井下污水處理方案研究

1、井下污水處理方案研究 1礦井及排水系統(tǒng)概況 排水系統(tǒng)構(gòu)成情況如下：-300m水平各處裂隙水、施工用水經(jīng)各巷道水溝自流，匯入-300m水平出口后，經(jīng)管道自流進(jìn)入-325m水倉。-300m-350m水平之間的污水自流到-375m臨時(shí)水倉沉淀后，經(jīng)水泵排至-325m水倉。-400m污水經(jīng)水溝自流至-425水平，與-425m水平污水一同水泵泵送至-375m臨時(shí)水倉后，之后經(jīng)水泵排至-325m水倉。-375m臨時(shí)水倉處布置2臺(tái)流量100m3/h，揚(yáng)程120m水泵，-425水平布置2臺(tái)流量50m3/h，揚(yáng)程100m水泵，-375m水倉布置3臺(tái)MD155-677多級泵。 2影響井下污水水質(zhì)的主要因素 -35

2、0m水平施工期間的污水，在該水平炮后出渣期間，混有泥沙、小顆粒砂石等的污水經(jīng)水溝，排至-375m臨時(shí)水倉沉淀，此階段經(jīng)斜坡道右側(cè)水溝流入-375m臨時(shí)水倉，該段水溝水流速度較快，污水不能有效沉淀；-400m、-425m水平施工期間的污水，未經(jīng)有效沉淀，經(jīng)水泵泵送至-375m水平水倉，之后經(jīng)-375m臨時(shí)水倉水泵泵送至-325m水倉。但-375m臨時(shí)水倉長度較短，清理不及時(shí)，導(dǎo)致該處污水不能有效沉淀，之后混有細(xì)泥沙的污水經(jīng)水泵排至-325m水平水倉。該原因?yàn)橛绊?325m水平水倉水質(zhì)的主要原因。除上述-350水平污水以外，-300m水平水質(zhì)較好，未混入較多污水，對-325m水平水倉水質(zhì)影響較小。

3、 3井下污水處理系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)方案 3.1-300m水平包括3#、4#、上、下盤沿脈等平巷。具體如圖1。3.2井下沉淀池設(shè)計(jì)方案3.2.1水流、沉淀池、擋水墻具體方案在3#穿脈、4#穿脈上盤沿脈巷道設(shè)置4道擋水墻，擋墻墻高1.5m，墻厚度500mm，寬度4.8m（以巷道實(shí)際寬度設(shè)置，以填滿全部巷道寬度為準(zhǔn)）。將-300、-350、-400、-425所有污水通過水泵，泵送至3#穿脈1#擋水墻處，所有涌水經(jīng)3#穿脈、上盤沿脈、4#穿脈流至4#擋水墻處，4#擋水墻頂端設(shè)置500mm500mm開口，經(jīng)沉淀完成的污水通過4#擋水墻開口自流進(jìn)入4#穿脈，通過水溝流入下盤沿脈，至-300m水平斜坡道出口，隨水

4、溝進(jìn)入-325水倉。3.2.2水流速計(jì)算水泵通過管路進(jìn)入3#穿脈1#擋水墻處，水流速度v1=400m3/h=0.11m/s，排水管道斷面積s3=0.02m2，沉淀池?cái)嗝婷娣es3=7.2m2，假設(shè)水流進(jìn)入沉淀池后，立刻轉(zhuǎn)入平流狀態(tài)，此時(shí)流速v3=v1s1/s3=3.0610-4m/s，經(jīng)計(jì)算，在污水進(jìn)入沉淀池平穩(wěn)流淌后，水流速度變緩，且沉淀長度為781m，按照平流沉淀池沉淀效率，污水將會(huì)得到有效沉淀。3.2.3具體水泵、管道安裝計(jì)劃根據(jù)上述安排，需在-375m臨時(shí)水倉布置2臺(tái)流量150m3/h，揚(yáng)程揚(yáng)程250m潛水泵，-400m、-425m兩個(gè)水平污水可通過現(xiàn)有潛水泵泵送至-375m臨時(shí)水倉，-

5、350m水平污水可通過水溝自流進(jìn)入-375臨時(shí)水倉，利用現(xiàn)有管道，將-375臨時(shí)水倉污水泵送至-300m水平3#穿脈1#擋水墻處，但現(xiàn)有排水管路長度僅安裝至-325m水平水倉，本著節(jié)約成本和對現(xiàn)有設(shè)備管路有效利用的想法，需再購買200m準(zhǔn)159mm鑄鐵管，將-375水平所有污水泵送至擋水墻。-300m水平污水通過現(xiàn)有水泵和臨時(shí)排水管道泵送至1#擋水墻處。經(jīng)初次沉淀完成的污水，通過水溝匯入-325m水倉后，通過-325m水泵泵送至地面主井區(qū)沉淀池，二次沉淀后，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后外排。 4效果分析 與常規(guī)設(shè)計(jì)方案相比，主要效果有以下幾方面：（1）礦井涌水在進(jìn)入主井區(qū)地面沉淀池之前，均進(jìn)行了混凝沉淀預(yù)處

6、理，去除了絕大多數(shù)懸浮顆粒，主井區(qū)地面沉淀池水質(zhì)得以明顯改善，地面沉淀池清淤周期大大延長，有效降低了清倉的費(fèi)用。（2）由于初次沉淀后的水質(zhì)明顯改善，尤其是其中的礦粉和巖石粉末的去除，對排水泵葉輪和排水管材的磨損有了較大程度地降低，延長了排水泵及排水管材的使用壽命，降低了維修費(fèi)用。 5結(jié)語 綜上所述，該方案通過利用礦山已完工巷道作為井下臨時(shí)沉淀池，有效緩解了井下污水泥沙含量超標(biāo)的問題，解決了當(dāng)前礦山生產(chǎn)中污水外排的重大問題，對環(huán)境保護(hù)有著極大的意義。 參考文獻(xiàn) 1李劍峰.傳感器在煤礦井下排水泵自動(dòng)控制的應(yīng)用J.變頻器世界，2016（11）.2唐賀龍.邢臺(tái)煤礦-450水泵電機(jī)溫控系統(tǒng)改造J.中小企業(yè)