煤礦節(jié)水措施與潛力分析

1、煤礦節(jié)水措施與節(jié)水潛力分析一、節(jié)水減污措施根據(jù)節(jié)約水資源、 減少水污染的的原則， 礦井疏干排水凈化處理 后回收再利用；根據(jù)生產(chǎn)工藝的需求，盡量提高水的重復(fù)利用率，達(dá) 到綜合利用的目的。北京旭萊特科技是專業(yè)水資源管理系統(tǒng)設(shè)計企業(yè)。 在節(jié)水工程設(shè)計 過程中，本著節(jié)約用水、 一水多用和廢水回收利用的原則， 對礦井所屬 各個用水單位必須建立嚴(yán)格的節(jié)水制度， 采取積極可行的節(jié)水措施， 進(jìn) 行全礦水務(wù)管理和水量平衡。具體措施如下：（1）合理利用工業(yè)場地的污廢水資源。處理后的工業(yè)場地綜合 污廢水用于黃泥灌漿用水、 鍋爐除灰用水、 工業(yè)場地綠化用水及選煤 廠生產(chǎn)補水，全部污廢水被利用，節(jié)約新鮮水的用量，爭取做

2、到污廢 水“零”排放。（2）將礦井疏干排水經(jīng)過處理回收并進(jìn)行綜合利用，可以緩減 礦區(qū)的用水緊缺狀況， 提高水資源的重復(fù)使用率， 符合當(dāng)前有關(guān)合理 開發(fā)利用水資源、節(jié)約用水的政策。同時減少或防止廢水的外排，減 少了煤田開采對周邊區(qū)域的污染， 有效地保護(hù)了當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境， 符合 國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)相關(guān)規(guī)定；（3）選煤廠設(shè)計有較完善的煤泥水處理系統(tǒng)，設(shè)有濃縮機(jī)、快 開式壓濾機(jī)、循環(huán)水池，可保證煤泥廠內(nèi)回收，洗水閉路循環(huán)。同時 設(shè)有事故濃縮機(jī)， 可容納一個工作濃縮機(jī)的全部煤泥水， 保證在事故 狀態(tài)下煤泥水不外排。對車間內(nèi)的跑、冒、滴、漏水，在各車間均設(shè) 集水池進(jìn)行收集， 通過泵轉(zhuǎn)排至水處理車間進(jìn)行處理

3、， 以實現(xiàn)選煤廠 煤泥水零排放。（4）選煤廠主要用水是生產(chǎn)用水， 其中煤泥水系統(tǒng)是節(jié)約用水的 關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計充分考慮了煤泥水閉路循環(huán)，使所有生產(chǎn)過程的水以 及跑、冒、滴、漏水全部進(jìn)入循環(huán)水回收系統(tǒng)， 全部回收并循環(huán)使用。（5）供水系統(tǒng)采用變頻調(diào)速節(jié)能設(shè)備；各用水點使用節(jié)水效能 二級以上的旭萊特節(jié)水器具；凈水系統(tǒng)采用旭萊特R0反滲透凈化處理工藝。（6）實行計劃用水、根據(jù)生產(chǎn)實際情況下達(dá)節(jié)水指標(biāo)， 切實做到節(jié) 獎超罰。對所有用水單位實行歸口管理， 杜絕“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象；（7）加大工業(yè)節(jié)水方面的投入， 推行層層分解用水計劃的辦法， 將節(jié)水與經(jīng)濟(jì)效益掛鉤， 節(jié)獎超罰，努力提高工業(yè)用水的重復(fù)利用率

4、。二、節(jié)水潛力分析XXX煤礦（1.20Mt/a ）技術(shù)改造及選煤廠項目用水系統(tǒng)、用水工 藝、節(jié)水減污措施較為完善， 且全礦水量基本都得到了合理回收利用。 工業(yè)場地綜合污廢水經(jīng)綜合污廢水處理站生化處理后， 全部用于黃泥 灌漿用水、鍋爐除灰用水、工業(yè)場地綠化用水及選煤廠生產(chǎn)補水，實 現(xiàn)了工業(yè)場地污廢水的“零”排放。此外，初設(shè)對于采選煤工藝和措 施也進(jìn)行了詳細(xì)說明。 本建設(shè)項目礦井設(shè)計噸煤耗水指標(biāo)已超過 內(nèi) 蒙古自治區(qū)行業(yè)用水定額標(biāo)準(zhǔn) （ DB 1 5/T385-2009） ，不能滿足規(guī)定要 求，應(yīng)從水資源論證要求出發(fā)， 對工程原設(shè)計用耗水量按規(guī)范要求進(jìn) 行用水合理性分析。三、項目的合理取用水量3.

5、 1 用水合理性分析及合理化用水建議3.1.1 用水合理性分析（ 1 ）洗衣房用水原初步設(shè)計說明書設(shè)計洗衣房用水量 32.6m3/d，用水是按照用水人數(shù)272人，用水定額1.5kg 干衣/人d、80L/kg 干衣核定， 用水定額符合煤炭工業(yè)給水排水設(shè)計規(guī)范（GB50810-2012相關(guān)定額標(biāo)準(zhǔn)，其用水定額雖然高于內(nèi)蒙古自治區(qū)行業(yè)用水定額標(biāo)準(zhǔn)（DB15/T385-2009）相關(guān)定額標(biāo)準(zhǔn)，考慮到煤礦開采為高粉塵作業(yè)， 實際用耗水量偏大，因此，原初步設(shè)計說明書設(shè)計洗衣房用水量 合理、可行。但依據(jù)煤炭工業(yè)給水排水設(shè)計規(guī)范（GB50810-2012 規(guī)定，排水率按95.0%核定。（2）選煤廠生產(chǎn)補充水原

6、初步設(shè)計說明書設(shè)計選煤廠生產(chǎn)補水量358.3m3/d，年運行330d、日運行時數(shù)16h,設(shè)計采用“ +80mm粒級手選，800.5mm 原煤采用跳汰分選，煤泥采用快開隔膜壓濾機(jī)回收工藝” 進(jìn)行煤炭洗 選，洗水一級閉路循環(huán)不外排。初設(shè)擬定的選煤廠工藝補水量平衡參 見XXX煤礦選煤廠工藝水量平衡表。xxx煤礦選煤廠工藝水量平衡表單位：m/h選煤過程中進(jìn)入水量水量m*/h選煤過程中排出水量水量m/h原煤帶水量14.51特大塊煤帶水量0.94跳汰分選用水581.60塊精煤帶水量2.38末精煤帶水量8.04手選矸帶水量0.38矸石帶水量14.62煤泥帶水量6.57小計32.93補加水量22.39濃縮機(jī)溢

7、流585.57合計618.50合計（排出水）618.50根據(jù)工藝水量平衡表對比表2-4XXX煤礦1.20Mt/a選煤廠產(chǎn)品平衡一覽表可知，選煤廠入選原煤水分為 6.00%,洗選后特大塊煤水分 為 4.00%、塊精煤水分為 6.50%、末精煤水分為 8.06%、手選矸水分 為 4.00%、矸石水分為 24.00%、煤泥水分為 22.00%。根據(jù)以上計算， 全廠應(yīng)補充的清水量為 22.39m3/h（358.3m3/d ）， 3 實際洗選量 1.20Mt/a （3636.36t/d ），噸原煤水耗僅 0.099m3/t ，選 煤廠洗水一級閉路循環(huán)。 原初步設(shè)計說明書 設(shè)計選煤廠 358.3m3/d

8、的新水補水量是合理的、也是可行的。（3）污水處理站損耗率原初步設(shè)計說明書設(shè)計污廢水產(chǎn)水量328.0m3/d ，損耗水量32.8m3/d ，耗水率 10%。生活污水污染物成份以有機(jī)污染物為主，生 產(chǎn)廢水污染物成份以懸浮顆粒及無機(jī)鹽等無機(jī)污染物為主， 符合同類 煤礦項目污水處理站耗水率 5.015.0%的實際情況。3.1.2 合理化用水建議本論證報告對 初步設(shè)計說明書 水量平衡表中的各項用水量重 新進(jìn)行了分析核算， 認(rèn)為原平衡表中的一些用水單元存在不合理用水 或有一定的節(jié)水潛力，故提出以下合理化建議：（一）綜合生活及鍋爐用水（1 ）職工生活用水 原初步設(shè)計說明書設(shè)計職工（用水人數(shù) 579 人）生活

9、用水量29.0m3/d，用水人數(shù)有誤，其生活用水定額50L/cap 班，雖然符合煤炭工業(yè)給水排水設(shè)計規(guī)范（GB50810-2012規(guī)定“職工生活用 水定額3050L/cap d”的定額值范圍，考慮到該項目地處鄂爾多 斯市缺水地區(qū)、 結(jié)合該地區(qū)同類煤礦實際用水情況， 本次論證報告取 定額值范圍低值、即按30L/cap 班、用水人數(shù)535人（參見表2-5XXX 煤礦技術(shù)改造及選煤廠項目勞動定員匯總表） ，重新核定生活用水量 16.1m3/d ，排水率按 85.0%核定。（ 2）食堂用水原初步設(shè)計說明書設(shè)計職工（用水人數(shù) 579 人）食堂用水量 29.0m3/d ，用水人數(shù)有誤，其用水定額 25L/

10、cap 餐，雖然符合煤 炭工業(yè)給水排水設(shè)計規(guī)范（GB50810-2012規(guī)定“職工食堂用水定 額2025L/cap 餐”的定額值范圍?？紤]到該項目地處鄂爾多斯市 缺水地區(qū)、結(jié)合該地區(qū)同類煤礦實際用水情況，同時參考內(nèi)蒙古自 治區(qū)行業(yè)用水定額標(biāo)準(zhǔn)（DB15/T385-2009） 行業(yè)代碼6710''正 餐服務(wù)'、非營業(yè)性食堂' 、定額 20L/cap 餐'”的標(biāo)準(zhǔn)，本次論 證報告按20L/cap 餐、每日每人兩餐，用水人數(shù) 535人，重新核定 食堂用水量 2 1 .4m3/d ，排水率按 85.0%核定。（ 3）單身宿舍用水原初步設(shè)計說明書設(shè)計宿舍用水量 5

11、7.9m3/d （用水人數(shù) 579 人），用水定額100L/ （cap d）,用水定額偏高，且用水人數(shù)有誤。 依據(jù)煤炭工業(yè)給水排水設(shè)計規(guī)范（GB50810-2012、按單眷比7 : 3 重新核定建設(shè)項目單身人數(shù) 375 人，結(jié)合該地區(qū)同類煤礦實際用水 情況，本次論證報告單身宿舍用水按 內(nèi)蒙古自治區(qū)行業(yè)用水定額標(biāo) 準(zhǔn)（DB15/T385-2003） 行業(yè)代碼9990'、住宅'、室內(nèi)無衛(wèi)生排 水設(shè)備集中給水龍頭取水、定額30L/cap y'、用水人數(shù)375人， 重新核定單身用水量 11.3m3/d ，排水率按 95.0%核定。（4）浴室用水原初步設(shè)計說明書設(shè)計浴室用水量15

12、8.3m3/d ，其中：淋浴用水量 92.3m3/d ，池浴用水量 63.0m3/d ，洗臉盆用水量 3.0m3/d 。淋 浴用水是按照噴頭57個、540L/h 個噴頭、用水3h，池浴用水是按 照池浴面積30.0m2、水深0.7m，日換水3次核定，其設(shè)計浴室用水 定額符合煤炭工業(yè)給水排水設(shè)計規(guī)范（GB50810-2012相關(guān)定額標(biāo)準(zhǔn)，其用水定額雖然高于內(nèi)蒙古自治區(qū)行業(yè)用水定額標(biāo)準(zhǔn)（DB15/T385-2009）相關(guān)定額標(biāo)準(zhǔn)，但考慮到煤礦采選為高粉塵作業(yè)， 其實際用耗水量偏大，因此， 初步設(shè)計說明書設(shè)計浴室用水量是 符合實際且合理、可行的，排水率按 95.0%核定。但原初步設(shè)計說 明書核定洗臉盆

13、用水量 3.0m3/d 與上述淋浴、池浴用水重復(fù)，且不 符合煤炭工業(yè)給水排水設(shè)計規(guī)范（GB50810-2012相關(guān)要求，因 此，本次論證報告核定浴室用水時取消了洗臉盆用水。（ 5 ）鍋爐補水 原初步設(shè)計說明書根據(jù)采暖期最大熱負(fù)荷計算，考慮管網(wǎng)熱 損失系數(shù)、 熱負(fù)荷同時使用系數(shù)以及鍋爐燃用煤種， 鍋爐房規(guī)模確定 為20.0t/h。鍋爐房選用2臺DZL4-1.25-A H型蒸汽鍋爐（原有）、2 臺DZL6-1.25-A H型蒸汽鍋爐（技改新增）。采暖期4臺鍋爐同時運 行、非采暖期運行1臺DZL4-1.25-A H型，鍋爐給水采用2臺ZDF-4 型組合式全自動軟水器進(jìn)行軟化處理。初步設(shè)計說明書設(shè)計采

14、暖期鍋爐補水量88.0m3/d ，按 2 臺DZL4-1.25-A H 型及 2 臺 DZL6-1.25-A H 型蒸汽鍋爐（總規(guī)模 20.0t/h ）、日運行 16h 計算，總蒸發(fā)量 320.0m3/d ，其補充水量占蒸汽鍋爐總蒸 發(fā)量的 27.5%，符合煤炭工業(yè)給水排水設(shè)計規(guī)范 （ GB50810-2012） 規(guī)定“鍋爐補充水量有集中取暖時按蒸汽鍋爐總蒸發(fā)量的2040%更值、無集中取暖時按蒸汽鍋爐總蒸發(fā)量的 6080%取值”范圍，因此， 原初步設(shè)計說明書設(shè)計采暖期鍋爐補水量合理、可行?？紤]到非 采暖期鍋爐運行數(shù)量減少、本次論證報告按照非采暖期運行1 臺DZL4-1.25-A H型蒸汽鍋爐（

15、總蒸發(fā)量64.0m3/d ）,結(jié)合技改前鍋爐實 際補水情況，鍋爐補充水量無集中取暖時按蒸汽鍋爐總蒸發(fā)量的 60% 取值，核定非采暖期鍋爐房新水補水量 38.4m3/d ，排水率按新水補水 量的 10.0%進(jìn)行核定。用水按生產(chǎn)用水考慮。（ 6）未預(yù)見用水原初步設(shè)計說明書設(shè)計未予見用水量 59.2m3/d ，未予見用水 量占新水補水量 394.8m3/d 的 15.0%，雖然符合室外給水設(shè)計規(guī)范（GB50013-2006中未予見水量占新水補水量的 10.020.0%的規(guī)范 要求，煤礦用水項比較單一，未預(yù)見用水主要考慮管網(wǎng)漏失水量，考 慮到該項目地處鄂爾多斯市缺水地區(qū)的實際情況， 本次論證報告取消

16、未予見水量，而在核定取水量時統(tǒng)一考慮。（二）生產(chǎn)用水（ 1 ）井下除塵灑水量 原初步設(shè)計說明書設(shè)計井下除塵灑水量733.1m3/d 、偏高，本次論證報告根據(jù)井下灑水的設(shè)施、用水環(huán)節(jié)、用水強度【按照煤 炭井下消防、灑水設(shè)計規(guī)范（GB50383-2006要求、取其低值】及用水量（參見XXX煤礦技術(shù)改造及選煤廠項目井下灑水量一覽表）重新核定井下除塵灑水量372.9m3/dXXX 煤礦技術(shù)改造及選煤廠項目井下灑水量一覽表序號用水項目用水時間（h）用水 設(shè)備數(shù)用水標(biāo)準(zhǔn)用水量3(m/d )1綜采工作面(1)噴霧泵站81臺140L/min67.2(2)破碎機(jī)噴霧81處40L/min19.2(3)轉(zhuǎn)載點噴霧8

17、1處18L/min8.6(4)風(fēng)流凈化水幕162道12L/min23.0(5)沖洗巷道給水栓33個20L/min10.82掘進(jìn)工作面(1)噴霧泵站83臺120L/min172.8(2)風(fēng)流凈化水幕163道12L/min34.6(3)轉(zhuǎn)載點噴霧83處18L/min25.9(4)沖洗巷道給水栓33個20L/min10.83小計372.9182.2m3/d、偏高,（2）黃泥灌漿用水原初步設(shè)計說明書設(shè)計黃泥灌漿用水量黃泥灌漿用水是按照灌漿用土量與水泥比確定的，計算方法如下:灌漿用土量Q土 二 K L M- H- C其中：q土灌漿用土量（用）K 灌漿系數(shù)（K=0.010.03 ）,取0.01L灌區(qū)的走向

18、長度（m）, 13108綜采工作面日進(jìn)尺按8.18m （年推進(jìn)度2700m計算M 煤層開采厚度（m, 3-1煤層開采厚度按1.75m計算H 灌區(qū)的傾向長度（n）, 13108綜采工作面長度200mC 煤炭回收率（，取95%Q±=0.01X8.18X 1.75X 200X 0.95=27.2rm黃泥灌漿用水量計算Q水二K水Q 土 8其中：Q水黃泥灌漿用水量（m3）K水一一制漿沖洗管路的水量備用系數(shù)，取 1.18水土比5 : 1Q水=1.1 X 27.2 x 5=149.6m3根據(jù)上述計算綜合分析， 本次論證報告重新核定黃泥灌漿用水量 149.6m3/d 。（ 3）鍋爐除灰用水原初步設(shè)計

19、說明書設(shè)計鍋爐除灰用水 16.0m3/d 、用水量偏大， 且未區(qū)分夏冬季用水。XXX煤礦工業(yè)場地設(shè)計采用冷渣機(jī)連續(xù)排渣干 式除渣方式。干式除渣系統(tǒng)為渣通過排渣口排出后，經(jīng)冷渣機(jī)冷卻， 然后通過皮帶或框鏈輸送到臨時儲渣場； 設(shè)計采用布袋除塵器除塵方 式。布袋除塵器包括 2 個灰斗。排灰方式為連續(xù)或間斷排放，采用正 壓濃相輸送至灰?guī)?。根?jù)燃料情況，原初步設(shè)計說明書核定采暖 季鍋爐房最大小時灰渣量 0.31t 、非采暖季鍋爐房最大小時灰渣量 0.062t，日運行16h,本論證水灰比按25%計算，論證報告重新核定 冬季鍋爐除灰用水量1.3m3/d、夏季鍋爐除灰用水量0.3m'/d。（ 4）綠化

20、用水原初步設(shè)計說明書中設(shè)計綠化占地面積1.41hm2，設(shè)計綠化用水量17.8m3/d，用水定額1.26L/m2 d,用水定額低于煤炭工業(yè) 給水排水設(shè)計規(guī)范（GB50810-2012中規(guī)定“綠化用水標(biāo)準(zhǔn) 1.5 2.0L/ （次 m2）,每日2次”的限值，考慮到該項目地處鄂爾多斯市 缺水地區(qū)、 結(jié)合技改前煤礦實際綠化用水情況, 本次論證報告取定額 值范圍低值、即按3.0L/m2 -d用水定額重新核定綠化用水量 42.3m3/d , 為夏季一次性消耗用水量，冬季不予考慮。（5）原初步設(shè)計說明書中在進(jìn)行取水量核定計算時，沒有 考慮水凈化處理及輸水過程中的水量損耗， 故本論證建議實際取水量 計入水凈化

21、處理及輸水過程中的水量損耗。 根據(jù)業(yè)主單位提供技改前 資料，XXX煤礦項目2012年生產(chǎn)期間礦井水處理站實際水凈化處理 及輸水損耗 4.8%，協(xié)議水源水實際水凈化處理及輸水損耗 2.7%，在 此，生產(chǎn)取用礦井水處理及輸水損耗按 5.0%計算，綜合生活取用協(xié) 議水源水輸水及凈化損耗按 3.0%計算。3.2 采取報告合理化建議后補給水量及水量平衡分析本次論證報告根據(jù)相關(guān)規(guī)范對部分用水項用水量進(jìn)行了調(diào)整， 并 結(jié)合夏季、 冬季不同用水情況分別進(jìn)行了核定。 調(diào)整后的補給水量參 見表4-5、表4-6論證報告核定后XXX煤礦技術(shù)改造及選煤廠項目夏 季、冬季補給水量表。此外，對該建設(shè)項目用水、耗水、排水量進(jìn)

22、行 調(diào)整，并重新進(jìn)行了水量平衡分析，其水平衡分析結(jié)果參見表 4-7 、 表4-7、表4-8論證報告核定后XXX煤礦技術(shù)改造及選煤廠項目夏季、 冬季、平均水量平衡表及圖 4-5、圖4-6論證報告核定后XXX煤礦 （ 1 .20Mt/a ）技術(shù)改造及選煤廠項目夏季、冬季水量平衡圖。采取報告合理化用水建議后取水量的核定（ 1 ）核定后的凈水量根據(jù)表 4-9 中平均耗水量及排水量統(tǒng)計分析， 建設(shè)項目需補充的 新水量 997.9m3/d ，按年運行 330d 計算（綜合生活用水按 365d 計算、 鍋爐用水按330d計算）,折合年用新水量33.76 x 104m。新水補水量 236.7m3/d （8.6

23、4 x 104mVa ）;生產(chǎn)用水（包括鍋爐用水）自身礦井井下疏干排水，新水補水量 761.2m3/d (25.12 x 104m/a )。原初設(shè)擬定的新水補水量與采取論證報告合理化建議后重新核定的新水補水量對比參見下表初設(shè)擬定新水用量與本論證核定新水補水量對比表項目綜合生活用新水補水量生產(chǎn)用新水補水量(nVd )合計(m/d)節(jié)水量 (m/d)協(xié)議水源水協(xié)議 水源水自身 疏干水小計原初設(shè)設(shè)計366.0591.4508.81100.21466.2468.3采取論證報告 合理化建議后236.7252.4508.8761.2997.9(2)核定后的取水量建設(shè)項目生產(chǎn)取用自身礦井疏干水考慮5.0%的

24、水凈化損失及輸水管網(wǎng)漏失，綜合供水工程水考慮3.0%的水凈化損失及輸水管網(wǎng)漏失，工程合計總?cè)∷?039.8m3/d (35.18 x 104m/a ),其中：生產(chǎn)水 量 795.8m3/d (26.27 x 104m/a)【其中：需取用自身 XXX煤礦 1.20Mt/a 技改礦井井下疏干水水量17.68 x 104m/a (535.6m3/d，按330d折算)、 需取用綜合供水工程水水量 260.2m3/d (8.59 x 104m/a )】；工業(yè)場地 綜合生活取水水量 244.0m3/d (8.91 x 104ni/a )。四、小結(jié)(1)采取本論證報告合理化建議并經(jīng)用水合理性分析和水平衡計算核定：建設(shè)項目需補充的新水總量997.9m3/d，其中：生產(chǎn)用新水補水量761.2m3/d ,綜合生活用新水補水量236.7m3/d。生產(chǎn)取用自 身礦井井下疏干水考慮 5.0%的水凈化損失及輸水管網(wǎng)漏失，綜合生 活及生產(chǎn)補充取用協(xié)議水源水考慮3.0%的水凈化損失及輸水管網(wǎng)漏失，生產(chǎn)年運行按330d (包括鍋爐用水)、綜合生活按365d計算， 工程合計總?cè)∷?1039.8mF/d (35.18 x 104nVa ),其中：生產(chǎn)水量 795.8m'/d (26.27 x