供排水系统优化及改造措施

期刊目录网农业工程论文发表2020-01-22 10:53关注(1)

　　不可否认，煤矿井下的供排水系统对于煤矿安全生产有着巨大的作用。但是，在当前很多煤矿井下供排水系统运行中，由于各种因素的制约，导致煤矿供排水系统没有实现既定的目标，影响了煤矿的正常生产，危及作业工人的生命安全。为此，文章主要以煤矿井下供排水系统的优化及改造为研究的课题，以石圪台煤矿为对象，对其供排水系统存在的问题展开分析，在重点分析了石圪台煤矿供排水的现状和优化及改造的方向之后，提出了保障石圪台煤矿供排水系统的优化及改造的措施，希望可以为该煤矿供排水系统的优化及改造提供一点帮助。

　　关键词：煤矿;供排水;优化;改造

　　当前，煤炭开采存在着资源不合理运用、浪费以及较多难避免的安全问题，尤其是煤矿的供、排水系统安全事故等方面。对于石圪台煤矿而言，为确保在新中国成立70周年庆祝活动期间，整个矿区的安全环保形势平稳，预防生产安全事故发生，严格根据全国安全生产电视电话会议精神和集团公司安全环保工作会要求，开展“防风险、保安全、迎大庆”主题活动，推进党建引领、业务保安工作，落实安全生产责任体系建设，突出现场安全管控，营造良好安全生产环境，确保矿井安全稳定。同时，随着采掘工艺的机械化，自动化程度的提高，对于煤矿采掘工艺设备的质量准确性要求有了比较大的提高，但是，在实践的生产中，由于石圪台煤矿供排水系统存在一些缺陷，造成了该煤矿供排水系统工作效率一般，并且，整个石圪台煤矿供排水系统出现安全事故的不可控因素较多，安全性能差，且耗能很高，给煤矿安全生产带来了比较大的影响，为此，本文立足实际，进行石圪台煤矿供排水系统优化设计及改造设计，以此来保证该煤矿的生产安全和防尘的要求。

　　1石圪台煤矿供排水系统

　　1.1石圪台煤矿

　　石圪台煤矿是国家能源集团神东煤炭集团公司的主要生产矿井，行政隶属于神木市大柳塔试验区管辖。井田面积65.283km2。截至2019年6月30日，矿井保有煤炭资源储量66884.7万吨，剩余可采储量38075.7万吨，剩余服务年限29.3年。矿井生产能力核定为1200万吨/年。由于该矿属于低瓦斯矿井，水文地质类型为复杂型，煤层自燃倾向等级均属Ⅰ类容易自然发火煤层，各煤层煤尘均有爆炸性，煤层赋存结构简单，顶底板为中等类型。

　　1.2石圪台煤矿供排水系统概述

　　目前，在该矿井综采工作面采用长壁式采煤方法，一次采全高全部垮落后退式综合机械化采煤工艺，采掘机械化水平达到100%。矿井生产、消防用水取自地面工业广场消防水池和井下各加压泵房，通过专用供水管路供给采掘工作面及各巷道用水点。同时，石圪台煤矿矿井设计正常涌水量1050m3/h，最大涌水量1185m3/h。井下设主要排水泵房四个，中央水泵房水泵排水能力为2850m3/h,管路排水能力为3250m3/h，能够满足矿井安全生产需求。井下涌水通过管路和水沟汇集于各泵房内，经排水设备和排水管路，排至矿井水处理厂和考考赖水厂。但是，在实践工作中这种方式很难解决采区分水压不均的问题，仍然存在着不小的弊端，尤其是在现有供排水系统中，中央减压处理水泵的人工强度大和减压处理水泵、运输管道设备消耗增加的问题，会很容易消耗电能，并且导致整个矿井水利用率低，水资源浪费严重等问题的出现。

　　2石圪台煤矿供排水系统优化及改造方向的分析

　　石圪台煤矿供排水涉及的主要是地下水和地面水，这些水在渗入地下之后，就会形成矿区涌水。所以，在石圪台煤矿的供排水系统中，为了进一步缓解供排水矛盾，提高水资源的利用率，减少污水的处理量及排放量，石圪台矿应该立足于实际情况下，及时对供排水系统进行项目改造，坚持按照井下污水通过采空区进行沉淀过滤后复用，多余不易收集的污水再排放进污水处理厂的理念。对于石圪台煤矿供水系统优化及改造方向：在具体优化中，由于石圪台煤矿的供水来源取自井下采空区涌水和井下污水处理系统处理后的复用水。因此，应该考虑建有复用水仓及泵房，同时，对于二盘区各面应该采空区涌水排入该复用水仓，汇集后排放到地面，生产消防水池，通过变频恒压泵向井下供水。如此一来，也会解决原有设备供水不均导致的消防洒水、灭尘喷雾、冷却降温等得不到有效保证的难题，更好地从经济上减轻系统中央减压处理水泵的负担，降低各种生产所需的费用，保证石圪台供水的可持续性。对于石圪台煤矿排水系统优化及改造方向：在石圪台煤矿的排水优化系统改造中，可以在二盘区建有复用水仓及泵房，将各个工作面采空区的涌水排入复用水仓，然后，通过三台DL110-25×8变频加压泵，直接用于井下生产工作面及巷道除尘和消防用水。而对于多余的清水，则是通过两台MD280-43×3离心泵排到地面，生产消防水池，用于地面生产系统，洗浴、锅炉及绿化。

　　3石圪台煤矿供排水系统优化改造的保障措施

　　在石圪台煤矿供排水系统优化改造中，只有保证系统在建设中的质量，才能更好地维护石圪台煤矿井下供排水的正常进行，也同样才能更好维系煤矿安全生产。对于石圪台煤矿供排水系统的优化和改造的具体保障措施，应该从以下几点着手：

　　3.1打破惯用的模式，加大供排水循环功能

　　石圪台煤矿矿井面积大，富水区多，尤其是二、三、四盘区位于柳根沟和考考赖沟流域富水性更强，矿井涌水量会很大，需要有较强的排水能力。因此，在进行石圪台煤矿矿井供排水设计时，必须要打破惯用的模式，全面加大供排水的循环功能。比如，可以在22上煤北翼集中辅运巷建清水仓及加压泵房，后期12煤无水时,将变频加压泵整体搬迁到22上煤泵房,多余清水通过管路与三盘区水仓联系起来，并且可以直排到地面考考赖，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。如此一来，可以帮助煤矿节省一些费用，从而降低运行成本。

　　3.2充分利用水源，做好供排水系统运行期间的管理

　　石圪台煤矿矿井深入地下的距离是比较深，因此，在石圪台煤矿矿井供排水系统改造中，可以考虑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。对于石圪台煤矿矿井井下排水过程中面临的管道水量比较大时，可以建水仓做简单的处理，再水流稍做沉淀后，用泵送至井下供水管网。同时，在系统排水期间，必须要求各个工作面、运输顺槽、回风顺槽、掘进工作面水泵及时将巷道积水排入井下中央水仓，中央水仓水满后能否及时将水排至地面矿井水处理站，而在这个过程中，为确保联合排水工作的稳定进行，必须要求各个岗位的工作者坚守岗位，并有跟班班长现场指挥。当然，在实践工作开展中，作为管理人员必须要结合实际情况，针对性的采取措施。

　　3.3制定标准作业流程，建立智能监测系统

　　在石圪台煤矿供排水系统优化改造中，管理层需要积极引导员工学习和掌握供排水系统标准作业流程知识，使员工达到供排水系统标准岗干标准活的目标。在具体的措施中，可以考虑推广供排水系统标准作业流程的全员培训活动、识竞赛活动、座谈会、专项检查及“我与标准作业流程”有奖征文活动等。同时，在物联网技术背景下，还可以考虑建立供排水智能监测系统，全面结合新型技术建设多远程监测系统，实现石圪台煤矿供排水系统的多级化监控，更好的帮助石圪台煤矿供管道进行供水水压分配管理，查清排水难题，提高供排水系统的工作效率，全面实现石圪台煤矿供排水系统平衡。

　　4总结

　　本文以煤矿井下供排水系统的优化及改造为题展开分析，通过分析石圪台煤矿井下供排水的问题及优化改造的方向，提出了石圪台煤矿供排水系统优化的保障措施。可以看出，煤矿井下供排水系统的改造优化是当前各个煤矿发展必须要关注的事情，只有在工作实践中，结合实际情况做出最合理化的改造，才能保持石圪台煤矿的安全生产可持续发展。此外，对于石圪台煤矿而言，只有在通过供排水系统优化改造，严格按照公司下发井下水综合利用要求，建立井下废弃物及生活垃圾回收制度，才能确保井下水质质量，充分利用采空区储水及井下复用水，保证矿井可持续发展。

　　作者：张鹏 单位：中国神华能源股份有限公司

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