煤矿供排水系统优化改造

煤矿供排水系统优化改造

发表时间：2018-01-04T21:36:20.033Z 来源：《基层建设》2017年第27期作者：冯国庭

[导读] 摘要：煤矿建设的水资源需要通过供排水系统来完成，保障煤矿供水、排水等，预防水资源不足造成的煤矿生产安全、消防设施等问题。

中国神华神东寸草塔二矿内蒙古鄂尔多斯市 017000

摘要：煤矿建设的水资源需要通过供排水系统来完成，保障煤矿供水、排水等，预防水资源不足造成的煤矿生产安全、消防设施等问题。煤矿给水系统，循环水系统的合理配置，煤矿污水治理与环境保护等问题，值得煤矿给排水设计工作者深入研究与探讨。本文笔者结合实际通过对煤矿给排水设计中关于几个方面的分析和论证，采用新老结合的方法和材料，达到安全可靠经济的设计效果。保证煤矿供水可靠性是煤矿供水单位需要认真研究和探讨。。

关键词：煤矿；供排水；优化；改造

随着采掘工艺的机械化，自动化程度的提高，为满足生产安全和防尘的要求，煤矿供水的范围越趋广泛，其主要供水对象归纳起来有：采掘工艺防尘用水、生产用水、消防用水。煤矿排水设计的基本任务是将矿井工业广场及居住区产生的各类生产废水、生活污水及雨水有组织的、符合环境保护要求排入地面水体。煤矿给排水设计与城市给排水设计相比较有许多相似之处但又有其非凡性。一方面生产要大量用水，另一方面煤矿开采又大大破坏地下水资源。在煤矿建设过程中，怎样才能符合市场经济规律，进行商业化、城市化给排水设计；怎样合理利用水资源，保护地面水环境，是煤矿给排水设计工作者必须重视的问题。

一、煤矿供排水系统现状

煤矿生产中不仅需要从地面将水送至井下用于消防洒水、降尘喷雾、冷却降温等方面，同时还要把生产过程中产生的污水排至地面。这一循环往复的过程是煤矿供排水系统的主要责任。供排水系统的构建需要耗费大量的人力、物力和财力，但在实际生产中，由于受到各种原因的约束，供排水系统没有实现最初促进生产安全与效率的作用，从而限制矿井的正常生产，严重的情况会在突发事件发展时候危机作业工人的生命安全。我国大部门煤矿受当地环境影响和经济因素等，供排水系统存在影响安经济效益和生产安全的因素。

首先，供排水系统投资较高

矿山生产作业分工明确但是作业难度高，工人的工作与生活几乎均在煤矿上，而管理人员和部门负责人也是工作完成后在生活区休息。在水资源的利用上，煤矿工业场地及居住区供水设施分散，重复建设较多。凡是工业场地矿井水供水为非饮用水系统与水源井供水系统必须分开设置，连管道亦单独建设。另外矿井水利用率低，水资源浪费严重。因此，供水系统投资较高。

其次，供排水井筒安全度低

目前大多数矿井设计中都将地面生产生活供水水源作为井下供水水源。由地面用管道将水引至井下，采用集中供水方式。其优点为水质可以保证，不需增加治理人员，对于用立井及斜井开发的矿井，井下水压较大，能满足采掘设备以及洒水器的水压要求，一般不需加压。缺点是井筒内管道长，部分矿井垂直向下高达1 000 m，井底大巷水压过大，使用不安全，对井筒深、井巷长者尤甚。

第三，防尘洒水功能未充分使用

井下防尘洒水主要为消除岩尘及煤尘，尽量使井下风流中的岩尘浓度控制在2 mg／m 以下，煤尘浓度控制在10 mg／m 以下，保证煤矿生产安全及工人身体健康。但实际情况是许多矿井井下煤尘浓度超标，而防尘洒水设备却闲置不用，分析其原因，有生产治理与思想认识不足，不够重视的问题，亦有设计上存在着洒水器不能自动工作和治理不便的问题。由于井下运输中煤流不均匀，尤其是卸载点或上煤点都是间歇工作的，洒水器时开时停，人工操作不方便也不及时。无煤时也洒水，导致水到处漫流或影响皮带运行等。结果是工人干脆不开洒水器。

二、煤矿供排水系统优化改造

高效、合理的供、排水系统是一个矿井正常生产的保证，是维系煤矿安全生产的前提。优化改造煤矿供排水系统是煤矿生产发展的必然趋势，也是煤矿可持续发展的必然要求。根据以上煤矿供排水系统现在的分析，提出以下优化改造的具体措施。

首先，增加供排水循环功能

在进行煤矿给水设计时应解放思想，打破惯用的供水模式，充分利用矿井排水资源，在矿井工业场地建一座集中式的净化水厂，将矿井排水处理为生活饮用水，负责向矿井工业场地和居住区供水。矿井排水中除悬浮物和细菌外，其余理化及毒理指标都符合生活饮用水的标准。大多数矿井排水经处理后全部回用足以保证矿井工业场地和居住区的生产、生活用水。部分水量充足的矿井满足自己用水外还有富余，净化水厂可在收取一定的水增容费和管网建设费后，向四周居民供水。一般来说，矿井工业场地和居住区相距不是很远，合建一座污水处理厂更合理，考虑从居住区向工业场地排水，管道埋设太深，可在中间设置污水提升泵站，或者在工业场地与居住区中间地段征地建设污水处理厂。采取合建方式，不但可节省投资，而且还可大大降低运行成本。

其次，利用井下水源

若井底大巷内底板下有较好的含水层，可采取向下钻水源孔取水，借用地下水的承压水头满足井下采掘设备、洒水器及消防用水的水压要求。采取深部底板钻孔分散供水的优点：井下供水管道短，不耗电，节能，管道承压低，使用安全。其次利用井下排水。当井下排水量较大，而且大部分为疏干底板水时，由于水量大，水较清，可在井下建水仓，稍作沉淀后，用泵送至井下供水管网。在利用井下水源时候应认真分析水文地质资料，视各矿井的实际情况因地制宜。当井下有疏干水或底板含水层近且水量大时，宜优先选择井下疏干水或井下钻孔取水做水源。当井下水质很差或不具备取水条件时，应从地面供水。

第三，防尘洒水自动化

设计上可采取下列措施达到洒水器自动启闭：在洒水器前管道上加电磁阀及在煤流控制点设置光感器。当有煤流通过皮带到达卸载点或上煤点时，光线被挡，光电器动作打开电磁阀，洒水器喷水，反之立即关闭。这样不但方便治理，又节约用水，更主要保证生产安全。因此，在井下防尘洒水的系统设计时，应力求实现自动化。

井下消防洒水及生产用水采用静压给水系统。系统所需水量和水压，由井下消防洒水水池保证。井下消防、洒水管道合用。井下排水经处理达到井下消防洒水用水水质标准后，由井下消防洒水水池重力供水至各工作面用水点。在井下采掘工作面、转载点等处设喷雾防尘装置，在井下变电所、掘进巷道入口处、回采工作面进回风巷口、材料库等处设消火栓，在回风大巷、辅助运输巷、胶带运输机巷道、回