按隔绝煤尘爆炸的保护范围，可分为主要隔爆棚与辅助隔爆棚，但由40L 及小于40L的水袋所组成的水袋棚不得作为主要隔爆棚。

其布置原则如下：1）主要隔爆棚应在下列地点布置：（1）矿井两翼与井筒相连通的主要运输大巷与回风大巷。

（2）相邻采区之间的集中运输巷和回风巷。

（3）相邻煤层之间的运输石门和回风石门。

2）辅助隔爆棚应在下列地点设置：（1）采煤工作面进风巷和回风巷。

（2）采区内的煤巷、半煤巷掘进巷道。

（3）采用独立通风，并有煤尘爆炸危险的其他巷道，和隔绝与煤仓、装载点相通的巷道。

2、布置方式水棚的布置方式可分为集中式与分散式，但分散式水槽棚和水袋棚不得作为主要隔爆棚。

水棚设置位置详见下表水棚设置位置另外，尚需遵循以下原则：1）水棚排间距为1.2~3.0m，主要水棚的棚区长度不小于30m辅助棚的棚区长度不小于20m2）水槽排（列）中的水槽，占据巷道宽度之和与巷道最大宽度的比例为：巷道净断面积v 10m,至少为35%巷道净断面积10~12 m2,至少为50% > 10n2,至少为65% 3）水槽在井下巷道的安装方式采用吊挂式，并呈横向布置（即水槽长边垂直于巷道轴线）4）水槽排（列）内水槽之间的间隙与水槽同支架或巷道之间的间隙之各〉 1.5m, 特殊情况玄1.8m ;两个水槽之间的间隙玄1.2m。

5）水槽外边缘与巷壁、支架、顶板、构筑物之间的垂直距离玄100mm水槽底部至顶梁（顶板）的垂直距离〉1.6m，如果槽列内的水槽距顶梁（顶板）的距离超过1.6m 时，必须在该水槽的上方增设1个水槽。