贵州容光矿井水处理站井下布置的可行性研究
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井 下用 水量 占全矿 井总 生产用 水量 ９． ０ ％。 ６ 原可研翻 — 卜 井下 排水 ４台， 台水泵功率为 ８ ｋ ，正常涌水开 泵 单 ０ｗ ０ 启 １ ，排水量 为 ５０ 。井 下设 两条水仓 ，总有效容积约 ３０１ 。 台 ８ｍ ００ Ｉ Ｔ ３
容 光 矿在 设计 时 根据 矿井 的地质 地形 特点 ，基于安 全角 度考 虑 ，在 井 下布 置 一条 泄水 平 巷 ，一旦 井 下发 生突 水 事故 ，矿 井水
将 由泄水 平巷 直接 排入附 近河 流 。
１ 井下 矿井 水处理 站 工艺 选择
１１ 沉 淀 工 艺选 择 ． 矿井 水沉淀工 艺 目前 应用 较多 的有 迷宫斜板 沉淀池 、水力循环 沉清池 、 普通 斜管沉 淀池 、 密度迷宫斜 板 （ 高 小间距斜 板 ） 沉淀池 等 ， 迷宫 斜 板沉 淀池 由于斜 板 斜 长达 ２ ｍ，受施 工 条件 限制 ，在井 下沉 淀池 高度不宜 过高 ，因此 不推荐 在井 下采用迷 宫斜板 沉淀技 术。水 力循环 沉清池 是一个 圆形 的大 池子 ，在井 下建设 困难 ，因此 也不推 荐用 于井下 。矿井水 煤泥 的粘性 较大 ，普通斜 管容 易堵塞 ，在矿井 水悬浮物 浓度较高或 粘性 较大 的情况下不 适合采用 普通斜 管沉淀 。 而 高密度 迷 宫沉 淀 池 主要 具 有 ：布水 均匀 不 短路 ；材 料有 疏 水性 质 ，不 利于 矾花 附 着 ，有 助 于排 泥 ；排 泥 面积 是普 通 斜管 的 ４ 多 ，大 幅提 高 了 沉 淀排 泥 负 荷 。另 外 ，高 密度 迷 宫 斜 板斜 长 倍 为 ｌ 其在 井下 布置 受 限制较 小 ，因此矿井 水 处理 站设置 井下 时 ， ｍ， 推 荐采 用高密 度迷宫 斜 板 （ 或小 间距斜 板 ） 淀池 。 沉 １２ 过滤工艺选择 ． 过 滤工 艺在 矿 井水 处 理 过程 中最 为常用 的 一种 方式 ， 目前过 滤设 施 主要 有重 力无 阀滤 池 、Ｖ型滤 池 、快速 滤池 、机械过 滤等 。 Ｖ型 滤池 虽然 出水 水质 好 ，但 池 体 复 杂 、滤料 层 高 ，在井 下 施 工 难度 大 ；另 外 ，其 反 冲洗 系 统复 杂 ，而 井下 对 控 制系 统安 全 因素 要求 非 常高 ，实 行 自动 化 难 度也 较 大 。机械 过 滤在 水 量较 小 的时 候 比较适用 ， 对于处 理 规模 较大 时 ， 因设 备较 多 而管理 和操作 复杂 。 快速滤池和重力无阀滤池相 比，总体高度较小 ，但其控制较无阀 滤池复杂，两种方式各有优势 ，可根据矿井特点选取。 １３ 消毒 方 式 选择 ． 常规的消毒方法有液氯消毒、二氧化氯消毒、紫外消毒、臭
只 能采 用 固体 消 毒剂 （ 如漂 白粉 、次氯 酸钠 、氯 块 ），或将 固体 药剂 溶与水 后 （ 次氯酸 钠溶 液 ） 接投加 。 如 直
２ 容光 煤矿井 下矿井 水 处理站
２１ 项 目概 况 ．
容光矿井为新建高瓦斯矿井 ，为斜井开拓。矿井旱季正常涌 水 量 为 １８ ｍ／，雨 季 正 常 涌 水 量 为 ３９ ｍ，，最 大 涌 水 量 为 ２． ３ ９ ｈ ６． ８ ｈ １０．ｍ／。地 面 生产用 水约 １８ ， 下用水 量约 １４ ３ ， ０２ ３ ３ １ １ ５． ｎ／ 井 ５ ｑｄ ５０ ／ ｍｄ
鉴 于本 矿 井设 计 本身 已有 泄水 平 巷 ，无 需考 虑井 下 防突 水而
增设 的水仓 和 排水 泵 ，经 多 方凋 研 、探讨 ，最 终 确定将 矿 井水 处 理 站 设 在井 下 ，处 理后 矿 井 水采 用 高压 泵 回用井 下 ，剩 余 矿井 水 从 泄水 平 巷直接 排入 河流 ，取 消水仓 和井下排 水泵 。 考 虑 到 本 地 区雨 季 较 长 ，设 计 时从 不 利 角 度 考 虑 ，井 下 矿 井 水 处 理 站 设 计 能力 按 雨 季 正 常 涌水 量 考 虑 ，设 计 处 理 能 力 为 ４ ０ １ ６ｍ／．雨季总 处理 ｎｌ 为 ｌ． 。 ｝ ｇ＇ ＜ ９３ ｈ
贵 州容 光矿 井水处 理站 井下 布置 的可行 性研究
黄
华wk.baidu.com
殷 同伟
贵州容光矿 井水处理站井下布置的可行性研究
黄 华 ，殷 同伟
（ 中煤科 工集 团南京设计 研 究院 ，江 苏 ２０ ３ ） １０ １ 摘 要 ： 目前 国 内煤 矿矿 井水绝 大部 分 由井 下排 至地 面后再 进行 处理 、 回用 ，近年 少部 分煤矿 尝试将 矿 井水在 井下直 接处 理。 通 过 对部 分 已经投 入使 用 的 井下处 理站 调研 ，本 文结 合容 光井 下矿 井水 处理 站设 计及 施工 中存在 的问题 ，提 出矿 井水 井下处 理 设 计工 艺选择 及设 计 注意事 项 。 关 键词 ：矿 井水 ；废 水处 理 ；回 用；巷道 中图分 类号 ： Ｘ ３ ９ 文 献标识 码 ：Ａ 文章编 号 ：１０— ３０（ ０１ 卜 ０４— ２ ０７ ０７ ２１ ）１ １ １ ０
根 据煤层 的赋 存 条件 ， 国井下 采煤 开拓 方法 为斜井 、 我 立井 、 平硐 ，或其 中几 种 方式 混 合 开 拓 。 目前 国内斜 井 和立 井 开拓 的矿 井水 常 规处 理 流程 为 ：井 底 水仓 一 井 下排 水泵 一 地 面调 节池一 泵 一 混凝 反应 一 沉 淀一 过滤 一 消 毒一 回用 ，平硐 开 拓矿 井水 可 直接 从井 下 自流进入 地面 调节 池 。 煤层 埋深 一 般达 数 百米 甚 至上 千 米 ，矿井 水 由井 下 提升 至地 面需 要 消耗 大 量 的电 能 ；矿井 水 处 理设 施设 在 地 面 占用 土地 ；矿 井水 中含 有 大量 的煤尘 、岩尘 ，矿井 水 由井 下 提升 至 地 面 ，对 管 道 的磨 损很 大； 井下 水仓 需要 定期 清理 ， 清理周 期 长 ， 理难度 大 、 清 工作 量大 ；煤 矿 主要 生 产用 水 是 井 下用 水 ；部 分矿 井 可 以利用 地 质 地 形条 件 不设 水仓 和 事 故排 水 泵 。基 于上 述 六个 原 因 ，矿井 水 在井 下处 理 的可行性 一 直是 被探 索 的课 题 。
容 光 矿在 设计 时 根据 矿井 的地质 地形 特点 ，基于安 全角 度考 虑 ，在 井 下布 置 一条 泄水 平 巷 ，一旦 井 下发 生突 水 事故 ，矿 井水
将 由泄水 平巷 直接 排入附 近河 流 。
１ 井下 矿井 水处理 站 工艺 选择
１１ 沉 淀 工 艺选 择 ． 矿井 水沉淀工 艺 目前 应用 较多 的有 迷宫斜板 沉淀池 、水力循环 沉清池 、 普通 斜管沉 淀池 、 密度迷宫斜 板 （ 高 小间距斜 板 ） 沉淀池 等 ， 迷宫 斜 板沉 淀池 由于斜 板 斜 长达 ２ ｍ，受施 工 条件 限制 ，在井 下沉 淀池 高度不宜 过高 ，因此 不推荐 在井 下采用迷 宫斜板 沉淀技 术。水 力循环 沉清池 是一个 圆形 的大 池子 ，在井 下建设 困难 ，因此 也不推 荐用 于井下 。矿井水 煤泥 的粘性 较大 ，普通斜 管容 易堵塞 ，在矿井 水悬浮物 浓度较高或 粘性 较大 的情况下不 适合采用 普通斜 管沉淀 。 而 高密度 迷 宫沉 淀 池 主要 具 有 ：布水 均匀 不 短路 ；材 料有 疏 水性 质 ，不 利于 矾花 附 着 ，有 助 于排 泥 ；排 泥 面积 是普 通 斜管 的 ４ 多 ，大 幅提 高 了 沉 淀排 泥 负 荷 。另 外 ，高 密度 迷 宫 斜 板斜 长 倍 为 ｌ 其在 井下 布置 受 限制较 小 ，因此矿井 水 处理 站设置 井下 时 ， ｍ， 推 荐采 用高密 度迷宫 斜 板 （ 或小 间距斜 板 ） 淀池 。 沉 １２ 过滤工艺选择 ． 过 滤工 艺在 矿 井水 处 理 过程 中最 为常用 的 一种 方式 ， 目前过 滤设 施 主要 有重 力无 阀滤 池 、Ｖ型滤 池 、快速 滤池 、机械过 滤等 。 Ｖ型 滤池 虽然 出水 水质 好 ，但 池 体 复 杂 、滤料 层 高 ，在井 下 施 工 难度 大 ；另 外 ，其 反 冲洗 系 统复 杂 ，而 井下 对 控 制系 统安 全 因素 要求 非 常高 ，实 行 自动 化 难 度也 较 大 。机械 过 滤在 水 量较 小 的时 候 比较适用 ， 对于处 理 规模 较大 时 ， 因设 备较 多 而管理 和操作 复杂 。 快速滤池和重力无阀滤池相 比，总体高度较小 ，但其控制较无阀 滤池复杂，两种方式各有优势 ，可根据矿井特点选取。 １３ 消毒 方 式 选择 ． 常规的消毒方法有液氯消毒、二氧化氯消毒、紫外消毒、臭
只 能采 用 固体 消 毒剂 （ 如漂 白粉 、次氯 酸钠 、氯 块 ），或将 固体 药剂 溶与水 后 （ 次氯酸 钠溶 液 ） 接投加 。 如 直
２ 容光 煤矿井 下矿井 水 处理站
２１ 项 目概 况 ．
容光矿井为新建高瓦斯矿井 ，为斜井开拓。矿井旱季正常涌 水 量 为 １８ ｍ／，雨 季 正 常 涌 水 量 为 ３９ ｍ，，最 大 涌 水 量 为 ２． ３ ９ ｈ ６． ８ ｈ １０．ｍ／。地 面 生产用 水约 １８ ， 下用水 量约 １４ ３ ， ０２ ３ ３ １ １ ５． ｎ／ 井 ５ ｑｄ ５０ ／ ｍｄ
鉴 于本 矿 井设 计 本身 已有 泄水 平 巷 ，无 需考 虑井 下 防突 水而
增设 的水仓 和 排水 泵 ，经 多 方凋 研 、探讨 ，最 终 确定将 矿 井水 处 理 站 设 在井 下 ，处 理后 矿 井 水采 用 高压 泵 回用井 下 ，剩 余 矿井 水 从 泄水 平 巷直接 排入 河流 ，取 消水仓 和井下排 水泵 。 考 虑 到 本 地 区雨 季 较 长 ，设 计 时从 不 利 角 度 考 虑 ，井 下 矿 井 水 处 理 站 设 计 能力 按 雨 季 正 常 涌水 量 考 虑 ，设 计 处 理 能 力 为 ４ ０ １ ６ｍ／．雨季总 处理 ｎｌ 为 ｌ． 。 ｝ ｇ＇ ＜ ９３ ｈ
贵 州容 光矿 井水处 理站 井下 布置 的可行 性研究
黄
华wk.baidu.com
殷 同伟
贵州容光矿 井水处理站井下布置的可行性研究
黄 华 ，殷 同伟
（ 中煤科 工集 团南京设计 研 究院 ，江 苏 ２０ ３ ） １０ １ 摘 要 ： 目前 国 内煤 矿矿 井水绝 大部 分 由井 下排 至地 面后再 进行 处理 、 回用 ，近年 少部 分煤矿 尝试将 矿 井水在 井下直 接处 理。 通 过 对部 分 已经投 入使 用 的 井下处 理站 调研 ，本 文结 合容 光井 下矿 井水 处理 站设 计及 施工 中存在 的问题 ，提 出矿 井水 井下处 理 设 计工 艺选择 及设 计 注意事 项 。 关 键词 ：矿 井水 ；废 水处 理 ；回 用；巷道 中图分 类号 ： Ｘ ３ ９ 文 献标识 码 ：Ａ 文章编 号 ：１０— ３０（ ０１ 卜 ０４— ２ ０７ ０７ ２１ ）１ １ １ ０
根 据煤层 的赋 存 条件 ， 国井下 采煤 开拓 方法 为斜井 、 我 立井 、 平硐 ，或其 中几 种 方式 混 合 开 拓 。 目前 国内斜 井 和立 井 开拓 的矿 井水 常 规处 理 流程 为 ：井 底 水仓 一 井 下排 水泵 一 地 面调 节池一 泵 一 混凝 反应 一 沉 淀一 过滤 一 消 毒一 回用 ，平硐 开 拓矿 井水 可 直接 从井 下 自流进入 地面 调节 池 。 煤层 埋深 一 般达 数 百米 甚 至上 千 米 ，矿井 水 由井 下 提升 至地 面需 要 消耗 大 量 的电 能 ；矿井 水 处 理设 施设 在 地 面 占用 土地 ；矿 井水 中含 有 大量 的煤尘 、岩尘 ，矿井 水 由井 下 提升 至 地 面 ，对 管 道 的磨 损很 大； 井下 水仓 需要 定期 清理 ， 清理周 期 长 ， 理难度 大 、 清 工作 量大 ；煤 矿 主要 生 产用 水 是 井 下用 水 ；部 分矿 井 可 以利用 地 质 地 形条 件 不设 水仓 和 事 故排 水 泵 。基 于上 述 六个 原 因 ，矿井 水 在井 下处 理 的可行性 一 直是 被探 索 的课 题 。