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礦井水范文1
【關鍵詞】 礦井水;代替;低溫水;改造
一、現狀
目前我公司化產生產系統冷卻用的低溫水來源為群井深井泵所供和冷水機組將二次水再生。夏季用水量最大時為240-250m3/h,低溫水的壓力為0.18-0.22Mpa,其中初冷器用水量為200 m3/h。我公司區域內有原一礦大井口,大井內礦井水資源豐富,水質經化驗不適宜生活用水,可用于生產用水。現有閑置的一路外徑為377的管道(原供磚廠的煤氣管道),距大井口約40米,距化產車間鼓冷工段初冷器低溫水進水管約15米,距氨苯工段約10米。為了降低生產用電,節省電量、電費,降低生產成本,提高經濟效益,制定了《礦井水代替低溫水使用改造方案》。
二、改造方案
(1)在大井口安裝1臺深井泵:購置1臺深井泵 。(2)對閑置的煤氣管道進行檢修、清理,達到通水要求。(3)深井泵出水管道和初冷器低溫水進水管道分別與檢修后的煤氣管道連接。礦井水通過深井泵及管道進入初冷器,與綜合水泵房來的低溫水共同對初冷器進行換熱,初冷器低溫水流量的大小由綜合水泵房低溫水泵出口閥門進行調節。如果出現特殊情況(如檢修、故障等)可調節綜合水泵房低溫水泵出口閥門,恢復原來的供水工藝。礦井水代替50%化產回收系統使用的低溫水。換熱后的二次水回到二次水池,供冷水機組、洗煤及消防用。
三、設備選型計算
(一)管路的選擇計算
1.管材的選擇。因大井口至水工段蓄水池這段管路壓力小于1Mpa/cm2,鑄鐵管價格低,確定除個別管段(不能埋入地下或車輛的過道地段管道),使用鋼管外,其它全部選用鑄鐵管。
2.管徑的計算
因 d=√Q/900πv
取供水管的經濟流速Vg=2米/秒,流量Q按200 m3/h。
則 d=√Q/900πv=√200/900*3.14*2=0.188m
根據計算,選擇外徑219mm壁厚7mm的鋼管和Dg200mm、L=1500mm的鑄鐵承插口直管。現有拆下外徑為377mm的舊鋼管約200米可利用,減少投資。
供水管流速的計算:
Vg=Q/900*3.14*d2=200/900*3.14*0.2*0.2=1.77米/秒
符合經濟流速vg=1.5-2.2米/秒的要求。
(二)管路阻力損失的計算
V=Q(m3/h)/900*3.14*d2
Hg=λ*L*V2/d*2g
Hj=ξ*V2/2g
管路流動阻力損失為:
1.泵管的沿程損失
Vb=200/900*3.14*0.15*0.15=3.15米/秒
Hb=0.0332*80*3.15*3.15/0.15*2*9.8=8.96米
2.給水管沿程損失
(1)200mDg200管段
Hg1=0.0304*200*1.77*1.77/0.2*2*9.8=4.86米
(2)200mDg350舊管管段
Vg=200/900*3.14*0.353*0.35=0.578米/秒
Hg2=0.0258*200*0.578*0.578/0.35*2*9.8=0.251米
合計:Hg =4.86+0.251=5.111米
3.局部阻力損失
阻力損失系數=10*0.294+0.04+0.007=2.98
其中,0.294為彎頭的阻力系數,0.04為閥門的阻力系數,0.07為異徑管的阻力系數。
Hj=2.98*1.77*1.77/2*9.8=0.48米
4.動能水頭損失
Hd=3.15*3.15/2*9.8=0.51米
5.管路的總阻力損失
Hz=(8.96+5.11+0.48+0.51)*1.7=15.06*1.7=25.60米
1.7―考慮管路使用日久后,在管子內壁積有沉淀物而使阻力增加的附加阻力損失。
(三)水泵的選擇計算
1.流量選擇200 m3/h
2.水泵揚程的計算:經測量大井水位距井口面為61米,大井口與蓄水池高差5.2米,泵入水深度按20米、水位下降按10米計算:
H=71+25.6-5.2=91.4米
根據流量和計算揚程,查產品樣本選用300QJT200-90/3型潛水泵,天津市潛水電機水泵廠產,流量:200 m3/h,揚程90米,電機功率:75千瓦。
四、改造后的效果
1.節省電量、電費
(1)噸水耗電量
該方案的噸水耗電量:
時電量/時流量=75/200=0.375kwh/t
群井噸水耗電量現狀:
時電量/時流量=120/125=0.96 kwh/t(1#、2#泵);140/125=1.12 kwh/t(4#泵);75/80=0.937 kwh/t(3#),平均0.969 kwh/t。
(2)按噸水耗電平均數0.969 kwh/t,每噸水節電 0.594kwh;電價按0.64元/kwh計算,噸水節電費約為0.38元。
礦井水范文2
Abstract: In order to solve the problem of the mining area water resources shortage, improve resource utilization efficiency of mine water, this paper started from the overall requirements of "security, conservation of resources, reduce costs, improve the efficiency of management and control", analyzed some advanced water management practices of Meihuajing mine, explored a set of suitable model of mine water reuse, that is roof draining water and the other kinds of drainage hierarchical utilization model. The research of this paper has important significance to promote the utilization of mine water resources.
關鍵詞:水資源;礦井水;復用
Key words: water resources;mine water;reuse
中圖分類號:TD742 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)30-0016-02
0 引言
目前,在我國煤炭采出量中,95%以上以井工開采為主,在煤炭開采過程中將涌出大量的礦井水,受資金、技術和管理理念的限制,我國礦井水的利用率一直相對較低,平均僅為22%。水資源作為一種寶貴的基礎資源,有力地支撐了國民經濟和社會長期平穩較快發展。礦井水也是一種水資源,大量的礦井水被直接外排,不僅造成水資源的浪費,還將對周圍的環境造成污染。因此,必須強化對礦井水的管理,使礦井水資源得到有效、充分的利用,才能徹底改變當前這種局面[1-2]。神寧集團梅花井煤礦作為一個現代化、數字化、智能化的礦井在礦井水管理和利用方面探索出了一條科學、合理的路子。
1 梅花井煤礦礦井水管理分析
梅花井煤礦礦井水管理按照布局科學、高效便捷、先進實用、安全可靠的要求[3],建成了主排水泵房監控、環境安全監測監控、綜采工作面設備監測、通信聯絡等信息化系統,實現了礦井+850主排水泵房水泵遠程“一鍵啟?!?、水泵房“無人值守”、環境安全信息“實時監控”和精細化管理系統,充分發揮了信息技術在礦井水管理中保障安全、節約資源、降低成本、提高管控效率的作用。梅花井煤礦礦井水管理的主要做法體現在以下四個方面:
1.1 建設完善“四大系統”
按照《國務院關于進一步加強企業安全生產工作的通知》(國發〔2010〕23號)的精神,梅花井礦組織實施和完善了礦井水監測監控系統、供排水施救系統、緊急避險系統和通信聯絡系統。
建立健全了“四大系統”管理機構,配備管理人員、專業技術人員、值班人員和維護人員等,建立健全“四大系統”管理制度,明確責任?!八拇笙到y”管理機構實行了24小時值班制度,當系統發出報警、斷電、饋電異常、系統故障等信息時,及時上報并處理。
1.2 推廣礦井水監測系統“無人值守”
梅花井煤礦礦井水管理從“保障安全、節約資源、降低成本、提高管控效率”總體要求出發,于2013年對+850主排水系統和11采區排水系統進行改造,并配套建設完善關鍵部位以及各機房的通信聯絡系統和視頻監控聯動系統,實現了無人值守。
結合該礦的生產實際,在地面調度室使用遠程集控,實現了+850主排水泵房水泵“一鍵啟?!保?850主排水泵房和11采區取水泵房通過技術改造,均實現無人值守。
礦井排水系統實施無人值守改造后,共計核減現場崗位操作工人21名,實現了設備數據采集離散化,設備控制集中化、智能化的目標;做到設備操作在礦調度中心,減少了現場操作人員,提高了安全管控系數,充分發揮了信息化帶動煤礦安全生產的作用。
同時對井下11個環形水倉,52個臨時水倉安裝自動監測排水設備,完成對小水泵自動監測改造工程。
1.3 礦井水管理精細化
為實現對礦井水的監控,梅花井煤礦實施礦井水精細化管理系統,通過全方位、全過程控制,加強礦井水利用和控制,杜絕浪費,實現礦井水的控制、分析、考核一體化。
礦井水的精細化管理,精細到工程、精細到班組、精細到人員。在業務流程處理的過程中實現定額控制,復用率監控,超排放預警,自動統計,數據分析的功能,達到日事日畢、日清日高,在透明、公平、公正、公開的基礎上進行考核,進而提高員工復用礦井水的積極性,節約資源、降低成本,實現雙增雙節的目標。
該系統充分考慮了先進性和實用性,系統具有良好的人機界面,系統與管理人員交互簡單、明了,同時適合礦管理人員的操作習慣,為管理層提供個性化的圖表。
1.4 其他方面
一是致力于技術創新,與中國礦業大學、西安科技大學等國內知名院校加強技術合作與系統開發,在改進生產工藝、水文監測監控方面取得了一定突破,實踐了產、學、研結合新路子。
二是成立了以礦長為組長,各專業負責人為成員的礦井水利用與控制工作推進領導小組,對礦井水管理進行規劃,確定主要實施內容、資金投入、實施步驟、考核指標等。
三是建立健全礦井水管理的保障機制,同時強化新技術、新工藝的應用,努力做到排水、供水、生態環保的有機結合,確保礦井水的有效控制和利用[4]。
2 梅花井煤礦礦井水復用模式探索[5-6]
結合礦井實際,梅花井煤礦逐步探索了一條符合自身特色的礦井水復用模式,即井下巖層頂板探放涌水+礦井各類排水分類分層次利用模式(如圖1所示)。
2.1 頂板探放涌水利用
根據地質勘探資料,梅花井煤礦在各回采工作面輔運巷及掘進巷道指定地點,沿回采或掘進方向以100m間距(局部受聯絡巷、調車硐室影響可調)施工頂板探放水鉆孔,利用導水管將頂板涌水收集到專用的集水箱,這種首創的井下集水箱就是利用人工自制的鐵制存儲罐,實現轉移、儲存頂板探放涌水。集水箱收集的頂板涌水屬于無污染的礦井水,被直接用于采掘工作面。其利用方式分兩個方面,一是噴霧降塵,主要作為回采工作面或掘進工作面的灑水、井下各轉載點的灑水以及各輔運巷、回風巷、運輸巷的風流凈化水幕;二是設備冷卻,主要作為回采工作面三機冷卻水使用。
2.2 礦井各類排水利用
礦井的各類排水通過礦井污水處理系統處理后實現循環利用。復用方式集中體現在以下五個方面:
一是再造鴛鴦湖補水。梅花井煤礦周邊有兩個10000m2的人工湖,受干燥氣候影響,湖水蒸發量較大。被處理的礦井水經環保在線監測系統檢驗合格后,為梅花井周邊鴛鴦湖提供補充水,及時補充湖水量,從根本上改善周圍生態環境系統,形成礦區“周圍美化圈”。
二是井下消防、灑水。井下消防、灑水系統實際就是煤礦井下給水系統。為了滿足井下防滅火和灑水需要,梅花井煤礦將礦井水并入井下消防灑水系統使用,極大地節約了水耗。
三是多功能膠體防滅火系統制漿用水。為了對礦井火災進行有效地預防和在緊急情況下快速反應,迅速控制火災,減少災害損失,梅花井煤礦建立了一套多功能膠體防滅火系統,整套系統運行需要大量的水,礦井水用于該系統較好的解決了系統制漿用水的問題。
四是選煤廠生產補充水。由于梅花井煤礦選煤廠洗煤所用水量不斷增加,造成水耗成本逐年上升。為解決選煤廠洗煤用水的問題,提高礦井水利用效率,實現節約資源、降本增效目標。根據現場實際情況,經過集團公司有關部門協調,決定從污水處理站至洗煤廠鋪設一條Φ108mm的管路,完善現有管路系統,管路延伸至洗煤廠配水點,徹底解決洗煤廠洗煤用水的問題。
五是礦區生活用水。梅花井煤礦按照因地制宜、見縫插針的綠化原則。在圍墻四周種植濃密的行道樹,地下式的建構筑物上部覆土后種植草皮。利用礦區辦公樓和聯建樓前較大的面積作重點綠化,并配置花壇、草坪、綠籬、小品等,充分綠化和美化礦區環境。目前,礦區綠化面積1820m2,綠化系數20%。礦區生活用水方面,礦井水主要被用于礦區綠化用水,營造了優美和諧的生產生活環境,建成了礦區“中心美化圈”。另外,礦井水也被用于礦區的防滅火、景觀噴水和道路的日常灑水等。
3 小結
目前,我國礦井水的利用率不足30%,提高礦井水利用率是解決礦區水資源短缺的重要舉措。只有不斷提高礦井水管理水平,探索符合礦區實際的礦井水復用模式,才能實現礦井水價值的最大化利用。事實表明,礦井水資源化利用具有顯著的環境效益、經濟效益和社會效益,推進礦井水資源化利用已經成為行業共識。
參考文獻:
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[4]武強.我國礦井水防控與資源化利用的研究進展、問題和展望[J].煤炭學報,2014,39(5):795-805.
礦井水范文3
【關鍵詞】煤礦 礦井 水害 綜合防治一、礦井水災的危害
礦井水災對礦井生產危害較大,輕則影響礦井生產效率,重則造成淹井人亡的惡性事故,具體來說主要表現在以下幾個方面:惡化生產環境。可造成巷道積水,頂板淋水使工作面及附近巷道空氣潮濕,工作環境惡化,影響個人身體健康;增加排水費用,提高噸煤成本。礦井水的大小直接關系到排水設施、設備和排水費用;縮短生產設備的使用壽命。水對金屬設備、設施具有腐蝕作用;損失煤炭資源。主要是指隔離煤柱的煤損;引起瓦斯積聚、爆炸和硫化氫中毒;當礦井水的水量超過礦井的排水能力或發生突然涌水時,輕則造成礦井局部停產或局部巷道被淹沒,重則造成礦井淹沒、人員傷亡,被迫停產、關井。
二、礦井水害的綜治防治
(1)進一步完善水害防治各項規章制度。煤礦企業要結合各自實際情況,補充完善礦井中長期防治水規劃、年度防治水計劃、水害防治工作方案、應急預案等各項防治水技術措施,并組織實施,確定礦井水害防治的工作重點。要健全和完善地下水動態觀測網,定期開展水害隱患排查,根據礦井年度、季度、月度生產(建設)作業計劃,進行水害預測預報。建立和完善防治水考核制度,落實日常探放水孔進尺驗收記錄考核工作;完善礦井探放水制度,嚴格落實“防、堵、疏、排、截”和“有掘必探、先探后掘"等綜合防治水措施。
(2)狠抓探放水隊伍建設。煤礦防治水工作是一項系統工程,貫穿建井、生產乃到閉坑全過程。煤礦企業要積極引進煤炭院校主體專業(地測方面)的大中專畢業生,聘請有經驗的專業防治水技術人員充實優化目前的防治水管理隊伍;井下探放水隊伍要逐步實現以中專、技校畢業生為主,形成探水、放水、監測監控的專業化隊伍。要提高防治水隊伍的工資水平。煤礦防治水費用要列入當年礦井生產安全費用計劃。
(3)嚴格執行井下探放水規定。煤礦企業要及時按規定編制探放水設計,嚴格按設計進行探放水。必須嚴格執行“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”,嚴禁在水文地質條件不清和掘前不探的情況下生產(建設)作業。要進一步強化采空水、老空水、構造水等積水的探放工作。在探放水前,必須查明采空區的空間位置、積水量和水壓,撤出探放水點以下受水害威脅區域的所有人員,預計有瓦斯或其它有害氣體時,還必須認真檢查空氣成分,礦井有突水征兆時,立即撤出井下所有人員,嚴格落實“有疑必停、有險必撤”的緊急措施。同時進一步完善防排水設施,礦井防排水能力必須按規程標準進行配套,達不到的要停產整頓,限期達標。
(4)進一步強化煤礦水害防治工作的安全監管。要全面落實上級有關水害防治的工作部署,要落實日常安全檢查包保責任制,認真履行對煤礦安全的日常性、經常性檢查和監管執法職責。特別要針對水害隱患工作中存在的問題、礦井水文地質類型,制定分類指導意見,周密部署安排,督促企業認真落實水害防治責任制,強化各項措施,對轄區內煤礦水害隱患登記建檔,督促企業對查出的隱患進行整改。
(5)加強“雨季”三防工作。煤礦企業必須就防范暴雨洪水進行隱患排查和專項整治,徹底消除隱患。井口標高低于歷史最高洪水水位的礦井要有應急措施;對洪水可能淹沒的廢棄老窯井口必須按規定填實封死,或在井口澆注1個大于井筒斷面的堅實的鋼筋混凝土蓋板,嚴防地表水倒灌井下導致淹井。雨季要安排專人負責對本井田范圍及可能波及的周邊廢棄老窯、地面塌陷坑、采動裂隙,以及可能影響礦井安全的水庫、湖泊、河流、涵閘、堤防工程等重點部位進行巡視檢查,特別是接到暴雨災害預警信息和警報后,要實施24小時不問斷巡視。建立暴雨洪水可能引發淹井等事故災害緊急情況下及時撤出井下人員的制度,發現暴雨洪水災害’嚴重,可能引發淹井時,必須立即停產撤人,只有在確認隱患已徹底消除后方可恢復生產。
(6)加強水害應急救援和職工防治水安全知識培訓。相關部門要制訂完善水害應急預案,建立區域搶險排水基地,增置各類排水設備,定期對設備進行檢修,保證設備完好,以提高搶險救災能力和效果。煤礦企業也要儲備足夠的搶險物資和設備,確保搶險救災時能夠及時到位并發揮作用。煤礦企業要結合典型水害案例,加強對職工水害防治知識的培訓和教育,提高安全生產技能和綜合素質。制定并不斷完善礦井水害應急預案,開展應急預案的演練,使職工掌握逃生的路線。煤礦企業發生透水后,要立即啟動礦井水害應急預案,并按規定及時上報有關部門,積極開展救援工作。
三、防治水的技術措施
(1)防。在礦井設計時,井口和工業場地應選擇在不受洪水威脅的地點,井口和工業場地內的主要建筑物的標高,必須高出當地歷年的最高洪水位;如因地形限制,難于找到合適的井筒位置,就應修筑堅實的高臺,以使井口標高高出歷年最高洪水位。礦區地表的塌陷區(包括塌陷裂縫、塌陷洞等)、廢棄的鉆孔及小窯古并等,要用鉆土和石塊堵塞、填平、夯實,對于較大范圍的塌陷坑和裂縫塌陷區,如果填塞工程量太大,或固某些原因不能進行填塞時,也可采取在其外國挖掘環狀排水溝截水,不使雨水匯集。對于流經礦區的河流和溝渠,如確實查明有水流漏失情況,并對礦井安全構成威脅,可在礦區水流漏失地段,用粘土、料石或水泥修筑加固。這種辦法多用于流量不大或季節性河流,對于水量較大的河流,可采取改道的辦法。河流改道雖可徹底解決河流對礦井安全的威脅,但工程大,耗資多,還要涉及到當地的農業生產等許多問題,故不輕易采用,需作認真的調查和全面的經濟比較后再作決定。
(2)疏。對礦區內的大面積積水或防水匯集水,可開掘疏水溝渠將積水排走。如果積水流不出去,可以開鑿隧洞,把水引到礦區以外。修筑疏水溝渠時,應避開煤層和含水層露頭、地表裂縫等,以防地表水滲入井下。
礦井水范文4
Abstract: It discussed the importance of the use of mine water and analyzed the status of water use of Kailuan mine,as well as problems in the future. It proposed some measures and recommendations on the use of mine water for reference.
關鍵詞: 礦井水;利用;措施
Key words: mine water;use;measures
中圖分類號:TD98 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)08-0187-02
1礦井水利用概述
礦井水利用是國家支持鼓勵發展的資源環保型綜合利用項目,國務院關于全面落實《節能減排綜合性工作方案》的通知,在實施水資源節約利用方面,強調要加快重點行業節水改造及礦井水利用重點項目的實施,指出要在“十一五”期間實現新增礦井水利用量26億m3。國家發改委的《礦井水利用專項規劃》,提出到2010年全國煤礦礦井水利用率達到70%,開灤集團公司作為百家國家節能重點企業與河北省政府簽訂了節能目標責任書,到2010年實現節能9.65萬t標準煤、礦井水利用率達到70%以上。開灤集團把廢棄物綜合利用作為一個重要的產業做強做大。
河北省屬于缺水省份,唐山市是嚴重缺水城市之一,人均水資源占有量僅為全國的1/6。隨著唐山經濟的快速發展,曹妃甸新區的開發,以及大型發電、煤化工、焦化項目建設,水的用量越來越大,價格不斷升高,進一步加劇唐山市水資源短缺的危機。目前,由于海水淡化的成本約為5.0元/t,而利用礦井水的成本僅為1.1元/t,礦井水的綜合利用經濟效益顯著。另外隨著人們生活水平的提高,對飲用水水質的要求也逐步提高,而開灤伴隨著礦井煤炭開采,要排出大量的礦井水,最近國家對環境保護、節能減排力度的不斷加大,為如何充分合理利用礦井水提供了一系列優惠政策,我們應根據國家政策導向,加快礦井水利用的力度,對已實施的礦井水項目進行技術改造,通過礦井水處理技術的深入研究,提高礦井水的利用率,不僅可以解決礦區嚴重缺水狀況,緩解城市供水壓力,擴大工業用水水源,而且有利于實現節能減排,保護環境。提高礦井水綜合利用效果,具有非常重要的現實意義。
2開灤礦井水利用現狀
開灤早在二十世紀六十年代就對礦井水開始了利用,八十年代以后擴大了利用范圍,使礦井水利用量逐年增加。主要采取建設凈化水廠、礦井清污水分流等方式將礦井水處理后作為生活飲用水和工業用水。目前開灤礦區建成凈化水廠6座,凈化水設施16處。包括唐山礦、趙各莊礦、范各莊礦、呂家坨礦四個生活飲用水礦井水凈化水廠,錢家營礦、林西礦兩個工業中水礦井水凈化水廠,礦井水日凈化處理能力達到8.3萬t/d,2007年開灤加快礦井水利用步伐,僅2007年到2008年集團公司礦井水利用項目建設投資6500萬元,目前,開灤礦區總涌水量180.66 m3/min,利用量115.08 m3/min,礦井水利用率達到63.7%。(如表1)
3礦井水利用存在的問題
3.1 建議設置礦井水專門管理部門隨著集團公司礦井水利用的規模越來越大,再加上污水處理,水源熱泵等相關工作,應該設置一個專門的礦井水的管理部門,從礦井水的規劃利用到礦井水的項目建設,以至于礦井水的使用管理,直到定期檢查驗收,以保證礦井水利用工作安全有保證,經濟效益最大化。目前水廠屬于多頭管理,有的屬于社區,有的屬于主業管理,存在技術管理上比較薄弱,信息比較閉塞,不能有效地適應目前礦井水利用工作的形勢要求。
3.2 水廠的水質問題需要進一步研究解決六座凈化水廠林西礦、錢家營礦水廠主要供電廠、洗煤廠等工業和衛生用水,其余四座水廠都用作礦內或居民生活用水。目前,礦井水處理工藝基本都采用混凝沉淀過濾消毒的常規處理方法,個別水廠的礦井水水質還存在一定問題,主要是處理后水質硬度偏高。另外,隨著綜合機械化開采的普及,礦井水里或多或少都有乳化液、油污等成分,需要經過科研攻關,對水廠的處理工藝上還需要進一步完善。
3.3 中水沒有充分回收利用錢家營礦于1989年建成并投產使用礦井水凈化水廠,日處理能力7.2萬噸/天,但是因為工人洗浴后多出現皮膚瘙癢現象,后來只有一部分用為作洗煤用水,其余都外排,沒有得到充分利用。錢家營礦、唐山礦、東歡坨礦礦井水處理設施及其它生活污水處理廠外排的水都可以叫中水,可以用作綠化、澆灑馬路、洗車、沖廁等用水,但目前沒有得到充分利用,造成水資源的浪費。
3.4 礦井水計量工作及供水管網需要進一步完善國家《用能單位能源計量器具配備和管理通則》(GB17167-2006)要求一級水表配備率100%、二級水表95%、三級水表80%。目前現狀是各礦一級表能達到100%,二、三級表配備率只有10~20%。如此低的配備率,一是不符合國家標準,造成估算用水量人為因素大,起不到對重點用水部位比如鍋爐房、更衣室、洗衣房、洗煤廠節約用水的約束作用,也無法對這此單位進行嚴格的用水考核,節獎超罰的節水管理制度難以落實。
供水管路的老化造成跑冒滴漏嚴重,不僅造成大量水的流失,同時也對安全供水構成威脅。2009年6月25日,開灤機電區域部分小區居民發生腹瀉癥狀,就是管路老化引起的水污染,為我們安全供水敲響了警鐘。
4加強礦井水利用工作的建議和措施
4.1 對開灤已建成運行的唐山礦、趙各莊、林西、錢家營、范各莊、呂家坨六個凈化水廠和生活污水處理廠統一管理,對錢家營水廠實施技術改造工作,提高運行效率。
4.2 加快新建東歡坨、林南倉凈化水廠項目,不斷提高礦井水的利用率。以滿足2010年礦井水利用率達到70%的奮斗目標。
4.3 作為生活飲用水水源的凈化水廠,實施深度處理工藝。一是進行工藝改進,以去除水中乳化液、油脂、硬度等成分,使水質達到國家生活飲用水標準;二是采用膜處理工藝,使礦井水最終處理成高質量的桶裝或瓶裝礦泉水或純凈水,滿足職工對水質的高標準要求。
4.4 完善節約用水的相關管理制度,加強用水部位的計量管理,逐步改造老化的供水管網,提高中水的利用率。建議對集團公司淋浴系統全部改裝成感應式淋浴噴頭,以節約洗浴用水。
4.5 積極開展礦井水利用科技攻關。針對國內外研究的不足及開灤礦井水的硬度高、濁度大、鐵錳及硫酸鹽含量高的特點,集團公司與河北理工大學合作,采用國內外最先進的納濾膜技術、生物活性膜技術、反滲透技術應用于礦井水研究,以取得突破性的成果,以保證把礦井水利用工作不斷推向深入。
礦井水范文5
關鍵詞:礦山安全;礦井水害;基本特征;老空水治理措施
中圖分類號: TD167 文獻標識碼: A 文章編號:
近年來,隨著山西煤礦整合,各級領導和煤礦對防治水工作高度重視,成立了專門防治水組織機構和配備探放水設備,在資金投入和人員配備上,在防治水管理和制度上,在防治水教育培訓上,都有了一定的進步,但是,整合下來的煤礦,煤礦防治水和水害威脅仍舊是當前和今后的工作重點,煤礦的水害事故依然發生,防治水所面臨的形勢依然嚴峻,現就煤礦的事故案例和蓋州煤業的防治水現狀,說明水害防治水綜合防治工作的開展和治理情況。
1礦井水害概念及事故案例
礦井水害是指礦井在建設開發過程中,不同形式、不同水源的水通過某種途徑進入礦坑,并給礦井建設和生產帶來不利影響和災害的過程和結果。并不是所有的礦井都存在水害,礦井水害的形成和發生是建立在特定的環境和條件之下的。在分析和判斷礦井水害及其特點時,都必須明確3個條件:充水水源的特征,充水途徑的類型,充水強度。礦井水害的產生是上述3個條件特定結合的結果,不同結合會產生不同類型的礦井水害。在礦井防治水工作中,只有將這3個因素結合起來進行系統研究和分析才有實際意義,也只有同時搞清 3 個條件及其各自的性質后,才能制定出切合實際的、行之有效的防治水技術方法和工程實施方案。
2010年3月28日14時30分左右,中煤集團一建公司63處碟子溝項目部施工的華晉焦煤公司王家嶺礦業北翼盤區101回風順槽發生透水事故,初步判斷為小窯積存老空水。事故造成153人被困,經全力搶救,115人獲救,另有38名礦工遇難。從這起事故來看,事故直接原因是超前鉆探落實不力,對采空區的判斷錯誤,在管理上抓生產忽略安全。事故的間接原因是對防治水不重視,領導對防治水管理隱患排查落實不到位,職工的培訓教育不到位,各級部門對防治水管理工作監管不力,防治水防范意識和安全意識不到位。
2礦井水害的基本特征及成因
我國是世界上礦井水害最嚴重的國家之一,而采煤工作面和巷道頂底板隔水層的巖溶承壓水所造成的突水事故占我國礦井水害事故的30%以上。長久以來,針對主采煤區域含水層富水分布特性進行的物探勘探、水壓與隔水層之間的相互影響、地面長觀孔數據變化等關系成為采煤工作面及礦井是否會發生突水的核心研究問題。
我國煤礦水害目前具有的特征是:①礦井水害已嚴重制約著我國煤礦的安全生產。②我國煤礦防治水工作已受到了煤礦企業和安全生產監管部門的重視,對礦井水害的防治工作進行了一定的投入研究。雖然水害事故逐漸持續下降,但是每年仍有數百人死亡,特大型水害事故沒有明顯的改善。③由于我國煤礦水文地質條件較為復雜,煤礦生產企業的防治水技術和設備差別較大,造成鄉鎮礦井水害事故占據比例較大。④礦井水害的突水源主要是老空水,其次為地表水和巖溶水等。⑤礦井水害分布不均勻,個別地區礦井水害事故較多。⑥礦井水害主要發生在礦井煤層采掘巷道的迎頭和采煤工作面。這主要是由于掘進過程中遇到的隱伏導水造成的補給水突入礦井。
其造成礦井水害的主要原因是:①對于礦井水害防治的防范措施不完善,對采空區積水及廢棄礦井積水危險性的認識不足。②對掘進過程中的隱伏導水構造的探查和預測技術落后等。③礦井防治水技術知識缺乏,對礦井水害參數的監測力度不足。此外,國家煤礦安全監管局的“十一五”期間全國煤礦水害事故分析報告還顯示,我國礦井水害事故在2006年與2010年期間發生了較多的重大透水淹井和未遂事故,造成了較大的經濟損失和社會影響,部分礦井發生突水事故還影響到了周邊礦井。
3蓋州煤業防治水現狀及其對策
3.1蓋州煤業防治水現狀
蓋州煤業是2009年山西煤炭運銷集團的整合礦井,開采9號和15號煤層,井田區域內上部的3號煤層基本采空,僅剩村莊保護煤柱,存在大量的老空積水。目前,蓋州煤業已經按規定設立了防治水科室和專職的探放水隊伍,配備了鉆機和物探設備,進行了水文地質類型劃分,對井上下進行了超前鉆探和物探。但是,防治水管理工作在人員配備上,地質人員的不足上,探放水隊伍教育培訓上,防治水管理工作的力度上,防治水例會和隱患排查上,防治水的疏放降壓上,仍有待于努力和提高。
3.2存在的問題和采取的措施
1)蓋州煤業為整合礦井,該礦井上部的3號煤層從上世紀80年代已經開采,開采具有點多,面廣,開采泛濫,開采率低下,存在大量的煤柱等特點,礦井整合以后,對歷史開采和老空區的資料掌握不清,有很多的沒有查明。
在礦井防治水井上下調查上,必須立足于現狀,采取走訪調查和井上下測量和觀測,利用科學的方法,對水體分布,積水區域,水量、水壓要摸清查明,并上到采掘工程平面圖和井上下對照圖上,作為井下探放水的依據。
2)9號煤層距離3號煤層的距離為40-60米,根據“三帶”高度計算,有導通老空水的威脅,且9號煤層背向斜構造多,抓好向斜軸部的掘進和回采探放水是很嚴峻的問題。
科學的分析“三帶”高度,對比灰巖的厚度和隔水層的厚度,分析開采后,水害威脅的科學性,尋找解決問題的方法。加強向斜構造的水文觀測和超前鉆探工作,在回采工作面順槽的向斜地段進行重點老空水和威脅水的疏放。
3)提高地質地質和水文地質人員的管理水平,加強對防治水人員的培訓和素質。加強人員的培訓和素質提升是當前的首要問題,我們一方面要引進地質防治水人員,讓他們的經驗和特長得到發揮,一方面結合實際對員工進行教育培訓,提高員工對防治水的認識,做到生產期間防治水的安全管理。
4結束語
今后,煤礦的防治水是一項常抓不懈的工作,防治水要從基層抓起,從管理和制度上落實,從科學的方法上提升,抓好防治水工作,需要煤礦各級部門和領導的支持,只有從意識上認識到,從思想上主動,從源頭抓起,在管理上嚴抓嚴管,防治水工作才能夠做到防范于未然,保證企業的安全和職工的幸福安康。
參考文獻:
礦井水范文6
關鍵詞:礦井水 治理技術 反滲透 循環經濟
山東能源新礦集團孫村煤礦是一座百年老礦,1948 年建礦投產,核定生產能力140 萬噸,開采垂深達 1400 米,是全國最深的礦井之一。近年來,孫村煤礦作為新汶礦區礦產資源綜合利用示范基地的主力礦井,圍繞“實現綠色開采、經濟高效現代化礦井”發展目標,加強技術創新,積極研發礦井綠色開采新工藝和礦井水綜合利用等一批科技創新項目,建成了“黑色煤炭、綠色開采,高碳產業、低碳經濟”的發展模式,全面打造礦產資源綜合利用示范化礦井。
孫村煤礦礦地處新泰市,新泰市是全國 60個重點產煤縣市之一,現已探明的原煤儲量16億噸, 1946平方公里的面積上有10余個礦井。礦井水是礦產資源開采過程中所產生的副產品,煤炭在開采中破壞了地下含水層結構,伴隨煤炭的開采流入井下巷道中,形成礦井積水,為保證礦井安全生產,須將礦井水排入地面。新泰地區水資源相對貧乏,降水量不均,冬、春季屬枯水期,夏季雨水充足,近幾年平均年降水量約400毫米。一方面生產生活水資源貧乏,另一方面多個礦井的礦井水外排,造成水資源污染。2009年,為徹底解決礦井水不達標排放及工業用水緊張問題,利用原華源礦地下礦井水為水源,孫村煤礦分兩期投資投資近1800余萬元興建一座占地面積約4000平方米,每小時處理700立方米礦井水的綜合治理水廠,處理后的礦井水可作為礦區工業用水、電廠生產用水水源,減少外排水造成的環境污染,實現廢水再生循環利用。
一、礦井水處理
1、一期礦井水處理工藝確定
經礦井水水質化驗和水文分析報告得悉,該礦井水屬于高鐵、高錳、高硫酸鹽的高礦化度型礦井水,不但不能直接供電廠使用,也不能用于農業灌溉,而且遠遠超過《煤炭工業污染物排放標準》(GB204026-2006)中礦井水的排放標準。根據礦井水成分研究確定礦井水處理工藝為:曝氣氧化、絮凝沉淀處理,然后再經V型錳砂濾池過濾,進一步除鐵、錳,使水質符合外排水質要求。
2、一期礦井水處理流程
利用井口抽水泵的余壓將礦井水直接打入礦井水處理站曝氣池,池內采用曝氣頭曝氣,曝氣池出水自流入絮凝沉淀池,同時加入絮凝劑、助凝劑,池內設斜板,提高沉淀效率,經過沉淀后的出水自流入v型錳砂過濾池,達標水進入調節水池,多余水從該池溢流外排。電廠生產用水經提升泵送至華源電廠作為生產補水。
絮凝沉淀池排泥進入污泥池,污泥池溢流進入廢液池,v型過濾池反沖洗排水、壓濾機濾液自流入廢液池,采用潛污泵打回調節池,進行處理,不外排。
本工程產生少量的污泥,約2600kg,利用帶式壓濾機和離心機對其進行脫水,去除煤泥中的大量水分,從而縮小其體積、減輕其重量。經過脫水、干化處理,污泥含水率從98%左右降到70%左右,有利于運輸和后續處理。
華源水處理站經驗收合格后投入運行,處理規模為700m3/h,日處理16800 m3/d。其中8800 m3/d經過處理后達標外排;其余8000m3/d經過進二期處理達到電廠的生產用水水源。原礦井水指標參數PH=8;SS=0~100mg/L;鐵≤53.5 mg/L;錳≤4.6 mg/L;硫酸鹽≤1340 mg/L ;含鹽量=3600(以電導率計)uS/cm;解性固體=2510 mg/L ;總硬度=1590 mg/L;礦井水一期處理后指標參數:PH=6.0~9.0 ; SS≤30mg/L; COD ≤50mg/L ; BOD5≤20mg/L 錳≤2.0mg/L;鐵≤6.0mg/L,符合山東省南水北調沿線水污染物綜合排放標準》(DB37/599-2006)中一般保護區標準,實現達標排放。
3、二期礦井水處理工藝確定
華源礦井水處理站一期工程處理后的水質實現達標放排,少部分一期處理水可以作為電廠煤泥摻混、脫硫用水,利用量約為800 m3/d。不能直接作為循環冷卻水和鍋爐補充水使用,以滿足與之毗鄰的泰安新汶頂峰熱電有限公司的生產使用。為更好的充分利用該水源,節約泰安新汶頂峰熱電有限公司生產用水費用,需對該水源進行進一步深度除鹽處理。2012年9月份,華源礦井水處理二期工程正式開工建設,在電廠原有生產能力為180 m3/h化學除鹽設備基礎上,增加產水能力120 m3/h的反滲透處理系統,利用國內比較成熟的膜滲透法和離子交換法進一步深度除鹽處理。
4、二期礦井水處理流程
全自動過濾器活性碳過濾器反滲透處理裝置陽離子交換器陰離子交換器混合離子交換器。
礦井水二期處理后,礦井水指標參數:硬度≤0umol/l;二氧化硅≤20ug/l;電導率(25℃)≤0.2us/cm。符合電廠鍋爐補給水主要標準指標:硬度≤0umol/l;溶解氧≤7ug/l;鐵≤30ug/l;銅≤5ug/l;二氧化硅≤20ug/l; PH8.8-9.3;電導率≤0.2us/cm。
為滿足電廠循環冷卻水水質指標,礦井水一期處理后采用3000m/h再進一步經膜滲透處理與2000m/h錳砂過濾的水混合后達到如下指標:PH=6.5~8.5;SS≤5~10mg/L ;COD ≤50mg/L ;錳≤0.1mg/L;Fe2+≤0.3mg/L;SO2-4+CL-≤1000 mg/ L;總硬度(以CaCO3計)≤700mg/L。符合《工業循環冷卻水處理設計規范》GB50050-2007及參考《城市污水再生利用工業用水水質指標》GB/T19923-2005水質指標,PH=6.5~8.5;SS≤5~10mg/L ;COD ≤50mg/L ;錳≤0.1mg/L;Fe2+≤0.3mg/L;SO2-4+CL-≤1000 mg/ L;總硬度(以CaCO3計)≤700mg/L。
二、礦井水綜合利用
1、礦井水二期處理后,冬季給電廠提供2880 m3/d的鍋爐補給水,替代了原用自來水,每年可節約自來水資金60萬元。
2、二期處理水約90 m3/h與一級處理水60 m3/h混合后作為電廠循環冷卻水,4000 m3/d礦井水被利用。
3、一期處理水可以作為電廠煤泥摻混、脫硫用水,利用量約為800 m3/d。
4、除冬季外,礦井處理水輸送至礦本井田內,滿足礦洗選廠生產用水及消防、綠化、降塵、沖地等用水需求,減少礦自來水使用量,每年可節約自來水資金150萬元。
5、為減少煤泥水污染,加強洗選廠尾礦(煤泥)綜合回收利用,優化煤泥水處理系統,鞏固一級閉路循環。以工藝改造和潔凈生產為中心,實現了洗煤水水煤漿尾礦水型煤廢水回收洗煤的再循環。煤泥水處理系統進由原來的濃縮浮選改為直接浮選,對四臺壓濾機安裝了接水盤,濾液水直接進入循環水池,把雜水由原來進入雜水池改為進30米耙濃池,沉淀后作為洗煤用水,提高了洗煤用水的質量,工業用水重復利用率達到98%以上,洗煤補充用水降至每噸原煤補充用水0.05噸,具同行業先進水平。
孫村煤礦建造的礦井水處理站,日處理16800 m3/d,8000 m3/d實現了循環利用,8000 m3/d實現了礦井水達標排放,達到了預期目標,該項技術被中國煤炭協會鑒定為國內領先。礦井水的綜合利用,節約了水資源,減少了污染,年創效益700余萬元,實現了礦井水水資源的綜合治理、合理利用、節能減排、綠色環保、造福社會的目的,對于緩解礦區供水不足、改善礦區生態環境、最大限度地滿足生產和生活用水需求具有重要意義。
參考文獻:
[1]范傳輝,陳穎煤礦礦井水綜合利用問題分析與對策研究[J],《能源技術與管理》 2010年3期