關(guān)于煤礦井下供排水系統(tǒng)優(yōu)化及改造研究

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

我國的煤炭資源有限，當(dāng)前煤炭資源利用不夠合理，在一定程度上造成資源的浪費，同時也難以避免造成一定的安全事故，特別是煤礦的井下工作屬于高危工作，當(dāng)前煤礦井下的供排水系統(tǒng)不夠完善，在具體的運行過程中會出現(xiàn)安全問題，面對當(dāng)前的形式，要從根本上保障井下供排水工作的持續(xù)運轉(zhuǎn)，將安全生產(chǎn)理念深入人心，只有這樣才能保證整個煤礦的安全生產(chǎn)。另外一方面，隨著工業(yè)化水平的不斷提升，煤礦行業(yè)的采掘技術(shù)不斷提高，自動化程度不斷提升，因此，煤礦企業(yè)要積極的探索先進的采掘技術(shù)，當(dāng)前煤礦供排水系統(tǒng)存在較多問題，主要包括：現(xiàn)有供排水系統(tǒng)中的壓入式排水泵雖然能節(jié)約用電消耗，但是不可控因素也較多，總體的安全性能較差。因此，煤礦企業(yè)要對井下的供排水系統(tǒng)進行改造及優(yōu)化，同時注意水資源的科學(xué)、合理利用。我們知道礦井下的地下水資源比較豐富，主要包括：雨水積水、冰雪融化、江水、湖水等等，煤礦企業(yè)在合理的利用井下水資源，為煤礦企業(yè)減少一定的成本開銷，同時還可以節(jié)約資源。

1.當(dāng)前煤礦井下供、排水系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

(1)當(dāng)前煤礦井下供水系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

我國煤礦改造主要應(yīng)用的方法有三種，主要包括：平酮開采、立井開采、斜井開采。這三種方法在我國的煤礦領(lǐng)域占據(jù)比較重要的位置。三種方式基本都是以主巷道水平為主呈多級分布，可以在一定程度上避免水壓過高而導(dǎo)致的水管爆裂，但是三種方法同時也存在相應(yīng)的缺點，在具體的實踐操作中，很可能造成采區(qū)分水壓不均的問題，這一問題也比較棘手。另外一方面，當(dāng)前煤礦井下供排水系統(tǒng)中的中央減壓處理水泵需要人工進行監(jiān)管，同時需要實時的嚴格把控，這也會造成人力壓力的增加，同時還有相關(guān)設(shè)備消耗的問題也值得探討。當(dāng)前系統(tǒng)中存在的設(shè)備和處理水泵對水資源的利用率比較低，在一定程度上會浪費水資源，造成水資源的嚴重消耗。

(2)當(dāng)前煤礦井下排水系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前煤礦井下的排水系統(tǒng)是由多種設(shè)備組成，主要包括：離心式水泵、過濾網(wǎng)、調(diào)節(jié)閘閥等設(shè)備組成。井下排水系統(tǒng)的原理是通過沉淀的方式將利用后的工業(yè)用水進行處理，在處理的過程中要保證達到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，符合標(biāo)準(zhǔn)后進行排放。其中主要的設(shè)備包括：壓入式排水泵、吸入式排水泵、壓、吸并存式排水泵，首先是壓入式排水泵，這種設(shè)備主要通過壓力差來工作，不是通過真空泵進行工作。該設(shè)備在應(yīng)用過程中存在許多安全隱患，同時會受到許多因素的影響，穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致水壓入泵房、礦區(qū)，造成安全事故發(fā)生。其次就是吸入式排水泵，這種方式相比較于壓入式排水

泵，工作效率比較低，同時該設(shè)備對能源的消耗也較高，該排水方式具有特殊的要求，主要是要求排水的水位低于泵的吸水口，實踐中需要啟動吸水裝置才能使用，該方式存在較多的安全隱患。最后是壓、吸并存式排水泵，該種裝置的總體安全性能比較高，相比較于前兩種排水方法，此種方法的綜合性能比較強，但是總體花費的金額較大，這種方法由于花費額金額較大，沒有得到廣泛的普及和應(yīng)用，因此，必須對系統(tǒng)進行改造和優(yōu)化。

2.對煤礦供排水系統(tǒng)優(yōu)化及改造方向的具體分析

(1)完善煤礦井下供水系統(tǒng)的新方向

我們知道：煤礦井下的水資源比較豐富，有很多的地下水和地面水，礦井所在的地質(zhì)比較復(fù)雜，覆蓋的范圍也比較廣泛，例如：江水、河水、湖水等等，另外還有大量的季節(jié)性降雨會積攢許多的雨水，還有冰雪融化等會滲入到地下。另外一方面，在改造煤礦井下供排水時也要考慮充分的利用涌水，這也是一個優(yōu)化的大方向。可以充分的利用涌水回收泵解決許多難題，例如：解決供水不足、滅塵噴霧、冷卻降溫等等，從經(jīng)濟的角度減少供水的負擔(dān)。我國的發(fā)展遵循的是綠色低碳的原則，煤礦井下工作也要緊跟時代的發(fā)展，創(chuàng)新的開采手段，運用節(jié)能的方式進行開采活動，這里井下地下水的利用就顯得格外的重要，煤礦企業(yè)要合理的利用地下水。

(2)完善煤礦井下排水系統(tǒng)的新方向

當(dāng)前為了提高煤礦井下排水的效率，使用適合的排水泵是非常必要的，高效率的排水泵可以從根本上提升井下排水的質(zhì)量和效率，由于排水設(shè)備得不到及時的換代和保養(yǎng)，造成設(shè)備老化出現(xiàn)故障的現(xiàn)象比比皆是，在設(shè)備的維護上需要大量的資金，留下許多安全隱患。另外一方面，煤礦企業(yè)除了要考慮設(shè)備維護維修之外，還要考慮應(yīng)用智能化的先進設(shè)備，充分的應(yīng)用新型的先進設(shè)備，提高整體的排水效率，智能化的設(shè)備可以最大程度的解放人力，這也是未來井下排水作業(yè)的發(fā)展趨勢。因此，煤礦企業(yè)要格外的重視井下設(shè)備的保養(yǎng)和維修，避免設(shè)備的故障影響整個開采效率。

3.針對煤礦供排水系統(tǒng)存在問題的優(yōu)化對策

(1)加強供排水系統(tǒng)的循環(huán)功能

當(dāng)前煤礦企業(yè)應(yīng)加強供排水系統(tǒng)的循環(huán)功能，以往的排水系統(tǒng)已經(jīng)無法適用當(dāng)前的煤礦發(fā)展，因此要想對煤礦井下改造就必須要打破慣用的模式，加大排水循環(huán)功能，充分的利用水資源，當(dāng)前最重要的是在礦井內(nèi)建立大型的凈化水廠，通過凈化水廠將礦井內(nèi)的水凈化為生活飲用水，這些水可以為多方面供水。另外一方面，滿足井下正常用水之后，可以將這些水資源提供給周圍的居民，同時收取一定的費用，這樣可以從根本上增加煤礦的收益，同時也可以降低運行成本。排水系統(tǒng)功能的循環(huán)也是節(jié)能減排的重要體現(xiàn)，也符合國家發(fā)展的戰(zhàn)略。

(2)科學(xué)、合理的利用煤礦井下的水資源

當(dāng)前煤礦企業(yè)要科學(xué)、合理的利用煤礦井下的水資源，我們知道煤礦分布的地區(qū)比較廣泛，覆蓋的地質(zhì)比較復(fù)雜，礦井深入地下包括許多地下水，主要包括：江、河、湖、雨水等等，因此，煤礦企業(yè)可以考慮在必要的時間內(nèi)通過向下鉆水源孔取水的方法，以此來滿足相關(guān)設(shè)備的水壓要求。向下鉆水源孔取水的方法具有許多的優(yōu)勢，主要包括：解決供水管道短、解決耗電問題、節(jié)約用電、解決管道承壓問題。另外一方面，作為煤礦井下的工作人員要對井下的整體情況了如指掌，提前制定相關(guān)計劃，對于管道水量較大時可以做出一些應(yīng)急的處理，在水流稍做沉淀后，用泵送至井下供水管網(wǎng)。井下人員必須要掌握井下排水的各個環(huán)節(jié)，如果任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞，會給煤礦企業(yè)和員工帶來一定的威脅，施工人員還要充分的利用地下的水資源，減少礦井的水資源浪費，從根本上做到節(jié)能減排。

(3)完善煤礦井下供排水智能監(jiān)測系統(tǒng)

煤礦企業(yè)要完善煤礦井下供排水智能監(jiān)測系統(tǒng)，隨著信息時代的到來，各行各業(yè)都在積極的應(yīng)用信息化手段輔助工作，對于煤礦企業(yè)同樣如此，我們知道礦井下的工作是非常危險的，需要大量的人力資源，因此，建立科學(xué)、合理的排水監(jiān)控系統(tǒng)是非常有意義的，可以在一定程度上減少人力的投入，煤礦企業(yè)在對井下進行改造時要注意多使用先進的、高科技的、遠程的監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對排水系統(tǒng)的全面化管理，實現(xiàn)對系統(tǒng)的多級監(jiān)控，幫助管道進行供水水壓分配管理，查清排水難題和存在的隱患。另外一方面，許多煤礦企業(yè)都在應(yīng)用西門子PLC編程軟件為基礎(chǔ)的各種系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用的比較廣泛，建立合理的管網(wǎng)系統(tǒng)模型，真正的實現(xiàn)智能化的監(jiān)控，減少人工的成本，智能化的監(jiān)控系統(tǒng)可以從根本上杜絕由于人工的疏忽帶來的惡劣影響，提高排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，全面實現(xiàn)系統(tǒng)水力平衡。

4.總結(jié)

通過以上內(nèi)容我們可知：煤礦井下供排水工作是當(dāng)前談?wù)摰闹匾掝}，是當(dāng)前急需解決的問題，井下供排水系統(tǒng)的不完善會影響整個煤礦的工作效率，同時也會留下許多的安全隱患，本文主要探討了當(dāng)前煤礦井下供、排水系統(tǒng)現(xiàn)狀分析、對煤礦供排水系統(tǒng)優(yōu)化及改造方向的具體分析、針對煤礦供排水系統(tǒng)存在問題的優(yōu)化對策，主要從加強供排水系統(tǒng)的循環(huán)功能，科學(xué)、合理的利用煤礦井下的水資源，完善煤礦井下供排水智能監(jiān)測系統(tǒng)三個角度進行討論，我們知道煤礦井下工作是比較危險的工作，特別是供排水工作會發(fā)生許多安全事故，為了保障井下工作人員的人身安全，必須對井下供排水工作進行完善，希望煤礦井下的供排水系統(tǒng)越來越成熟，同時希望煤礦企業(yè)要提高對井下供排水系統(tǒng)改造工作的認識。