РД 05-366-00
Инструкция по проектированию пожарно-оросительного водоснабжения шахт

Утверждена

постановлением Госгортехнадзора России от 22.06.2000 № 37 Вводится в действие с 01.11.2000 постановлением Госгортехнадзора России от 22.06.2000 № 37

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОЖАРНО-ОРОСИТЕЛЬНОГО

ВОДОСНАБЖЕНИЯ ШАХТ РД 05-366-00

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Настоящий руководящий документ устанавливает требования к проектированию системы пожарнооросительного водоснабжения шахт, методике проведения гидравлических расчетов водопроводных сетей, программам гидравлического расчета систем пожарно-оросительного водоснабжения шахт.

2. Соблюдение требований настоящей Инструкции обязательно при проектировании систем пожарнооросительного водоснабжения проектируемых, строящихся, реконструируемых и действующих шахт.

3. Настоящая Инструкция не распространяется на проектирование водоснабжения шахт с отрицательной температурой воздуха и окружающих горных пород в подземных выработках.

С вводом Инструкции по проектированию пожарно-оросительного водоснабжения шахт на территории Российской Федерации утрачивают силу ‘Указания по проектированию трубопроводов прокладываемых в подземных выработках угольных и сланцевых шахт” (М.: Минуглепром СССР, 1974. 35 с.).

ВВЕДЕНИЕ

Увеличение добычи угля в современных условиях неразрывно связано с повышением нагрузки на забой за счет применения высокопроизводительных и достаточно дорогих механизированных комплексов и ленточных конвейеров, а также высокой энерговооруженности предприятий.

Концентрация работ обусловливает повышенную пожароопасность шахт и требует адекватной противопожарной защиты материальных ценностей и обеспечения безопасных условий труда шахтеров.

Наибольший травматизм и ущерб шахтам наносят пожары, развившиеся из-за несвоевременного ввода в действие средств пожарной защиты, в частности из-за отсутствия или слабого напора воды в подземном пожарно-оросительном трубопроводе.

В связи с этим особое внимание должно уделяться системе пожарно-оросительного водоснабжения, которая является основным и наиболее эффективным звеном противопожарной защиты угольных шахт.

Проведенный в РосНИИГД анализ противопожарной защиты на шахтах Кузбасса, Воркуты, Урала, Восточного Донбасса показал, что в настоящее время в отрасли отсутствует единый подход к проектированию пожарно-оросительного водоснабжения.

Вместе с тем в последнее время в силу ряда причин значительно усложнилась конфигурация сетей пожарно-оросительного трубопровода, повсеместно проводится закольцовка подземной сети, водоснабжение, как правило, ведется от нескольких независимых водопитателей, работающих в общую сеть, часто для обеспечения нормативных параметров водоснабжения в удаленных горных выработках стали использоваться подземные повысительные насосные станции.

В настоящей Инструкции изложены требования к источникам водоснабжения, водоводам, комплексу водопроводных сооружений на промплощадке, пожарно-оросительному трубопроводу, прокладываемому в горных выработках шахты, дана методика проведения гидравлических расчетов водопроводных сетей, изложены требования к программам гидравлического расчета систем пожарно-оросительного водоснабжения шахт.

Инструкция предназначена для работников шахт, проектных организаций и научно-исследовательских учреждений, занимающихся проектированием пожарно-оросительного водоснабжения угольных предприятий и разработкой проектов противопожарной защиты.

1. ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Общие требования

1.1.1. Выбор источников водоснабжения предопределяет характер и качество работы системы пожарнооросительного водоснабжения, состав ее сооружений, условия эксплуатации, надежность работы и стоимость.

1.1.2. Основные нормативные требования, предъявляемые к источникам водоснабжения угольных шахт, изложены в Правилах безопасности в угольных шахтах (РД 05-94-95), СНиП 2.04.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения” и ГОСТ 2761—84 “Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора".

1.1.3. Водоснабжение угольных шахт должно осуществляться, как минимум, от двух независимых источников, каждый из которых должен удовлетворять следующим основным требованиям:

обеспечивать получение из него необходимого количества воды на пожарные, производственные, хозяйственно-питьевые, технологические и другие нужды с учетом роста водопотребления на перспективу развития горных работ,

обеспечивать бесперебойность снабжения водой потребителей в горных выработках и на поверхностных объектах шахты,

обеспечивать возможность подачи воды в горные выработки и на промплощадку шахты с наименьшими затратами средств,

давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает предъявляемым санитарным требованиям или позволяет достичь требуемого качества путем несложной очистки,

обладать достаточной мощностью, чтобы отбор воды из него на пожаротушение не нарушал действующую систему водопользования,

дебит источника водоснабжения должен быть не менее 0,011 м³/ с (40 м³/ч).

1.1.4. В качестве источников водоснабжения при проектировании угольных предприятий следует рассматривать:

природные источники,

существующие хозяйственно-питьевые водопроводы (районные, городские и т.п.).

1.1.5. Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого угольного предприятия требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором оно расположено.

1.1.6. Выбор в качестве источника водоснабжения шахты существующих хозяйственно-питьевых водопроводов избавляет от необходимости очистки и обеззараживания воды перед подачей в пожарнооросительную сеть, но ставит работу системы водоснабжения шахты в зависимость от бесперебойной работы обслуживающего водопровод предприятия.

1.1.7. Использование вод близлежащих природных источников создает независимую систему водоснабжения угольного предприятия. Однако следует учитывать, что организация такой системы требует возведения водозаборных сооружений, насосных станций, прокладку водоводов значительной протяженности от источника до промплощадки шахты, устройство сооружений по очистке и обеззараживанию воды.

1.1.8. Все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к двум основным группам:

поверхностные источники,

подземные источники.

1.1.9. В качестве поверхностных источников водоснабжения следует рассматривать реки, каналы, озера и водохранилища.

1.1.10. В качестве подземных источников водоснабжения следует рассматривать грунтовые и артезианские воды, родники, шахтные и рудничные воды (при условии их очистки до норм, согласованных с органами санитарного надзора).

1.1.11. При выборе источника водоснабжения необходимо учитывать не только его состояние в данное время, но и возможности его изменения на перспективу как по количеству, так и по качеству воды.

1.2. Правила выбора и оценки пригодности источника

1.2.1. Выбор источника водоснабжения шахты должен производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 2761—84 “Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора”.

1.2.2. Выбор источника водоснабжения должен быть обоснован результатами топографических, гидрологических, гидрогеологических, ихтиологических, гидрохимических, гидробиологических, гидротермических и других изысканий и санитарных обследований с учетом его санитарной надежности и возможности получения воды, соответствующей требованиям СанПиН 2.1.4.559-96 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества”.

1.2.3. Источники водоснабжения с учетом их санитарной надежности согласно требованиям ГОСТ 2761-84 выбирают в следующем порядке:

межпластовые напорные воды,

межпластовые безнапорные воды,

грунтовые воды, искусственно наполняемые и подрусловые подземные воды, поверхностные воды (реки, водохранилища, озера, каналы), шахтные воды.

1.2.4. Выбор источника водоснабжения производится на основании: анализов качества воды на соответствие ее требованиям СанПиН 2.1.4.559-96,

данных о необходимости обработки воды источника (обеззараживание, осветление, обезжелезивание и т.д.),

данных о запасах воды в источнике и дебите воды в источник,

данных о возможности организации зоны санитарной охраны источника водоснабжения, санитарной характеристики предполагаемой конструкции водозабора.

1.2.5. При анализе подземных источников водоснабжения дополнительно необходимо учитывать:

общее геологическое строение территории района, расположение источника и общую характеристику его гидрогеолигических условий,

тип выбранного водоносного горизонта (артезианский — напорный, грунтовый — безнапорный),

глубину залегания кровли водоносного горизонта,

мощность,

водовмещающие породы,

условия и места питания и разгрузки водоносного горизонта,

общие сведения о водообильности горизонта, сведения о существующем и перспективном использовании водоносного горизонта для водоснабжения и других целей,

общие сведения о гидрогеологических условиях района (месторождения), условиях питания водоносных слоев, топографическая, почвенная и санитарная характеристика участка водозабора,

характеристику водоносного горизонта, намечаемого к эксплуатации (литологический состав, характер перекрытия, динамический уровень воды при расчетном водоотборе),

данные о степени проницаемости слоев, перекрывающих пластов, данные о возможности влияния зоны питания на качество воды,

санитарную характеристику местности, непосредственно прилегающей к водозабору (расположение и расстояние от водозабора до возможных источников загрязнения: провалов, заброшенных горных выработок, колодцев и т.п.).

1.2.6. При анализе поверхностных источников водоснабжения дополнительно необходимо учитывать:

гидрологические данные: площадь бассейна питания водозабора, режим поверхностного стока, максимальные, минимальные и средние расходы, скорость и уровень воды в месте водозабора, средние сроки ледостава и вскрытия, предполагаемый расход используемой воды и его соответствие минимальному расходу в источнике,

общую санитарную характеристику источника: наличие населенных пунктов, промышленных предприятий (их число, размеры, расположение, характер производства), причины, влияющие на ухудшение качества воды источника (наличие бытовых и производственных стоков, количество отводимых сточных вод), расстояние от места спуска стоков до водозабора,

характеристику самоочищающей способности водоема.

1.2.7. При выборе в качестве источника водоснабжения водохранилищ, кроме того, должны учитываться следующие данные: площадь зеркала и объем водохранилища, режим питания и использования, максимальная и минимальная глубина, наличие цветения, зарастания, заиления, характер дна, берегов, донных отложений.

1.2.8. Сбор данных и изучение условий выбора источника водоснабжения, а также разработку прогноза санитарного состояния водоема организует выполняющая проект организация.

1.2.9. Определение места отбора проб воды, отбор проб и их анализ осуществляются учреждениями государственного санитарного надзора, а также уполномоченными ими санитарными лабораториями предприятий и организаций, имеющими соответствующую лицензию.

1.2.10. Заключение о соответствии источника водоснабжения требованиям стандарта дают органы и учреждения государственного санитарного надзора, на которые возложены эти обязанности.

1.2.11. Заключение о пригодности источника водоснабжения должно содержать данные:

об объекте водоснабжения и санитарной характеристике намечаемого к использованию источника водоснабжения,

качестве воды источника водоснабжения и прогноз его состояния на расчетный срок.

1.2.12. Выбор источника водоснабжения при наличии неиспользованных источников и равной возможности обеспечения требуемого качества и количества воды должен осуществляться путем техникоэкономического сравнения вариантов схем обработки воды с учетом санитарной надежности источников.

1.3. Водозаборные сооружения

1.3.1. Выбор типа и схемы размещения водозаборных сооружений следует производить исходя из геологических, гидрогеологических и санитарных условий района.

1.3.2. При проектировании новых и расширении существующих водозаборов должны учитываться условия взаимодействия их с существующими и проектируемыми водозаборами на соседних участках.

1.3.3. Водозаборные сооружения противопожарных водопроводов должны быть I степени надежности и обеспечивать в любое время суток подачу полного расчетного расхода воды.

1.3.4. Водозаборные сооружения объединенных водопроводов должны обеспечивать подачу суммарного расхода воды, равного:

Qb.C =Qxn ⁺Qo.C ⁺Qn . 0)

где Q_{B c}— расход воды, обеспечиваемый водозаборным сооружением,

Q_xn — расход воды на хозяйственно-производственные нужды,

Q₀.c— расход воды на нужды очистных сооружений (для промывки фильтров, отстойников и т.д.),

Q_n — расход воды, необходимый для восстановления противопожарного запаса.

1.3.5. Восстановление использованного в аварийной обстановке неприкосновенного противопожарного запаса воды должно осуществляться по мере ее расходования из резервуаров.

1.3.6. Все виды водозаборных сооружений могут быть разделены на две группы в соответствии с видом используемых природных источников:

сооружения для забора поверхностных вод,

сооружения для забора подземных вод.

1.3.7. Проектирование водозаборных сооружений должно осуществляться в соответствии с требованиями СНиП 2.04.02—84 “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения”.

1.3.8. Водозаборные сооружения из поверхностных источников кроме основной задачи — обеспечения бесперебойного получения требуемого (заданного) количества воды из источника должны выполнять также функции механической очистки.

1.3.9. Как правило, водозаборные сооружения должны быть объединены с насосными станциями I подъема.

1.3.10. Насосные станции водозаборных сооружений следует проектировать в соответствии с указаниями СНиП 2.04.02—84.

1.3.11. В насосной станции I подъема независимо от числа установленных рабочих насосов следует предусматривать один резервный насос.

1.3.12. Напор, развиваемый насосами, установленными в насосной станции I подъема, должен обеспечивать подачу необходимого количества воды непосредственно в пожарные резервуары, минуя в аварийном режиме очистные сооружения по обводным водоводам.

1.3.13. Количество всасывающих линий к насосной станции I подъема независимо от числа и групп установленных насосов должно быть не менее двух.

1.3.14. Речные водозаборные сооружения следует располагать в тех местах русла реки, в которых, с одной стороны, не наблюдается интенсивного осаждения насосов и, с другой стороны, не происходит разрушение берега в результате осыпей и оползней.

1.3.15. При выборе места расположения водозаборов должны учитываться ледовые условия поверхностного источника водоснабжения:

места возможного образования ледяных заторов, шугозаторов, а также зоны интенсивного образования внутриводного льда.

1.3.16. В качестве сооружений для водозабора подземных вод в проектах надлежит принимать следующие типы водоприемных устройств: водозаборные скважины, шахтные колодцы, горизонтальные водозаборы (включая подземные водосборники), лучевые водозаборы, каптажи родников.

1.3.17. При проектировании забора воды с помощью водозаборных скважин независимо от принятого количества рабочих скважин необходимо предусмотреть одну резервную.

1.3.18. В водозаборных сооружениях подземных вод следует предусматривать измерения расхода воды, подаваемой из каждой скважины (колодца), уровень воды в скважинах (колодцах), а также давлений на насосах.

1.3.19. Для водозаборных скважин (колодцев) следует предусматривать автоматическое отключение насосов при падении уровня воды ниже допустимого.

1.3.20. В водозаборах подземных вод управление насосами следует предусматривать автоматическое в зависимости от уровня воды в резервуарах или дистанционное — с пульта диспетчера.

1.4. Водоподготовка

1.4.1. Метод обработки воды, состав и расчетные параметры сооружений водоподготовки, расчетные дозы реагентов подлежит устанавливать в зависимости от качества воды в источнике водоснабжения, назначения водопровода (хозяйственно-противопожарный, противопожарный, пожарно-оросительный и т.д.), производительности станции и местных условий на основании данных технологических изысканий и опыта эксплуатации сооружений, работающих в аналогичных условиях.

1.4.2. Надежность схем и методов обработки воды должна быть подтверждена соответствующими специальными технологическими и гигиеническими исследованиями в порядке, установленном органами государственного санитарного надзора.

1.4.3. Проектирование установок и сооружений водоподготовки надлежит осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.04.02-84.

2. ПОЖАРНЫЙ ТРУБОПРОВОД НА ПОВЕРХНОСТИ ШАХТЫ

2.1. Общие требования

2.1.1. Сеть пожарного (или объединенного с пожарным) трубопровода на поверхности шахты должна удовлетворять следующий основным требованиям:

обеспечивать подачу нормативного расхода воды на пожаротушение (при наибольшем расходе воды на хозяйственно-бытовые и производственные нужды наземных и подземных потребителей) к местам потребления под требуемым напором,

обладать достаточной степенью надежности и бесперебойности снабжения водой потребителей.

2.1.2. Противопожарное водоснабжение зданий и сооружений на поверхности шахты следует проектировать в соответствии с Требованиями СНиП 2.04.02-84 “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения”, СНиП 2.04.01-85 “Внутренний водопровод и канализация зданий”, Правил безопасности в угольных шахтах, Инструкции по противопожарной защите угольных шахт (приложение к Правилам безопасности в угольных шахтах), СНиП 2.05.07-91 “Промышленный транспорт”.

2.1.3. При размещении на промплощадке шахты лесного склада при проектировании противопожарного водоснабжения следует учитывать требования СНиП 2.11.06-91 “Склады лесных материалов. Противопожарные нормы”.

2.2. Резервуары и водоемы для хранения пожарного запаса воды

2.2.1. Для хранения неприкосновенного пожарного запаса воды на промплощадках шахт устраиваются пожарные резервуары или водоемы.

2.2.2. Объем хранимого неприкосновенного запаса воды должен определяться из расчета максимального ее расхода на пожаротушение в течение трех часов, но не менее 250 м³.

2.2.3. Количество пожарных резервуаров или водоемов должно быть не менее двух, при этом в каждом из них должно храниться 50 % объема воды на пожаротушение.

2.2.4. Выбор конструкции резервуаров должен вестись в соответствии с типовыми проектами в зависимости от объема, назначения, минимальной температуры окружающего воздуха (холодное время года), сейсмоопасности района.

2.2.5. Для сохранения неприкосновенного пожарного запаса воды резервуары должны быть оборудованы автоматическими устройствами сигнализации уровня, которые при достижении уровня неприкосновенного запаса воды подают сигнал на пульт диспетчеру шахты.

2.2.6. На гидрошахтах в качестве резервуаров для хранения пожарного запаса воды могут быть использованы резервуары технической воды, соединенные с пожарным водопроводом.

2.2.7. Питание резервуаров водой должно осуществляться от двух независимых источников, удовлетворяющих требованиям, перечисленным в разделе 1 настоящего Руководства. Допускается использовать в качестве одного из независимых источников водоотлив шахты, при условии очистки воды, перед поступлением в резервуар, до норм, согласованных с органами санитарного надзора.

2.2.8. Для противопожарной защиты удаленных от промплощадки шурфов и вентиляционных стволов, имеющих деревянные элементы крепления, подача воды к которым по специальному противопожарному трубопроводу экономически нецелесообразна, должен быть устроен пожарный резервуар емкостью 100

Резервуар должен быть расположен на расстоянии не более 50 м от устья вентиляционного шурфа, для его заполнения может быть использована осветленная техническая вода.

2.2.9. Для стволов (шурфов), находящихся в стадии проходки к моменту ее начала, должен устраиваться временный резервуар емкостью не менее 100 м³. После завершения работ в стволе должен быть выполнен постоянный пожарный резервуар в соответствии с проектом.

2.2.10. При проектировании пожарных резервуаров и водоемов, расположение их и устройство необходимо предусматривать таким образом, чтобы обеспечивалась самотечная подача воды в шахту и удобный забор воды из них при тушении пожаров на поверхности.

2.2.11. Расстояние от пожарных резервуаров или водоемов до зданий III, IV и V степени огнестойкости и до открытых складов сгораемых материалов должно быть не менее 30 м, до зданий I и II степени огнестойкости — не менее 10 м.

2.3. Противопожарные насосные станции

2.3.1. На промплощадках шахт оборудуются противопожарные насосные станции II категории надежности.

2.3.2. Проектирование насосных станций должно осуществляться в соответствии с требованиями СНиП

2.04.02-84.

2.3.3. Выбор типа насосов и количества рабочих агрегатов надлежит производить на основании расчетов совместной работы насосов с сетью и условий пожаротушения. Производительность пожарных насосов должна соответствовать расчетному расходу воды на подземное пожаротушение, но не должна быть менее 0,022 м³/с (80 м³/ч).

2.3.4. В противопожарной насосной станции на промплощадке шахты следует предусматривать один резервный пожарный насос, независимо от количества рабочих насосов.

2.3.5. Отметку оси насосов следует определять, как правило, из условия установки корпуса насосов под заливом от верхнего уровня воды (определяемого от дна) неприкосновенного пожарного запаса.

2.3.6. При размещении в противопожарной насосной пожарных и хозяйственных насосов в проекте должны быть предусмотрены решения по недопущению работы хозяйственных насосов после снижения уровня воды в резервуаре до контролируемого неприкосновенного пожарного запаса воды.

2.3.7. Количество всасывающих линий к насосной станции независимо от числа установленных насосов должно быть не менее двух.

2.3.8. Количество напорных линий от противопожарной насосной станции должно быть не менее двух.

2.3.9. Размещение запорной арматуры на всасывающих и напорных трубопроводах должно обеспечивать возможность замены или ремонта любого из насосов, обратных клапанов и основной запорной арматуры, а также возможность дистанционного или автоматического пуска насосов.

2.3.10. Всасывающий трубопровод, как правило, должен иметь непрерывный подъем к насосу не менее 0,005.

2.3.11. Помещения насосных станций должны обогреваться в зимнее время.

2.3.12. Насосные станции с размером машинного зала 6x9 м и более должны оборудоваться внутренним противопожарным водопроводом с расходом воды 2,5 л/с. Пожарные краны должны быть подсоединены к напорному коллектору насосов.

2.3.13. Противопожарные насосные станции допускается размещать в производственных зданиях, при этом они должны быть отделены от остальной части здания противопожарными перегородками и иметь отдельный выход наружу.

2.3.14. Насосы (рабочие и резервный) должны питаться электроэнергией от двух независимых источников или от двух отдельных фидеров.

2.3.15. Управление пожарными насосами, расположенными на основной промплощадке, следует предусматривать дистанционное — от диспетчера шахты. Управление пожарными насосами, расположенными на вспомогательных промплощадках, следует предусматривать из помещений с постоянным присутствием персонала, оборудованных автоматической телефонной связью с диспетчером шахты.

Управление пожарными насосами, подающими воду на пожаротушение на башенные копры, должно быть дополнительно предусмотрено от кнопок на всех отметках башенных копров.

2.3.16. Одновременно с включением противопожарных насосов должны автоматически выключаться