煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求-編制說明

GBXXXXX-2020

《煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求》

（計劃編號：20190085-Q-627）

編制說明

2020年3月12日

GBXXXXX-2020《煤煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求》

編制說明

一、工作簡況

1、任務來源

《煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求》強制性國家標準（GB）任務來源于《國

家標準化管理委員會關(guān)于下達<轎車輪胎>等44項強制性國家標準制修訂計劃的通知》

（國標委發(fā)〔2019〕14號），于2019年4月立項，中煤科工集團重慶研究院有限公司開

始牽頭起草《煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求》強制性國家標準（GB），該項目

序號：38，計劃編號：20190085-Q-627，項目周期：24個月。

2、目的意義

《煤礦安全規(guī)程》中第一百八十六條規(guī)定：“開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井，必

須有預防和隔絕煤塵爆炸的措施，礦井的兩翼、相鄰的采區(qū)、相鄰的煤層、相鄰的采煤

工作面間，掘進煤巷同與其相連的巷道間，煤倉同與其相連的巷道間，采用獨立通風并

有煤塵爆炸危險的其他地點同與其相連的巷道間，必須用水棚或者巖粉棚隔開”；第一

百八十八條規(guī)定：“高瓦斯礦井、突出礦井和開采有煤塵爆炸危險的礦井，煤巷和半煤

巖巷掘進工作面應當安設隔爆設施”。我國煤礦井下控制瓦斯煤塵爆炸措施主要為安裝

被動式隔爆設施隔爆水棚，目前，已廣泛應用于具有瓦斯煤塵爆炸危險的各個煤礦。

然而，通過大量的瓦斯煤塵爆炸事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多礦井安裝的被動式隔爆設施

基本上形同虛設，未真正發(fā)揮作用。究其原因，煤礦井下環(huán)境復雜，無相應的法規(guī)或

標準對被動式隔爆設施的安裝、使用進行統(tǒng)一要求，導致煤礦不能正確使用，監(jiān)管部

門也缺乏監(jiān)管依據(jù)，使得安全性難以保證；而生產(chǎn)廠家基本上只管生產(chǎn)，對現(xiàn)場應用

缺乏指導。因此，為了規(guī)范被動式隔爆設施的安裝，促進其正確使用，以更好的在瓦

斯煤塵爆炸事故中發(fā)揮作用，必須制定標準加以要求，這對于提高煤礦瓦斯煤塵爆炸

防治水平，保障人民生命財產(chǎn)免受損失，具有重要的現(xiàn)實意義。

3、主要工作過程

2019年4月，在接到標準制定計劃后中煤科工集團重慶研究院有限公司牽頭組織相

關(guān)單位及人員成立標準編制小組，制定了標準《工作大綱》。

2019年5月~8月，開展了基礎資料的收集、調(diào)研和分析論證工作，進行了前期試

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驗。

2019年9月~11月，起草標準具體方案及進度計劃，相關(guān)條款論證試驗。

2019年12月~2020年1月，完成了標準《討論稿》。

2020年2月~3月，編制單位組織工作組內(nèi)部并邀請了相關(guān)專家對《討論稿》進行

了研討，根據(jù)研討結(jié)果進行修改完善，起草形成初步《征求意見稿》。

4、標準主要起草單位

本標準主要起草單位：中煤科工集團重慶研究院有限公司、中國礦業(yè)大學、煤科

集團沈陽研究院有限公司等。歸口單位：國家煤礦安全監(jiān)察局。

二、標準編寫原則和確定標準主要內(nèi)容

1、編寫原則

（1）標準編寫規(guī)則

本標準按照GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》

的編寫規(guī)則進行編寫。

（2）相關(guān)條款與現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》相一致原則

本標準的制定與現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定相一致。

（3）編寫主要原則

本標準本著安全使用、便于維護的原則進行內(nèi)容編寫。

2、標準的主要內(nèi)容

本標準內(nèi)容包括9個部分：范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、一般規(guī)定、安裝

地點、位置要求、棚區(qū)參數(shù)設置、安裝方式、使用及維護。

2.1標準的名稱

本標準的名稱為“煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求”，與任務下達《通知》（國

標委發(fā)〔2019〕14號）文件要求一致。

2.2范圍

本標準規(guī)定了煤礦用被動式隔爆設施的一般規(guī)定、安裝地點及位置要求、棚區(qū)參數(shù)

設置、安裝方式、使用與維護等內(nèi)容；本標準適用于煤礦井下巷道中隔爆水棚和隔爆巖

粉棚的使用。因此，本標準范圍規(guī)定了標準的內(nèi)容條款，被動式隔爆設施的限定范圍。

2.3規(guī)范性引用文件

盡量采用現(xiàn)有最新版本的國標或行業(yè)標準作為引用標準，以增加本標準的適用性。

2

在后面的內(nèi)容中，引用到標準內(nèi)容時，引用標準內(nèi)容不再陳述。

2.4術(shù)語和定義

本條規(guī)定了此標準的專有定義，通用的定義不再陳述。隔爆棚按種類不同分為隔爆

水棚和隔爆巖粉棚，隔爆水棚又分為隔爆水槽棚和隔爆水袋棚；按安裝地點不同分為主

要隔爆棚和輔助隔爆棚。隔爆水棚按安裝要求不同分為集中式隔爆水棚和分散式隔爆水

棚；集中式隔爆水棚包含集中式水槽棚和集中式水袋棚；分散式隔爆水棚包含分散式水

槽棚和分散式水袋棚。隔爆巖粉棚按安裝地點不同分為主要巖粉棚和輔助巖粉棚。

2.5一般規(guī)定

本條是對被動式隔爆設施即隔爆棚設置的一般規(guī)定和基本要求。

“4.1”，隔爆水棚與隔爆巖粉棚比有以下優(yōu)點：水的比熱容較巖粉高5倍，因而吸

熱量大，隔爆效果好；水在接觸高溫火焰時形成的水蒸氣，更有利于撲滅火焰；在沖擊

波的作用下，水飛灑的時間比巖粉更短；水的供給比巖粉更為方便，可長期使用不必更

換，而巖粉需要加工和定期更換。因此，近年來，隔爆水棚已逐漸取代巖粉棚，作為隔

爆的主要形式。只有在礦井嚴重缺水、干燥的情況下才考慮選擇使用隔爆巖粉棚。

“4.2”，規(guī)定了隔爆水槽和隔爆水袋的基本技術(shù)要求，必須符合MT157的要求。

“4.3”，規(guī)定了隔爆水槽和隔爆水袋分散式或集中式安裝時的基本原則。分散式隔

爆水棚（水槽棚或水袋棚）僅能作為輔助隔爆棚使用。因為分散式水槽棚，雖終會有一

組（列）水槽處于距爆源的最佳位置，但在最終撲滅爆炸火焰之前，火焰將在整個棚區(qū)

內(nèi)傳播相當長的距離，導致更多的CO有毒氣體產(chǎn)生。集中式水袋棚不應作為主要隔爆

棚使用，而集中式的水槽棚應作為主要隔爆棚使用，這是因為集中式水槽棚比集中式水

袋棚動作后形成的水分布參數(shù)優(yōu)異，隔絕強烈爆炸效果相對較好。

“4.4”，規(guī)定了隔爆棚安裝區(qū)域的基本條件。

“4.5”，隔爆棚前若有支柱或其它設施阻擋，影響水槽或水袋的破碎、掀翻，影響

巖粉的分散、撒布；橫向安裝的隔爆設施受爆炸沖擊波面積大，容易破碎、掀翻，形成

良好的水分布或巖粉云帶。

“4.6”，規(guī)定了采用巖粉棚作為隔爆設施時，巖粉的材質(zhì)、顏色、物性及粒度等質(zhì)

量要求，是保障隔爆巖粉棚安全有效的前提條件。

2.6安裝地點

本條規(guī)定了各種型式的隔爆棚在煤礦井下的安裝地點。

3

“5.1”，主要隔爆棚的安裝地點，即集中式水槽棚及主要巖粉棚的安裝地點。主要

隔爆棚是為保護礦井，控制礦井一個采區(qū)、一個煤層、一翼等一個區(qū)域發(fā)生的爆炸不致

影響到其它區(qū)域，一般爆炸規(guī)模比較大。通過抑制瓦斯煤塵爆炸試驗表明，集中式水槽

棚組或主要巖粉棚作為主要隔爆棚，抑制強爆炸效果較好。

“5.2”，輔助隔爆棚的安裝地點。輔助隔爆棚安裝于區(qū)域內(nèi)爆炸易發(fā)點附近，抑制

和隔絕易發(fā)點發(fā)生的爆炸，防止擴大到區(qū)域內(nèi)其它部分或其它區(qū)域。這些地點發(fā)生的爆

炸，一般為爆炸的初始階段，規(guī)模較小。集中式、分散式水槽棚、水袋棚或輔助巖粉棚

均可作為輔助隔爆棚使用；具體采用那一種形式，依據(jù)煤礦的實際條件、經(jīng)濟性決定。

編寫“5.1”條和“5.2”條內(nèi)容，參考了《煤礦安全規(guī)程》（2016版）“第一百八十

六條”的規(guī)定。

2.7位置要求

本條規(guī)定了主要隔爆棚和輔助隔爆棚在煤礦井下安裝地點的具體位置?！?.1”條規(guī)

定了隔爆水棚安裝位置的具體要求，“6.2”條規(guī)定了隔爆巖粉棚安裝位置的具體要求。

“6.1.1”，煤礦井下工作面、煤倉、裝載點是爆炸易發(fā)點。根據(jù)井下所發(fā)生的爆炸

事故分析，煤塵的初始爆炸往往是弱爆炸，從弱爆炸發(fā)展到較強烈的爆炸，需要一個火

焰加速的距離。水槽或水袋的動作方式是受爆炸沖擊波破碎（掀翻）形成水分布水霧，

抑制隨后的爆炸火焰。研究發(fā)現(xiàn)集中式安裝的水槽或水袋全部動作需要的壓力相對較

大，動作時間相對較長。爆炸初始階段，瓦斯爆炸沖擊波超前火焰?zhèn)鞑?，棚區(qū)要能抑制

隔絕爆炸傳播，棚區(qū)的動作時間要同爆炸沖擊波與火焰的時間間隔相近。通過瓦斯煤塵

爆炸規(guī)律試驗、棚區(qū)動作時間測試及抑制瓦斯煤塵爆炸的試驗并根據(jù)不同水棚之間的差

異，提出集中式隔爆水棚和集中式水袋棚的安裝起始點及安裝末點。

“6.1.2”，依據(jù)瓦斯煤塵爆炸傳播規(guī)律，爆炸傳播過程中遇到交叉口、變坡處、轉(zhuǎn)

彎處會發(fā)生突變。集中式隔爆水棚（包括集中式水槽棚和集中式水袋棚）過于靠近這些

位置，會影響有效的動作，并影響動作后形成的水霧區(qū)長度、水分布狀態(tài)；過遠，則不

利于及時抑制隔絕爆炸的傳播。

“6.1.3”，按照分散式隔爆水棚的安裝方法，分散式隔爆水棚內(nèi)各棚組為依次動作，

每個棚組動作受到的壓力相對較小，距爆源30m處已能夠動作；采用抑制隔絕爆炸技術(shù)

的原則之一是在爆炸初期就能減弱或抑制爆炸的擴大；結(jié)合“6.1.2”，提出本條內(nèi)容。

“6.1.4”，考慮在極限的情況下，前一水槽棚未能抑制爆炸的傳播，則這個水槽棚

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的末端可看作是后一水槽棚的“爆源”，由此確定同一巷道中相鄰兩集中式水槽棚之間

及相鄰兩集中式水袋棚之間的距離。

“6.1.5”，與“6.1.4”相同的原理，結(jié)合“6.1.3”提出。

“6.2”，隔爆巖粉棚的安裝方式無集中式與分散式之分，距工作面、煤倉、裝載點

等爆源的安裝距離與集中式隔爆水棚相同。根據(jù)巖粉棚的動作時間、巖粉云帶狀態(tài)特點，

結(jié)合“6.1.2”條及《煤礦安全規(guī)程》（2016修訂版）專家解讀，提出隔爆巖粉棚距巷道交

叉口、變坡處、轉(zhuǎn)彎處的距離，提出相鄰兩組主要隔爆巖粉棚軸向距離以及相鄰兩組輔

助隔爆巖粉棚的軸向距離。

2.8棚區(qū)參數(shù)設置

本條規(guī)定了不同形式的隔爆水棚及隔爆巖粉棚棚區(qū)長度及棚區(qū)內(nèi)參數(shù)設置要求。

“7.1.1”，規(guī)定了不同形式的隔爆水棚的用水量及最小棚區(qū)長度。

“7.1.1.1”，規(guī)定了使用主要隔爆水棚時的用水量和最小棚區(qū)長度。根據(jù)主要隔爆水

棚在用水量的試驗研究，考慮到集中式主要隔爆水棚應用于保護礦井，井下條件復雜，

取一定的安全系數(shù)提出。

“7.1.1.2”，規(guī)定了集中式輔助隔爆水棚的用水量和最小棚區(qū)長度。輔助隔爆水棚主

要應用于控制區(qū)域內(nèi)發(fā)生的爆炸，作用相對較小，因此用水量相對較少，最小棚區(qū)長度

相對較短。

“7.1.1.3”，分散式隔爆水棚與集中式隔爆水棚的安裝方法不同，棚區(qū)由數(shù)個棚組組

成，棚組間距、棚區(qū)長度均較長，不適宜用“L/m2”作為用水量單位，按棚區(qū)所占巷道

長度的空間體積計算比較合適，即采用“L/m3”作為單位。根據(jù)試驗研究并取一定的安

全系數(shù)提出。

“7.1.2”，規(guī)定了隔爆水槽棚區(qū)內(nèi)水槽的布置要求。

“7.1.2.1”，考慮在井下實施安裝水槽棚時，有可能受到局部條件的限制，只能將槽

列中的水槽安裝在巷道斷面的一側(cè)或兩側(cè)的情況。

“7.1.2.2”，研究水槽受爆炸沖擊波的破碎狀況，排內(nèi)兩個水槽之間，水槽外邊緣與

巷壁、支架、構(gòu)筑物之間的距離會影響水槽的破碎及水分布狀態(tài)。

“7.1.2.3”，根據(jù)水槽破碎形成水分布水柱高度，為了防止水槽上方造成水分布真空，

結(jié)合《煤礦安全規(guī)程》（2016年修訂版）第九十條”規(guī)定提出。

“7.1.3”，規(guī)定了水袋棚區(qū)內(nèi)水袋的布置要求。

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“7.1.3.1”，同“7.1.2.2”。

“7.1.3.2”，與“7.1.2.3”條同樣的道理，提出水袋的布置要求，不同的是，最小水袋

掀翻形成的水柱高度比最小水槽形成的水柱高度低。

“7.2”，規(guī)定了隔爆巖粉棚內(nèi)巖粉的布置要求。

“7.2.1”、“7.2.2”，主要隔爆巖粉棚保護的范圍較廣，安裝地點重要，發(fā)生瓦斯煤塵

爆炸強度一般較大。根據(jù)主要隔爆巖粉棚抑制瓦斯煤塵爆炸試驗結(jié)果，并取相應的安全

系數(shù)，提出主要隔爆巖粉棚巖粉量按400kg/m2計算；輔助隔爆巖粉棚主要控制區(qū)域內(nèi)

局部發(fā)生的瓦斯煤塵爆炸，一般爆炸強度相對較小，巖粉用量按200kg/m2計算。巖粉

板沿巷道軸向?qū)挾忍螅焕谛纬蓭r粉云帶，寬度過小，不易布置巖粉；前后巖粉板

組在爆炸過程中要保證容易掀翻，且不相互影響，需要保持一定間距。

“7.2.3”，巖粉應在巖粉板上以等腰三角形方式堆積，利于形成較大的沖擊波受力面，

利于巖粉受爆炸沖擊波作用后可靠揚起和拋撒。為了確保巖粉揚起形成的有效巖粉云帶

不留空隙，巖粉板與巷道兩幫間隙應盡量小，考慮到煤礦實際條件難以保證的情況，提

出了補償措施。

“7.2.4”，巖粉板受爆炸沖擊波作用后，巖粉板開始移動，巖粉板粉層表面粉先后揚

起，然后巖粉板被抬起、翻倒，將巖粉拋撒開，形成惰性巖粉云。為了保證形成良好的

巖粉云帶，并不影響行人、行車等生產(chǎn)活動，提出了巖粉頂部距頂梁之間的距離、巖粉

堆積高度及巖粉板與巷道底部軌面的距離要求。

2.9安裝方式

“8.1”，本條規(guī)定了隔爆水槽的安裝方式。

“8.1.1”，隔爆水槽的安裝方式分為兩種，一種是嵌入式，將水槽水平放入支承框

架內(nèi)，水槽邊緣緊貼在框架上，水槽的長邊與巷道軸線垂直放置。支承架凈寬度要比水

槽外形尺寸的最大寬度大3mm，這樣，水槽在支撐架內(nèi)不能向支撐架方向移動（即沿

著巷道軸線方向移動），保證了水槽的穩(wěn)定，又可以在支撐架內(nèi)沿支撐架平行方向作微

小的移動（即沿著垂直巷道軸線方向移動），對水槽的位置進行微調(diào)。支撐架不宜過厚，

不超過50mm，不然會造成材料的浪費。支撐架材料宜為金屬，一般可用30mm×30mm

角鋼制作。如圖1所示。

6

≯50

≯50注：A為水

槽外形尺寸

最大寬度

A

A+3

嵌入式橫向剖面嵌入式縱向剖面

嵌入式

圖1嵌入式安裝水槽

“8.1.2”，水槽的另一種安裝方式為上托式，將水槽水平擱置在支撐托架上，水槽

的長邊與巷道軸線垂直放置。“MT157-1996”第“4.2”條要求，水槽下平面寬度為330mm～

420mm。安裝上托式水槽的兩托梁凈間距過窄會影響水槽的穩(wěn)定性；過寬，托梁大部分

無用處，影響美觀，且容易積塵。250mm～300mm是比較好的托梁凈距范圍，可以保

證水槽在托梁上固定良好。50mm～80mm的托梁本身寬度，不但保證了能良好固定水

槽，且可以使水槽在托梁上作微小的移動。如圖2所示。

2503005080

上托式橫向剖面上托式縱向剖面

7

上托式

圖2上托式安裝水槽

“8.1.3”、“8.1.4”，為了長時間能保持盛水水槽穩(wěn)定，規(guī)定了嵌入式水槽支撐架或

上托式水槽支撐托梁能夠承受水平或垂直力的最低要求，經(jīng)試驗、計算測試提出。

“8.2”，本條規(guī)定了隔爆水袋的安裝方式。

“8.2.1”，規(guī)定了隔爆水袋的安裝方式為自由吊掛。吊掛的隔爆水袋受爆炸沖擊波

作用后，必須能自由的脫鉤掀翻，才能形成良好的水分布。如圖3所示。

固定點

脫鉤

固定鉤

沖擊波

圖3吊掛安裝水袋

“8.2.2”，采用掛鉤吊掛隔爆水袋，掛鉤彎鉤角度的大小、長度對水袋在爆風作用

下的脫鉤難易、水的擴散狀態(tài)有很大影響。試驗研究了不同的彎鉤角度（與垂直方向的

夾角）及不同的彎鉤長度的掛鉤的脫鉤效果。65o彎鉤角度（即與水平方向成25o夾角）、

20mm彎鉤長度的彎鉤吊掛水袋時不容易脫落，受爆炸沖擊波作用時脫鉤效果良好。掛

鉤要能夠長期承受盛水水袋的重力而不變形。通過承受2倍水袋重力的實驗，Φ4mm的

圓鋼能夠在試驗周期內(nèi)不變形，滿足要求。圓鋼直徑不宜超過8mm，否則不但浪費材

料，重要的是占據(jù)水袋掛孔面積大，反而不容易脫鉤。如圖4所示。

2525±5

20

48水平線

8

圖4水袋掛鉤圖

“8.2.3”，水袋安裝架是安裝水袋掛鉤的架子，應選用剛性材料，在吊掛盛水水袋

后，不易擺動或晃動。安裝架長期受水袋重力狀態(tài)下?lián)隙冗^大會導致水袋內(nèi)的水會從掛

孔泄漏。

“8.2.4”，傾斜巷道中安裝的隔爆水袋，要保證水袋內(nèi)有足夠的盛水量，保證受爆

炸沖擊波后有良好的水分布，就必須調(diào)整水袋安裝架與安裝架的連接構(gòu)件，使水袋保持

在一個水平面內(nèi)。

“8.3”，本條規(guī)定了巖粉板的使用要求。

“8.3.1”，巖粉板宜使用輕質(zhì)木板，既能保證長期負載巖粉不損壞，又能保證受爆

炸沖擊波容易抬起；巖粉板堆積巖粉面必須光滑、不粘，能夠使巖粉從巖粉板易于揚起，

不留殘余。

“8.3.2”，支撐巖粉板的依次為臺木、墊木和支撐木。巷道一側(cè)兩根相對的柱子上

分別釘上支撐木，支撐木上放置臺木，臺木像“梯子”一樣，搭在巷道另一側(cè)（對面）的

支撐木上，兩條臺木中間有必要可加2-3道筋板，若干個巖粉板放置在臺木上，巖粉板

上鋪設巖粉。為了保證所有的巖粉板在同一水平上，臺木與支撐木之間可加墊木。臺木

與支撐木、巖粉板與臺木之間不能固定死。這樣動作時，巖粉板很容易抬起，將巖粉揚

起，形成巖粉云。

2.10使用與維護

“9.1”，隔爆棚能夠正常良好的使用，必須制定完善的隔爆棚使用與維護管理制度，

明確管理范圍及職責；

“9.2”、“9.3”，為了使礦井管理人員了解隔爆棚的安裝使用情況，便于管理，隔爆棚

的安裝準確位置，棚區(qū)長度、隔爆棚的安裝形式及用水量/用粉量必須標注在礦井通風系

統(tǒng)圖上；井下隔爆棚必須實行掛牌管理，在隔爆棚安裝地點設置說明牌，說明牌應詳細

標明安裝地點名稱、巷道斷面、棚區(qū)參數(shù)及安裝形式、使用水槽/水袋的規(guī)格型號及數(shù)量

或巖粉的材料成分及粒度、用水量/巖粉量、管理責任人、檢查時間、檢查人員及檢查情

況。

“9.4”，隔爆水棚在正確安裝后，隔爆水槽/水袋內(nèi)的水自然狀態(tài)下會不斷蒸發(fā)，水

量不斷減少，或者由于受碰撞等偶然原因，水量減少，都需要及時補充水量。因此，棚

區(qū)應備有水管接頭，及時補充水量。

9

“9.5”，自然原因、受碰撞或其它原因損壞的水槽/水袋應及時更換。

“9.6”，隔爆水槽/隔爆水袋內(nèi)積塵或雜質(zhì)過多，造成自重增加，影響動作時的水分

布，必須及時清除積塵或雜質(zhì)，補充水量。

“9.7”，巖粉受潮、變硬或結(jié)塊，會導致巖粉難以揚起形成有效的巖粉云帶，因此必

須更換；巖粉量受風吹、碰撞或其它原因，導致粉量減少，需要及時補充；巖粉表面有

沉積煤塵時，事故狀態(tài)下，沉積煤塵受爆炸沖擊波作用會先揚起來，遇火焰發(fā)生二次爆

炸，因此必須清除。

“9.8”，規(guī)定了隔爆棚周期性的必須檢查時間間隔。本條參考《煤礦安全規(guī)程》（201,6

年修訂版）“第一百八十七條”的規(guī)定“礦井應當每周至少檢查1次煤塵隔爆設施的安

裝地點、數(shù)量、水量或著巖粉量及安裝質(zhì)量是否符合要求?！?。

三、主要試驗（或驗證）的分析、綜述報告、技術(shù)經(jīng)濟論證

標準制定過程中，為了使相關(guān)條款制定的更加科學、合理、準確、客觀，標準起草

小組查閱了大量資料，并且進行了大量的數(shù)據(jù)對比分析。通過對各單位提出的意見和建

議的認真分析和處理，使得本標準科更具科學性、嚴謹性和實用性，最終保證標準中規(guī)

定的方法更科學、規(guī)范和準確。

標準起草單位均是我國瓦斯煤塵爆炸防治的重要單位。從“六五”期間，即開始逐

步對瓦斯煤塵爆炸隔抑爆技術(shù)、裝備及應用等進行系統(tǒng)、深入地研究。研究了瓦斯煤塵

爆炸機理、特性及傳播規(guī)律，研究了隔抑爆理論及技術(shù)，開發(fā)了隔抑爆裝備。在借鑒國

外技術(shù)基礎上，開發(fā)了適用于我國煤礦井下使用的隔爆水槽、隔爆水袋，并利用大型地

下爆炸試驗巷道等試驗設施設備，研究了隔爆水槽/水袋的性能，應用方法等，制定了《煤

礦用隔爆水槽和水袋通用技術(shù)條件》（MT157）等行業(yè)標準。目前，隔爆水槽/水袋已經(jīng)

廣泛應用于我國煤礦井下。在研究隔爆巖粉抑制瓦斯煤塵爆炸技術(shù)的基礎上，利用大型

地下爆炸試驗巷道等試驗系統(tǒng)研究了隔爆巖粉棚的性能、使用方法，并取得了應用。

被動式隔爆設施（主要為隔爆水槽、水袋）在我國有瓦斯煤塵爆炸危險的礦井，均

得到了應用，使用面積廣、安裝數(shù)量大，相關(guān)的產(chǎn)、學、研產(chǎn)業(yè)鏈早已形成，全國研發(fā)

生產(chǎn)隔爆水槽、水袋的企業(yè)超過40家，研發(fā)生產(chǎn)過程已成熟，產(chǎn)品安全可靠。

本標準是以《煤礦用隔爆水槽和隔爆水袋安裝技術(shù)規(guī)范》（標準制定任務號

2010-MT-35）行業(yè)標準為主要核心內(nèi)容基礎上制定的，原標準于2012年10月25日通

過煤炭行業(yè)煤礦安全標準化技術(shù)委員會粉塵防治技術(shù)及設備分會組織的專家審查會審

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查，形成了報批稿并報批；同時，本標準制定過程中，補充了大量試驗，參考了《煤礦

安全規(guī)程》（2016修訂版）專家解讀等大量公開發(fā)表的專著及文獻。因此，本標準從技

術(shù)成熟度、設施先進性和可靠性、標準預研等幾個方面看，完成該項目是完全可行的，

總體上本標準的制定技術(shù)經(jīng)濟是可行的。

通過本標準的制定、頒布與實施，對規(guī)范全國煤礦安裝與使用被動式隔爆設施，保

障隔爆設施的可靠性及有效性，促進瓦斯煤塵爆炸的高效控制，提高瓦斯煤塵爆炸治理

水平，提升礦井安全度等都具有十分重要的積極意義。

四、采用國際標準和國外先進標準的情況

無。

五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準的關(guān)系

本標準符合有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)，與現(xiàn)行的強制性國家標準不產(chǎn)生抵觸。在制定

過程中，僅有《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定可作為參考。該標準符合國家對煤礦安全生產(chǎn)

要求越來越嚴的要求，符合《安全生產(chǎn)法》、（煤礦安全規(guī)程）等相關(guān)的國家法律法規(guī)，

對《煤礦安全規(guī)程》強制性條款要求起到很好的技術(shù)支撐與銜接作用。作為強制性標準，

不僅提升了標準的地位，又使得涉及重大安全保障的被動式隔爆設施應用更加科學、規(guī)

范。

六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無重大分歧。

七、標準性質(zhì)（強制性、推薦性）的建議

本標準建議為強制性國家標準，強制性建議如下：

本標準的前身為《煤礦用隔爆水槽和隔爆水袋安裝技術(shù)規(guī)范》（MT）行業(yè)標準（報

批稿），根據(jù)國家標準整合相關(guān)工作要求，2016年11月，經(jīng)煤礦安全標委會專家評估，

評估結(jié)論為“保留(上升為強制性國家標準計劃)”，同時為擴大標準的適用范圍，將標準

名稱修改為“煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求”；2018年3月，修改后的標準申報材

料通過煤炭協(xié)會組織的“2018年第一批國家標準計劃項目立項審查會”（煤協(xié)會科技函

[2018]14號）審查；2019年4月，經(jīng)國家標準化管理委員會批準立項為國家強制性標

11

準（國標委發(fā)〔2019〕14號）。

被動式隔爆設施屬于重要的安全裝備，是控制瓦斯煤塵爆炸事故的主要安全措施，

在我國煤礦井下已普遍安裝。被動式隔爆設施使用的正確性、有效性，直接關(guān)系煤礦礦

工生命安全，礦井財產(chǎn)安全，因此，有必要進行強制性標準制定、頒布、實施。

從有關(guān)法律、法規(guī)和強制性標準的關(guān)系角度看，本標準可作為《煤礦安全規(guī)程》

等要求的細化和支撐，也必須進行強制性要求。

因此，從以上三個方面來看，本標準建議為強制性標準。

八、貫徹標準要求和建議措施（組織措施、技術(shù)措施、過渡方法等）

本標準由國家煤礦安全監(jiān)察局歸口，建議由國家煤礦安全監(jiān)察局發(fā)布。發(fā)布后應

及時通知各相關(guān)應用單位、機構(gòu)、企業(yè)貫徹標準學習，必要時集中組織相關(guān)應用人員學

習。標準工作小組會及時收集應用人員在應用過程中的意見反饋，必要時對標準進行修

訂，增強標準的適用性和科學性。

當?shù)氐胤秸?、煤礦企業(yè)、有資質(zhì)設計院、煤礦以及監(jiān)管監(jiān)察部門，在進行低濃

度瓦斯管道輸送安全保障系統(tǒng)設計審查或執(zhí)法時，應按照本標準規(guī)定進行。

九、廢止現(xiàn)行有關(guān)標準的建議

無。

十、其他就予以說明的事項

無。

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目次

一、工作簡況...................................................1

二、標準編寫原則和確定標準主要內(nèi)容.............................2

三、主要試驗（或驗證）的分析、綜述報告、技術(shù)經(jīng)濟論證..........10

四、采用國際標準和國外先進標準的情況..........................11

五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準的關(guān)系..................11

六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)..............................11

七、標準性質(zhì)（強制性、推薦性）的建議..........................11

八、貫徹標準要求和建議措施（組織措施、技術(shù)措施、過渡方法等）..12

九、廢止現(xiàn)行有關(guān)標準的建議....................................12

十、其他就予以說明的事項......................................12

GBXXXXX-2020《煤煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求》

編制說明

一、工作簡況

1、任務來源

《煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求》強制性國家標準（GB）任務來源于《國

家標準化管理委員會關(guān)于下達<轎車輪胎>等44項強制性國家標準制修訂計劃的通知》

（國標委發(fā)〔2019〕14號），于2019年4月立項，中煤科工集團重慶研究院有限公司開

始牽頭起草《煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求》強制性國家標準（GB），該項目

序號：38，計劃編號：20190085-Q-627，項目周期：24個月。

2、目的意義

《煤礦安全規(guī)程》中第一百八十六條規(guī)定：“開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井，必

須有預防和隔絕煤塵爆炸的措施，礦井的兩翼、相鄰的采區(qū)、相鄰的煤層、相鄰的采煤

工作面間，掘進煤巷同與其相連的巷道間，煤倉同與其相連的巷道間，采用獨立通風并

有煤塵爆炸危險的其他地點同與其相連的巷道間，必須用水棚或者巖粉棚隔開”；第一

百八十八條規(guī)定：“高瓦斯礦井、突出礦井和開采有煤塵爆炸危險的礦井，煤巷和半煤

巖巷掘進工作面應當安設隔爆設施”。我國煤礦井下控制瓦斯煤塵爆炸措施主要為安裝

被動式隔爆設施隔爆水棚，目前，已廣泛應用于具有瓦斯煤塵爆炸危險的各個煤礦。

然而，通過大量的瓦斯煤塵爆炸事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多礦井安裝的被動式隔爆設施

基本上形同虛設，未真正發(fā)揮作用。究其原因，煤礦井下環(huán)境復雜，無相應的法規(guī)或

標準對被動式隔爆設施的安裝、使用進行統(tǒng)一要求，導致煤礦不能正確使用，監(jiān)管部

門也缺乏監(jiān)管依據(jù)，使得安全性難以保證；而生產(chǎn)廠家基本上只管生產(chǎn)，對現(xiàn)場應用

缺乏指導。因此，為了規(guī)范被動式隔爆設施的安裝，促進其正確使用，以更好的在瓦

斯煤塵爆炸事故中發(fā)揮作用，必須制定標準加以要求，這對于提高煤礦瓦斯煤塵爆炸

防治水平，保障人民生命財產(chǎn)免受損失，具有重要的現(xiàn)實意義。

3、主要工作過程

2019年4月，在接到標準制定計劃后中煤科工集團重慶研究院有限公司牽頭組織相

關(guān)單位及人員成立標準編制小組，制定了標準《工作大綱》。

2019年5月~8月，開展了基礎資料的收集、調(diào)研和分析論證工作，進行了前期試

1

驗。

2019年9月~11月，起草標準具體方案及進度計劃，相關(guān)條款論證試驗。

2019年12月~2020年1月，完成了標準《討論稿》。

2020年2月~3月，編制單位組織工作組內(nèi)部并邀請了相關(guān)專家對《討論稿》進行

了研討，根據(jù)研討結(jié)果進行修改完善，起草形成初步《征求意見稿》。

4、標準主要起草單位

本標準主要起草單位：中煤科工集團重慶研究院有限公司、中國礦業(yè)大學、煤科

集團沈陽研究院有限公司等。歸口單位：國家煤礦安全監(jiān)察局。

二、標準編寫原則和確定標準主要內(nèi)容

1、編寫原則

（1）標準編寫規(guī)則

本標準按照GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》

的編寫規(guī)則進行編寫。

（2）相關(guān)條款與現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》相一致原則

本標準的制定與現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定相一致。

（3）編寫主要原則

本標準本著安全使用、便于維護的原則進行內(nèi)容編寫。

2、標準的主要內(nèi)容

本標準內(nèi)容包括9個部分：范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、一般規(guī)定、安裝

地點、位置要求、棚區(qū)參數(shù)設置、安裝方式、使用及維護。

2.1標準的名稱

本標準的名稱為“煤礦用被動式隔爆設施安全技術(shù)要求”，與任務下達《通知》（國

標委發(fā)〔2019〕14號）文件要求一致。

2.2范圍

本標準規(guī)定了煤礦用被動式隔爆設施的一般規(guī)定、安裝地點及位置要求、棚區(qū)參數(shù)

設置、安裝方式、使用與維護等內(nèi)容；本標準適用于煤礦井下巷道中隔爆水棚和隔爆巖

粉棚的使用。因此，本標準范圍規(guī)定了標準的內(nèi)容條款，被動式隔爆設施的限定范圍。

2.3規(guī)范性引用文件

盡量采用現(xiàn)有最新版本的國標或行業(yè)標準作為引用標準，以增加本標準的適用性。

2

在后面的內(nèi)容中，引用到標準內(nèi)容時，引用標準內(nèi)容不再陳述。

2.4術(shù)語和定義

本條規(guī)定了此標準的專有定義，通用的定義不再陳述。隔爆棚按種類不同分為隔爆

水棚和隔爆巖粉棚，隔爆水棚又分為隔爆水槽棚和隔爆水袋棚；按安裝地點不同分為主

要隔爆棚和輔助隔爆棚。隔爆水棚按安裝要求不同分為集中式隔爆水棚和分散式隔爆水

棚；集中式隔爆水棚包含集中式水槽棚和集中式水袋棚；分散式隔爆水棚包含分散式水

槽棚和分散式水袋棚。隔爆巖粉棚按安裝地點不同分為主要巖粉棚和輔助巖粉棚。

2.5一般規(guī)定

本條是對被動式隔爆設施即隔爆棚設置的一般規(guī)定和基本要求。

“4.1”，隔爆水棚與隔爆巖粉棚比有以下優(yōu)點：水的比熱容較巖粉高5倍，因而吸

熱量大，隔爆效果好；水在接觸高溫火焰時形成的水蒸氣，更有利于撲滅火焰；在沖擊

波的作用下，水飛灑的時間比巖粉更短；水的供給比巖粉更為方便，可長期使用不必更

換，而巖粉需要加工和定期更換。因此，近年來，隔爆水棚已逐漸取代巖粉棚，作為隔

爆的主要形式。只有在礦井嚴重缺水、干燥的情況下才考慮選擇使用隔爆巖粉棚。

“4.2”，規(guī)定了隔爆水槽和隔爆水袋的基本技術(shù)要求，必須符合MT157的要求。

“4.3”，規(guī)定了隔爆水槽和隔爆水袋分散式或集中式安裝時的基本原則。分散式隔

爆水棚（水槽棚或水袋棚）僅能作為輔助隔爆棚使用。因為分散式水槽棚，雖終會有一

組（列）水槽處于距爆源的最佳位置，但在最終撲滅爆炸火焰之前，火焰將在整個棚區(qū)

內(nèi)傳播相當長的距離，導致更多的CO有毒氣體產(chǎn)生。集中式水袋棚不應作為主要隔爆

棚使用，而集中式的水槽棚應作為主要隔爆棚使用，這是因為集中式水槽棚比集中式水

袋棚動作后形成的水分布參數(shù)優(yōu)異，隔絕強烈爆炸效果相對較好。

“4.4”，規(guī)定了隔爆棚安裝區(qū)域的基本條件。

“4.5”，隔爆棚前若有支柱或其它設施阻擋，影響水槽或水袋的破碎、掀翻，影響

巖粉的分散、撒布；橫向安裝的隔爆設施受爆炸沖擊波面積大，容易破碎、掀翻，形成

良好的水分布或巖粉云帶。

“4.6”，規(guī)定了采用巖粉棚作為隔爆設施時，巖粉的材質(zhì)、顏色、物性及粒度等質(zhì)

量要求，是保障隔爆巖粉棚安全有效的前提條件。

2.6安裝地點

本條規(guī)定了各種型式的隔爆棚在煤礦井下的安裝地點。

3

“5.1”，主要隔爆棚的安裝地點，即集中式水槽棚及主要巖粉棚的安裝地點。主要

隔爆棚是為保護礦井，控制礦井一個采區(qū)、一個煤層、一翼等一個區(qū)域發(fā)生的爆炸不致

影響到其它區(qū)域，一般爆炸規(guī)模比較大。通過抑制瓦斯煤塵爆炸試驗表明，集中式水槽

棚組或主要巖粉棚作為主要隔爆棚，抑制強爆炸效果較好。

“5.2”，輔助隔爆棚的安裝地點。輔助隔爆棚安裝于區(qū)域內(nèi)爆炸易發(fā)點附近，抑制

和隔絕易發(fā)點發(fā)生的爆炸，防止擴大到區(qū)域內(nèi)其它部分或其它區(qū)域。這些地點發(fā)生的爆

炸，一般為爆炸的初始階段，規(guī)模較小。集中式、分散式水槽棚、水袋棚或輔助巖粉棚

均可作為輔助隔爆棚使用；具體采用那一種形式，依據(jù)煤礦的實際條件、經(jīng)濟性決定。

編寫“5.1”條和“5.2”條內(nèi)容，參考了《煤礦安全規(guī)程》（2016版）“第一百八十

六條”的規(guī)定。

2.7位置要求

本條規(guī)定了主要隔爆棚和輔助隔爆棚在煤礦井下安裝地點的具體位置?！?.1”條規(guī)

定了隔爆水棚安裝位置的具體要求，“6.2”條規(guī)定了隔爆巖粉棚安裝位置的具體要求。

“6.1.1”，煤礦井下工作面、煤倉、裝載點是爆炸易發(fā)點。根據(jù)井下所發(fā)生的爆炸

事故分析，煤塵的初始爆炸往往是弱爆炸，從弱爆炸發(fā)展到較強烈的爆炸，需要一個火

焰加速的距離。水槽或水袋的動作方式是受爆炸沖擊波破碎（掀翻）形成水分布水霧，

抑制隨后的爆炸火焰。研究發(fā)現(xiàn)集中式安裝的水槽或水袋全部動作需要的壓力相對較

大，動作時間相對較長。爆炸初始階段，瓦斯爆炸沖擊波超前火焰?zhèn)鞑ィ飬^(qū)要能抑制

隔絕爆炸傳播，棚區(qū)的動作時間要同爆炸沖擊波與火焰的時間間隔相近。通過瓦斯煤塵

爆炸規(guī)律試驗、棚區(qū)動作時間測試及抑制瓦斯煤塵爆炸的試驗并根據(jù)不同水棚之間的差

異，提出集中式隔爆水棚和集中式水袋棚的安裝起始點及安裝末點。

“6.1.2”，依據(jù)瓦斯煤塵爆炸傳播規(guī)律，爆炸傳播過程中遇到交叉口、變坡處、轉(zhuǎn)

彎處會發(fā)生突變。集中式隔爆水棚（包括集中式水槽棚和集中式水袋棚）過于靠近這些

位置，會影響有效的動作，并影響動作后形成的水霧區(qū)長度、水分布狀態(tài)；過遠，則不

利于及時抑制隔絕爆炸的傳播。

“6.1.3”，按照分散式隔爆水棚的安裝方法，分散式隔爆水棚內(nèi)各棚組為依次動作，

每個棚組動作受到的壓力相對較小，距爆源30m處已能夠動作；采用抑制隔絕爆炸技術(shù)

的原則之一是在爆炸初期就能減弱或抑制爆炸的擴大；結(jié)合“6.1.2”，提出本條內(nèi)容。

“6.1.4”，考慮在極限的情況下，前一水槽棚未能抑制爆炸的傳播，則這個水槽棚

4

的末端可看作是后一水槽棚的“爆源”，由此確定同一巷道中相鄰兩集中式水槽棚之間

及相鄰兩集中式水袋棚之間的距離。

“6.1.5”，與“6.1.4”相同的原理，結(jié)合“6.1.3”提出。

“6.2”，隔爆巖粉棚的安裝方式無集中式與分散式之分，距工作面、煤倉、裝載點