[宝雨山煤矿给排水系统设计]宝雨山煤矿

　　摘　要：随着采掘工艺的机械化程度的提高，宝雨山煤矿煤炭产能由原来的0.60 Mt/a提高到0.90 Mt/a。结合宝雨山煤矿改扩建工程实际，从供水水源的选择、水量平衡等方面进行了井下给排水系统设计，提出了可行性方案。
　　关键词：给排水　系统　用水量
　　中图分类号：TD21　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1007-3973（2012）007-039-02
　　1 工程概况
　　宝雨山煤矿位于伊川县白沙乡豆村东南3km，2001年投产，原设计生产能力为0.60 Mt/a，本次产业升级改造设计生产能力由0.6Mt/a增加到0.9Mt/a，净增0.3Mt/a；本次技改不新增土地，矿井总人数不变，辅助设施不考虑增加。矿井工业场地生产、生活用水量按现行设计规范计算。矿井最高日用水量2524.51m3/d，最大时用水量249.71m3/h。其中生活最高日用水量838.89m3/d，最大时用水量123.06m3/h；生产最高日用水量1685.62m3/d，最大时用水量126.65m3/h。
　　2 工业场地供水水源的选择
　　2.1 地表水
　　井田位于黄河、淮河水系分水岭中部，地表的泰沟寺溪和石峪沟溪以及白降河均受气候影响明显，大气降水是本区地下水的主要补给水源，流量随季节性变化，雨季水量增大，旱季几乎断流干涸。水量、水质均不能保障，故不能作为煤矿企业供水水源。
　　2.2 地下水
　　矿井现采用深井水作为生活供水水源，深井水水质好，符合人们的饮用习惯，一般不需建净化设施，投资省，管理技术要求简单。
　　2.3 矿井排水
　　处理后的矿井排水作为供水水源。优点：水量充足，水资源充分再利用，节省排污费用，有利于保护环境。缺点：水处理工艺相对繁琐，操作稍复杂，投资较高。
　　2.4 推荐方案
　　矿井排水水量大，水量充足，符合节能减排的政策要求，故采用矿井水经过处理后作为矿井的消防、洒水、生产、绿化等用水；地下深井水水质好，水量较为充沛，经过过滤、消毒后，提供矿井生活用水。
　　3 给水系统设计
　　(1)宝雨山矿井工业场地与居住区相距350多米，生活供水水源采用深井水；生产用水采用经过处理后的井下水，工业场地已有两座400m3的圆形清水池，储存生产和井下消防、洒水等用水；新增两座400m3地上日用及消防水池，提供生活用水及工业广场地地上消防用水。矿井工业场地与生活区坪场标高相差较大，矿井水处理站与生活区最高坪场标高相差30多米，故工业场地与生活区采用不同供水压力的分区给水系统。工业场地供水管网为环状管网，生活区为枝状管网。
　　(2)根据供水压力及管径的不同，分别采用焊接钢管和球墨铸铁管。钢管采用法兰连接或焊接，工业场地内给水管径≥DN75时采用球墨铸铁给水管，橡胶圈接口。管径≤DN75时采用内外涂塑埋地给水管，法兰连接。管道埋深不小于地面下0.7m，工业场地和生活区按照规范要求均设置室内、室外消火栓；工业场地内给水系统统一管理，不需计量。
　　本次供水系统设计新增建、构筑物参数及主要设备选型：1)地面生活、消防水池：V＝400m3，两座；单座L�譈�譎=11.4�?1.4�?.8m；2)消防水泵房：18�?.0�?.5m，一座；3)消防水泵：XBD10/40-SLW（HY），Q＝40L/s，P＝1.0MPa，N＝75kW，两台，一用一备；4)生活给水设备：采用变频恒压供水设备，KDGS46-70，Q＝46m3/h。H=70m，N=11kW（与现有生活供水设备共同提供生活用水）；5)水泵房内排污泵：50WQ10-10-0.75，Q＝10m3/h，H=10m，N=0.75kW，两台，一用一备；6)二氧化氯发生器：HSB-2000型,N=1.0kW，2台，1用1备。
　　(3)净化系统
　　由于井下正常涌水量增加到正常40704m3/d（即1696m3/h），最大58032m3/d（即2418m3/h），所以在原有设备基础上，需增加矿井水处理设备，以满足产业升级改造及安全生产等需要。
　　井下水处理：充分利用矿井水资源，从井下排出的矿井水进入矿井水处理站，进入斜管沉淀池沉淀后经无阀滤池等工艺流程处理和消毒后，清水两座V=400m3（已有）的井下消防、洒水水池；深井水经过滤消毒后，进入两座V=400m3（新增）的工业场地生活、消防水池。
　　矿井水处理系统新增主要建、构筑物参数及主要设备选型：1)斜管沉淀池：Q=400m3/h，三座，L�譈�譎=19.03�?.09�?.5m。（钢砼，地上式）；2)重力式无阀滤池：Q=120m3/h，两座；3)集水池：V=200m3，一座；4)煤泥池：V=100m3，两座；5)煤泥脱水间：L�譈�譎=15m�?m�?m，一座；6)提升泵：150QW130-30-22，Q＝130m3/h，P=0.30MPa，N=22kW，四台，两用两备；7)煤泥泵：100QW65-15-5.5，Q＝65m3/h，P=0.15MPa，N=5.5kW，两台；8)提升泵：150QW150-15-15，Q＝150m3/h，P=0.15MPa，N=15kW，两台，一用一备；9)冲洗水泵：ISG50-200，Q＝12.5m3/h，P=0.50MPa，N=5.5kW，一台；10)成套加药装置：JY-0.3/0.7A-3，N=6kW，两套；11)皮带式压滤脱水一体机：DY-3000，N=8kW，一台；12)值班加药间：L�譈�譎=18m�?m�?m，共一座。
　　4 排水系统设计
　　本次技改不新增土地，矿井总人数不变，辅助设施不考虑增加，故工业场地及居住区的各种污、废水仍由现有的各排水系统统一收集、处理达标后排放；本次设计不再新增生活污水、生活废水、生产废水等处理系统的构筑物及设备。排水量共计646.26 m3/d。分别如下：职工生活排水133.22 m3/d；职工公寓排水145.32 m3/d；池浴排水52.08 m3/d；淋浴排水69.44 m3/d；食堂排水60.56 m3/d；洗衣房排水98.11 m3/d；其他排水87.53 m3/d。
　　(1)污、废水排放方式及系统。生活污水经管网收集后经格栅调节池后进入原有一体化地埋式生活污水综合处理设备处理，达标后外排。洗浴废水经毛发收集器后进入原有一体化地埋式生活污水综合处理设备处理，达标后外排。食堂污水经隔油池后进入原有一体化地埋式生活污水综合处理设备处理，达标后外排。
　　(2)雨水排放方式及系统。矿区采用雨、污分流排水系统；矿区内雨水利用原有雨水排放系统统一收集后排出。
　　(3)工业场地和居住区排水管的管材、接口方式、敷设方式及最小埋深等资料均为已有排水系统资料，本次设计不再考虑新增。
　　5 水量平衡
　　本次技术改造采用井下水处理后作为矿井的供水水源；矿井涌水量为正常40704m3/d（即1696m3/h），最大58032m3/d（即2418m3/h），矿井最高日用水量2524.51m3/d。
　　结合本矿实际，要达到充分利用矿井水，则必须加大矿井水的利用范围。如处理后只作为生产、消防用水（包括绿化、防尘和井下消防、洒水），则利用率相对较低；如进一步深度处理后多余水量可外排灌溉或提供周边厂矿企业用水，则可使回用率大幅提升；从分析可知，本矿要达到既节水，又减排的目的，只有从加大矿井水的利用水量上入手，而要加大矿井水的利用水量，则必须加大矿井水的处理深度和处理水量。
　　6 结束语
　　根据笔者多年工作经验总结发现，在设计过程中，设计人员应充分理解《煤炭工业矿井没计规范》(GB50215—2005)、《煤矿井下消防、洒水设计规范))(GB50383—2006)的要求，当不同规范对同一设计存在不同要求时，应结合煤炭工业的实际情况进行设计。