煤矿给排水规划.doc

浅谈煤矿给排水规划中存在的问题

Discussion On Mine Water Supply And Drainage Problem In The Design
Abstract:Water supply and drainage planning for coal mine design is an extremely important part of the coal mine construction.This article discussed two aspects of water supply and drainage problems exist in the planning and design of water supply and drainage.
Key word:recycled water;underground drainage;reuse

煤矿给水设计要求满足矿井建设生产、生活对水量、水压和水质的要求。主要包括矿井工业场地的生产、生活及消防用水，各类工业设备的冷却循环用水，矿井住宅区的生活及消防用水，矿井井下给排水以及生活污水和井下排水处理后的回用等诸多方面。
煤矿排水设计的基本任务是将矿井工业场地及居住区产生的各类生产废水、生活污水及雨水有组织的最大化利用、符合环境保护要求排入地面水体。
煤矿给排水设计一方面生产生活需要大量用水，另一方面煤矿开采又大大破坏地下水资源。现就煤矿给排水设计中存在的若干问题提出自己的看法。
1 给水设计方面：目前大多数矿井工业场地及居住区供水以地下水为主要供水水源，矿井水净化后回用作为辅助供水水源。
1.1 为保证矿井生产、生活用水，必须找到有效的水源，而采用地表水又受煤矿资源地理位置及地表水水源水质等因素影响较大，所以大多数矿井都采用建设多个水源井，以满足其生产、生活的大量用水需求。这些水源井的泵房及设备等投入大，且每座水源井还得征地保护，水源井开挖深度较大，输水管路较长，水泵功率大，水源井取水能耗高。工业场地及居住区供水设施分散，重复建设较多。特别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。因此，给水系统投资较高、成本较大。 如果矿井水利用率低，不仅水资源浪费严重，而且还会导致生产成本增加，对环境的危害加剧，也达不到节能环保要求。
因此，在进行煤矿给水设计时充分利用矿井排水资源和生活污水资源，在矿井工业场地建一座集中式的污水处理厂，将井下排水处理站和矿井生活污水处理站合建，统一规划、统一管理。矿井排水经过处理后作为生产生活补充用水。以古交矿井为例，古交矿井设计规划中将矿井水经过常规处理后一部分作为井下洒水、消防用水，一部分作为中水回用，一部分经过深度处理后作为职工澡堂浴室用水，等等。这样大大减少地下水的开采量，有效解决水资源紧缺矛盾，节约生产成本，因而环境和社会效益显著。
1.2 井下供水设计方面：随着采掘工艺机械化、自动化程度的提高，为满足生产安全和防尘的要求，煤矿井下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。对于井下各用水点用水设备的用水量及水压要求较高。
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，不需增加管理人员，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一千多米，井底大巷水压过大，对管道敷设和管材的要求极高，使用不安全，特别对井筒深、井巷长者尤甚。
1.3 井下供水水源还有其他方案可供选择：如利用井下深部底板水源、利用井下排水等。 利用井下深部底板水源，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，节电，节能，管道易敷设、承压低，使用安全。缺点是必须做较多的水文地质工作，因为并非在井下所有地点打钻孔均可取到水。 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。避免了将井下排水输回地面处理后又回送作为井下生产用水所造成的各方面成本的浪费，也能达到节能环保的要求。
另外井下管道防腐一直是井下供水设计的难题，由于井下环境条件较差，空气湿度大，管道极易腐蚀。而且因为承压较高，往往使用无缝钢管或镀锌钢管。目前，民用建筑用来取代镀锌钢管的pp－R管，其公称压力已达2.5mpa，该管不存在防腐问题，在以后的井下供水设计中，当管道工作压力不大于1.6mpa时，可做一些试用研究工作。
综上所述，我们在进行矿井井下供水设计时，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。
2 排水方面：目前大部分矿井为达到环保要求都建有污水处理设施，以满足矿井生活污水和生产用水的排放要求，但是很少将处理后达标的水作为有用资源回用，造成了极大的浪费。对于一些对水质要求较低的生活生产用水完全可以利用矿井水处理后的水资源。以古交矿井为例，其将生活污水处理站和井下排水处理站统一规划，既节约用地，减少管道敷设成本，又便于统一管理，生活污水经污水处理站深度处理后输回回用水池作为生产补充用水；将井下排水经井下排水处理站常规处理后一部分作为中水用于冲厕和绿化、洒水等，一部分作为井下洒水、消防用水，一部分经深度处理后作为职工澡堂浴室用水。这样形成循环系统既避免了增加重复建设成本和管理成本，也将水资源充分有效利用，还能满足节能环保的要求，一举多得。
综上所述，煤矿建设的水资源化，煤矿给水系统，循环水系统的合理配置、规划，煤矿污水治理与环境保护等问题，煤矿水资源的有效利用值得煤矿给排水设计工作者深入研究与探讨。
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