煤礦供水系統(tǒng)優(yōu)化改造的研究

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)永定莊煤業(yè)有限責(zé)任公司水暖區(qū) 山西 037003）

淡水資源是重要的水資源，我國(guó)的淡水資源比較短缺，因此，我國(guó)必須要科學(xué)、合理的使用水資源，有效的應(yīng)用淡水資源可以有效的促進(jìn)資源的合理利用和循環(huán)。另外一方面，礦井用水采用的方式一般是自流靜壓方式，如果中間出現(xiàn)偏差，就會(huì)出現(xiàn)供水不應(yīng)的現(xiàn)象，長(zhǎng)此以往會(huì)對(duì)供水設(shè)備造成損壞。面對(duì)這樣的形式，為了保障煤礦供水區(qū)的穩(wěn)定運(yùn)行，必須優(yōu)化供水力度及供水方式，這樣可以從根本上避免安全事故的發(fā)生。

1.當(dāng)前煤礦井下供水需注意的重要事金

煤礦資源開(kāi)采都是在地下進(jìn)行，在地下進(jìn)行活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生許多安全隱患和事故。煤礦資源的開(kāi)采最缺少不了的就是大量的水資源，向井下供水工作是一項(xiàng)比較艱巨的工作，同時(shí)要考慮的事情也較多，井下供水工作需要大量的資金進(jìn)行支撐，必須考慮投資的成本問(wèn)題，同時(shí)還要考慮水壓的問(wèn)題，如果水壓過(guò)高就會(huì)發(fā)生爆管的現(xiàn)象，這對(duì)工作人員的人身安全造成致命的威脅。在當(dāng)前形勢(shì)下，對(duì)于煤礦供水工作必須要注意安全問(wèn)題，安全問(wèn)題不容忽視。要采取科學(xué)、安全的供水措施。從另一角度來(lái)看，煤礦井下的用水包括很多方面，主要用水包括：消防用水、噴霧降塵用水和機(jī)電設(shè)備的冷卻用水。在用水的過(guò)程中一定要保障水壓的問(wèn)題，水壓過(guò)大或者水壓過(guò)小都會(huì)產(chǎn)生一定的問(wèn)題。水壓過(guò)小就會(huì)影響礦井的除塵效果，水壓過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)，因此，在煤礦供水中要保證水壓的問(wèn)題，與此同時(shí)，也要達(dá)到除塵、消防和灑水的目的。

2.當(dāng)前煤礦常用的供水方法及不足

通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐，我們可以知道常用供水的方式以及存在的缺陷，了解煤礦供水的缺陷可以為今后的供水工作提供一定的解決措施和參考依據(jù)，針對(duì)當(dāng)前存在的問(wèn)題進(jìn)行完善和優(yōu)化，加大煤礦供水的優(yōu)化力度，促進(jìn)煤礦工作的有序進(jìn)展，從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)能和節(jié)源。通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐可知：煤礦開(kāi)采的層次是不同的，有深層、有淺層，這就要求我們針對(duì)不同的情況來(lái)制定出不同的方案。針對(duì)較淺和較深的煤礦，采取的開(kāi)采方式要有所區(qū)別。對(duì)于煤層較淺的煤礦，通常采用的方式是靜壓方式，這種方式雖然有優(yōu)勢(shì)，但是也存在一些劣勢(shì)。具體表現(xiàn)在，這種方式的適用是有范圍的，不能超過(guò)一定的深度。通常來(lái)說(shuō)，這種方式適用的礦井深度不超過(guò)400米，而且要注意的問(wèn)題是供水時(shí)要控制水壓，只有降低水壓才能正常供水。如果控制不好水壓，后果是十分嚴(yán)重的。具體表現(xiàn)在會(huì)造成水管的爆裂，甚至更為嚴(yán)重的是威脅工作人員的人身安全，帶來(lái)的安全后果是難以想象的，如果水壓過(guò)高也會(huì)造成十分嚴(yán)重的后果。具體表現(xiàn)在，這樣一來(lái)就會(huì)浪費(fèi)大量的水資源，與此同時(shí)，也會(huì)給其他工作人員帶來(lái)安全威脅。對(duì)于深度較高的礦井要從以下幾個(gè)方面著手：首先，要建造科學(xué)、合理的降壓水池，通過(guò)降壓水池進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，這里需要注意的是如果水壓過(guò)高時(shí)，可以同通過(guò)降壓水池進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)這種方式可以從根本上保障水管的安全，另外還要在降壓水池旁安裝相應(yīng)的設(shè)備，安裝水泵站有利于對(duì)礦采區(qū)進(jìn)行及時(shí)供水，雖然這種方式有利于快速降壓，但是會(huì)消耗大量的資金。其次，要科學(xué)、合理的實(shí)現(xiàn)水資源的分流，設(shè)置相應(yīng)的降壓閥，降壓閥雖然能實(shí)現(xiàn)一定的效果，但是該方法也存在相應(yīng)的問(wèn)題。該種方法對(duì)資源比較浪費(fèi)，對(duì)資源進(jìn)行無(wú)形的浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)影響井下工作的順利進(jìn)展。最后，對(duì)于許多比較老的礦區(qū)而言，主要采用的供水方式是井下建水池，這種方式也存在相應(yīng)的缺點(diǎn)，此種方法的缺點(diǎn)是不能對(duì)井下水做相應(yīng)的去腐處理，長(zhǎng)此以往下去，會(huì)造成設(shè)備的損壞，設(shè)備的損害不僅會(huì)增加整個(gè)運(yùn)行的成本，而且還會(huì)影響整個(gè)煤礦開(kāi)采的效率。

3.水泵站的改造方案探討

本文主要以紅柳煤礦工業(yè)為主要的討論對(duì)象，主要針對(duì)水泵站和日用泵站展開(kāi)討論，紅柳黃河水泵站是將上級(jí)泵站的來(lái)水加壓轉(zhuǎn)輸送至金鳳泵站，而不直接向紅柳煤礦供水，屬增壓泵站。紅柳日用泵站主要擔(dān)負(fù)著配水的工作，這兩座泵站的取水源都相同，進(jìn)水的水質(zhì)在一定程度上符合生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。紅柳煤礦所處的地帶是比較特殊的，屬于半干旱、半沙漠的地帶，平常的降水量較少，同時(shí)蒸發(fā)量較大，這一地區(qū)的水資源非常稀缺，在這一地區(qū)的企業(yè)生存比較困難，給企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)許多問(wèn)題，企業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)水資源的支撐。對(duì)礦井進(jìn)行改造后可開(kāi)采將近15000m3/d水，這些水量可以滿足許多方面的需求，主要包括：礦井的自身用水、選煤廠用水、地面綠化、灑水等等，這些水資源都可以得到較好的利用。

(1)具體改造方案

兩套方案的側(cè)重點(diǎn)不同，但是都是對(duì)兩座泵站及蓄水池功能進(jìn)行改善和調(diào)整，具體如下：

方案一：整體的原有泵房不需要進(jìn)行較大改動(dòng)和擴(kuò)建，只是針對(duì)于紅柳日用泵站內(nèi)的部分水泵進(jìn)行相應(yīng)的改造和拆除，將紅柳黃河泵站內(nèi)第四臺(tái)向金鳳泵站增壓供水泵拆除，從而將日用泵站拆除的紅柳生活水泵和麥垛山生活水泵轉(zhuǎn)移安裝至黃河水泵站內(nèi)。同時(shí)在特定的位置預(yù)留新的供水泵。另外一方面，在特定處增加連接管道，增加紅柳礦井水處理站至紅柳日用泵站北側(cè)水池的聯(lián)接管道，同時(shí)將管道的末端引入日用泵水池。這樣有利于復(fù)用水的再次利用，為許多方面提供更多的水資源。

方案二：第二種方案與第一種方案具有明顯不同的地方就是需要進(jìn)行擴(kuò)建工作，第一種方案只需拆除相應(yīng)的泵站，第二種方案需要擴(kuò)建，主要將黃河水泵房西側(cè)進(jìn)行改造和擴(kuò)建，主要方法是改變?nèi)沼帽谜緝?nèi)的生活水泵數(shù)量，拆除四臺(tái)生活水泵，將生活水泵遷至到新建的黃河水泵內(nèi)，另外還要考慮相關(guān)設(shè)備的轉(zhuǎn)移，主要包括：消毒設(shè)備等等。另外一方面，還要考慮黃河水泵站擴(kuò)展后期的工作，要提前制定好預(yù)留計(jì)劃，在新擴(kuò)建泵房?jī)?nèi)預(yù)留4臺(tái)機(jī)組的安裝位置。還要注意預(yù)留出新安裝的供水泵的臺(tái)數(shù)，保證水泵的參數(shù)符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。最后，將礦井水處理站處理后的復(fù)用水接入日用泵站水池的方式與方案一基本相同，不同點(diǎn)是在日用泵站水池黃河水進(jìn)水管上安裝逆止閥和閘閥，并不截?cái)喾舛略摱芜M(jìn)水管。

(2)兩個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

表1

本文對(duì)兩個(gè)方案從四個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比，主要包括土建工程、安裝工程、設(shè)備購(gòu)置、其它費(fèi)用，通過(guò)四個(gè)角度對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表1。

通過(guò)對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行比較可知：方案一的改造成本整體較低，數(shù)目為280.87元；第二套方案的改造成本為387.77元。方案一的改造程度較小，不需要對(duì)泵站進(jìn)行大規(guī)模的擴(kuò)建，只需要小環(huán)節(jié)的變動(dòng)和調(diào)整，因此，在土建工程方面花費(fèi)較少，方案二需要將黃河水泵房西側(cè)進(jìn)行改造和擴(kuò)建，因?yàn)樾枰笠?guī)模的動(dòng)工改造，因此所要花費(fèi)的土建工程費(fèi)用較高，在其它方面的花費(fèi)兩個(gè)方案差不多。方案一和方案二各有優(yōu)缺點(diǎn)，方案一雖然整體的花費(fèi)成本較低，但是如果出現(xiàn)供水不足的情況，花費(fèi)的成本將翻倍，會(huì)造成更大的損失，方案二的整體改造較繁瑣且花費(fèi)較大，但是整體的穩(wěn)定性比方案一強(qiáng)，方案一和方案二都實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦供水的改造，改變了原有的方式，實(shí)現(xiàn)了生活供水與生產(chǎn)供水的區(qū)分，在一定程度上都達(dá)到了水資源的復(fù)用和節(jié)能，這樣的改造方案對(duì)于水資源缺乏地區(qū)具有重要的意義，為今后的煤礦供水工作提供更好的參考依據(jù)。兩項(xiàng)方案各自都具有優(yōu)缺點(diǎn)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，在具體的選擇時(shí)也要注意周圍環(huán)境，根據(jù)周圍的環(huán)境選擇合適的方案。

4.結(jié)論

通過(guò)以上內(nèi)容我們可知：我國(guó)的淡水資源比較稀缺，因此各行各業(yè)在應(yīng)用淡水資源時(shí)要采取科學(xué)、合理的方式，特別是煤礦開(kāi)采行業(yè)需要大量的水資源進(jìn)行支撐，因此，當(dāng)前煤礦供水工作成為討論的重要話題，對(duì)煤礦供水進(jìn)行優(yōu)化和改造，有利于更好提高煤礦開(kāi)采的效率，同時(shí)也有利于節(jié)約資源，對(duì)煤礦開(kāi)采健康、穩(wěn)定的發(fā)展具有重要意義。因此，作為煤礦開(kāi)采的工作人員必須要清楚煤礦供水的缺陷，本文通過(guò)舉例對(duì)煤礦供水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，為相關(guān)企業(yè)及單位提供參考。本文主要探討了煤礦井下供水應(yīng)注意的事項(xiàng)及問(wèn)題、當(dāng)前煤礦常用的供水方式及缺陷、水泵站的改造方案探討，希望以上內(nèi)容能對(duì)相關(guān)單位和企業(yè)有所幫助。