马莲台初步设计014、第十二章.doc

宁夏宝丰马莲台煤矿初计说明书 第十二章 第十二章 给水排水 第一节 给水 一、用水量 矿井用水量表详见表1。 工业场地用水量表 表1 序号 名 称 用水 人数 用水标准 时变化系 数 用水量 备 注 m3/d m3/h 1 生活用水 522 20L/人班 3.0 10.44 1.31 2 单身宿舍用水 60 100 L/人d 2.5 36.0 3.75 3 招待所用水 20 100 L/人d 2.5 5.0 0.52 4 食堂用水 522 15L/人餐 2.0 7.83 0.65 5 浴室用水 540L/个h 1.0 218 1.82 6 压风机房用水 120.0 5.0 7 洗衣房用水 50.45 3.15 8 锅炉房用水 784.0 33.0 9 小计1 1231.72 49.2 10 未预见水量20 246.34 9.84 11 小计2 1478.06 59.04 12 井下洒水 218.45 9.10 用处理后的井下水 13 小计3 1696.51 68.14 14 消防用水量 20L/s 432.0 72.0 同上 15 灌浆水量 2185.0 91 用井下排水 16 合计 4313.51 231.14 矿井生产、生活、消防用水量为4313.51 m3/d（含432m3的消防蓄水量及2185 m3的灌浆水量）；其中井下洒水用水量为218.45m3/d；其它生产、生活用水量为1478.06m3/d；室外消防用水量为432m3/d；井下消防用水量5 L／s。 二、供水水源 1．地表水 区内地表水系不太发育，河流、沟谷均为山地型，所有沟谷均无常年地表径流，为季节性河谷。只有在雨季暴雨过后可形成短暂的洪流。根据宁夏自治区政府关于“宁东能源重化工基础设施总体规划与建设方案”（修改）中关于水源的安排，矿区水源为鸭子荡水库。鸭子荡水库作为横城矿区主要供水水源，水库补给水来自于黄河。水库位于矿区内黎家庄西部约7.0km处的挂井子沟，水库总库容为1500103m3，一期工程（至2010年）调节库容为1500103m3，二期工程调节库容为3500103m3。 2．地下水 （1）第四系黄土富水性好，一般水位埋深2.46～22.69m，水量很小，水质矿化度大于1g/L，多为牲畜饮用。 （2）第三系下部为含砾粘土岩和砾岩，沉积厚度不均，分布广泛。由于第四系掩盖，出路甚少，仅在冲沟底部或陡崖两侧零星出没。第三系平均厚为76～199.17m，最大厚度达300m以上，可分为两层上部主要为棕红色砂质粘土岩和粘土岩，较致密，具塑性，含砂，透水性较弱，含水性差，水量极微，是良好的隔水层。下部为含砾粘土岩和砾岩，半胶结，较疏松，砾径2～50mm，最大达150mm以上。 滚圆度差，孔隙发育率底，平均厚度16.20～21.27m，透水性好，富水性较强，为本区的最佳含水层。沉积厚度变化度大，由西往东，由北而南变厚，最厚达92.7m。砾岩富水性经2510、2504两孔抽水试验，涌水量为0.189～6.70L/s，单位涌水量为0.023～0.263L/sm。但经2510号孔抽水试验，水位埋深40.31m，降深8.23m，水量仅为0.189L/s，单位涌水量为0.023L/sm，说明第三系砾岩富水性不均，从西往东逐渐增大。从构造看，丁家梁背斜往东，呈一倾斜盆地构造，形成了马莲台以东地段地下水潜水位逐渐抬高，以致由潜水转为承压水，造成了2503、2504、154、160、133等孔均有地下水涌出地面的现象。就其抽水孔及涌水孔看，水量随着时间的延长而减小。预计动储量不大，水质矿化度小于1g/L，含氟2.3mg/L，一般可供饮用。 （3）下石盒子砂岩含水层水量不大，水位埋深14.73m，最大水位降深33.32m，0.863L/s，单位涌水量为0.026L/sm，水质矿化度大于1g/L，含氟3.8mg/L。 （4）下二迭系、石炭系砂岩含水层裂隙不发育，含水性弱，抽水资料水量不大，预计该层水量不会太大。目前资料甚少，尚待今后查明。 3．矿区金银滩水源地供水系统 矿区金银滩水源地供水系统是以地下水为水源，由灵州自来水厂、转输泵站及输水管线等组成，自来水厂供水能力为30000m3/d。 在横城中心区建有二级转输泵站，设计供水能力为12000 m3/d，一期工程已建成投产，供水能力为10000 m3/d，其供水能力上有较大的富余，可以满足本矿井的生产生活用水需要。 4．矿井供水水源 方案比选 方案一矿井供水直接由灵州自来水厂厂提供，水厂的供水能力有较大的富余。 方案二矿井用水由鸭子荡水库提供，该方案的缺点是鸭子荡水库尚在建设中，满足不了矿井前期的生产生活用水。 方案三本矿井井下涌水量较大，可达366m3/h，将这部分废水处理后回用于生产用水及井下消防洒水，可节约大量水资源。本矿井剩余的水源可由灵州自来水厂提供。该方案的优点是可以减少废水排放，节约水资源，保护生态环境。 综上所述，本设计采用方案三作为矿井的供水方案。 三、供水系统 根据水源和用水水质、用水条件的不同，矿井供水系统分为二个地面工业场地生产、生活、消防供水系统；井下消防洒水供水系统。 1、地面工业场地生产、生活、消防供水系统 地面工业场地生产、生活、消防采用合并的供水系统。水源取自灵州水厂，由DN200的给水PE管送至矿井1000m3的清水池内，经BHGG40／2-0.6型变频给水设备加压，由KW600型二氧化氯发生器消毒后，供给各用水点使用。消防用水由XQZ8／20-0.45型消防气压给水设备供给。 灵州水厂 消毒 生活、生产用水 加压泵房 1000m3清水池 400m3井下消防消防水池 给水系统日常水压0.7MPa，给水主干管为DN150给水PE管，最大埋深为-1.60m。供水工艺流程图见下图 2、井下消防洒水及煤层注水供水系统 水源取自井下排水，井下排水提升至地面后，经井下水处理站处理后，供给井下消防洒水用水，井下水处理站设1000m3沉淀池及400m3井下消防洒水水池一座，井下消防洒水经65DF24－123型清水泵加压进入井下使用，1000m3清水池作为事故补充水源。工艺流程为二级强化处理工艺，如图示 二级过滤 消毒 回用 400m3清水池 井下涌水 预曝气调节池 混凝 PH值调节 沉淀 3 主 3、主要供水设施 1）给水系统主要设备如下 （1）加压泵房一座，尺寸为12.0L7.2B6.0（H）m，半地下式建筑。 泵房内设清水泵二台，一用一备，型号为DFG80-25B/2/15，Q70m3/h，h60m，N15kW；变频给水加压设备不含水泵一套,型号为BHGG40／2-0.6；二氧化氯发生器一台，型号为KW400，Q400g/h，N1.5 kW；污水泵二台，一用一备，型号为50DFWQ-115，Q15m3/h，h13m，N1.5kW；消防泵两台，一用一备，型号为XBD8／20-100 x4，Q＝20L／s，H＝80m，N＝30.0KW；消防气压给水设备一套（不含水泵），型号为XQZ8／20-0.45。 （2）清水池一座，V1000m3，D18.7m，H4.0m，池底标高＋1223.0m。 2）井下水处理站 井下水处理站处理能力为186m3/h不包括黄泥灌浆用水量，以井下正常排水量为准，同时兼顾后期深层可能有较大排水量，且井下排水主要污染物为无机悬浮物，极少量油类等，经井下水处理站处理后，以出水水质满足用水对象为依据，综合考虑取SS30mg/L，PH＝6.5-9，大肠菌群不超过3个。根据以上水质、水量的情况，处理工艺采用混凝、沉淀、消毒等工艺，有关处理构筑物及设备如下 ①、反应沉淀车间一间，尺寸27157.2m，地上式建筑。内设平流式沉淀池两座，处理能力180m3/h，池内设提升泵二台，一用一备，型号为150DFWQ-285B。 ②、综合净化间及400m3清水池联建一座，尺寸219.07.2m。半地下式建筑。内设一体化自动净水器一套，型号为ZJS-180，二氧化氯发生器一台， Q600g/h，N1.5 kW；清水泵二台，一用一备，型号为65DF24－123，Q24m3/h，h36m，N4.0kW。 第二节 排水 一、矿井的污废水来源 该矿井的污水来源主要有办公楼、食堂、单身宿舍。废水主要来源有矿井井口浴室、洗衣房、锅炉房、井下涌水处理后复用等。矿井工业场地排水量约为574.92m3/d不包括井下排水量。其中污水59.27m3/d，废水515.65m3/d。 二、排水系统 根据污、废水水质、水量的不同，采用分开排放、分别处理的方式，其中井下排水单独处理后复用。污水处理能力为25m3/h。 井下排水经井下水处理站处理后回用（主要用井下灌浆、洒水、地面消防、绿化和今后工业区内的洗煤厂与发电厂用水）。井下排水主要污染为SS，少量油类等，BOD5及CODcl较低。井下排水处理后水质达到消防、井下洒水及绿化的水质标准。 污废水主要来自于工业区建筑，属典型的生活污水，主要污染物有SS，少量油类，洗涤剂等，BOD5及CODcl较高，将对其处理达标后排放，生活区污水处理工艺采用二级生物法。排水管均为承插连接，管径为DN250，管材为排水铸铁管。管道在防护范围内设防漏管沟，防护范围以外均为直埋，管道最小埋深为-1.70m。生活污水与工业废水（井下排水除外）汇合后一并流经污水处理站经处理后引入工业区总排水管路中，集中排放。工艺流程为一级强化处理工艺，如图示 井下排水二级过滤 消毒 回用或排放 180m3清水池 污、废水 预曝气调节池 曝气 PH值调节 沉淀 三、排水设施 1、调节池及清水池联建一座，尺寸为15.0m9.0m4.0m（h），地下式建筑，其中调节池有效容积250m3，清水池有效容积180m3。调节池内设潜污泵一台，型号为65DFWQ-130，Q15m3/h，H15m，N1.5KW。 2、污水处理间一座，尺寸为18.09.07.2m，内设一体化生活污水处理装置一套，型号为GJJW-10，Q22.0m3/h， N3.0KW；二氧化氯发生器一台，型号为KW400，Q400g/h，N1.5 kW。 第三节 室内给排水 该设计在下列建筑物内设置了室内给排水办公楼、单身宿舍、食堂、浴室等。浴室淋浴采用单管供水系统。 第四节 消防及洒水 一、井下消防、洒水系统 1、井下消防、洒水工艺 井下消防洒水来自井下排水，1000m3清水池内清水作为事故补充水源。井下排水提升至地面后，经井下水处理站处理，供给井下消防洒水、地面防尘洒水及绿化等用水。井下水处理站设400m3清水池一座。井下消防洒水用水经65DF24－123型清水泵加压进入井下使用。 井下消防洒水为合用的静压供水系统，井下消防流量为5L/S。DN50管道采用无缝钢管,DN50管道采用焊接钢管。DN50采用快速管接头，DN50采用法兰或丝扣连接。本次设计在井底与车场连接处、采区下山口、井下的变电所、机电峒室、检修硐室、材料库、爆破器材发放硐室、运输皮带、采区上下山口等处设置了消火栓，在井下煤仓、溜煤眼、转载机、输送机等处设置了洒水器；在掘进、回采工作面回风巷道中设手动水幕；在掘进、回采工作面设鸭嘴喷雾器；在主要运输巷和主要回风巷中设自动水幕；在井下适当位置设消防水龙带等存放点；在消防洒水主管道上每隔50m设一DN50的支管，并加装阀门和消防快速接头各一只。 掘进工作面防尘采用冲洗岩帮、湿式凿岩、装岩洒水、风流净化等综合措施，使岩、煤尘浓度降低到2mg/m3以下。 井下消防、洒水系统供水工艺如下 井下排水 井下水处理站400m3清水池 井下消防洒水 加压 消毒 二、地面消防给水系统 一设计依据 1、建筑设计防火规范（GBJ16-87 2001年版）； 2、煤矿安全规程（2004年版）； 3、煤炭工业矿井设计规范（GB50215-94）； 4建筑灭火器配置设计规范（GBJ140-90）。 二耐火等级确定 矿井的工业建筑可采用二级耐火等级的建筑，民用建筑采用二级耐火等级建筑，库房采用二级、三级耐火等级的建筑。 三地面消防给水系统 地面消防给水与生产、生活给水共用水源与给水系统。消防用水补水时间以48h计。 地面工业场地消防用水储存在1000m3清水池中。最大消防用水发生在坑木场，消防用水量20L／s，火灾延续时间为6h，一次消防用水量为432m3。 消防采用临时高压制，消防水压0.75MPa。 室外消火栓采用地下式。消火栓间距不大于120m，室外消火栓保护半径不大于150m，管径为DN125。采用环状管网。 在主、副井井口房、井塔、选矸楼、筛分楼、煤仓、矿车受煤坑、装车仓、原煤输送机及地道处、转载点、翻车机房、坑木加工房、可燃材料仓库、铸造木模车间及木模库房、办公楼、井口浴室、矿灯房、任务交代室联合建筑处设室内消火栓及消防水泵接合器，同时配置灭火器。 在主井井口房、翻车机房、选矸楼、筛分楼、原煤仓、转载点等与生产系统连接的输送机栈桥处，均设置消防水幕。 第五节 黄泥灌浆 马莲台井田内煤层具有自燃发火的可能（发火期不详），因此井下必须采取可靠的防灭火措施。根据地区特点和自然条件，防灭火主要措施应采用黄泥灌浆系统，辅以氮气和凝胶以及阻化剂等综合防灭火措施。 一、灌浆材料及灌浆站位置 采土场位于马莲台工业场地东南侧，距工业场地大约200m左右，土源占地面积2.5ha，厚10m左右（需将上部含沙量大的土层去掉）。灌浆站位于风井场地。 二、地面灌浆系统 1、地面灌浆用水来自井下排水，灌浆需水量为91 m3/h。井下正常涌水量为366m3/h，灌浆渗水量为64m3/h。所以两者之和远远大于灌浆所需用水量，故用井下水作为本次设计灌浆水源是可靠的，本次设计将在风井井口附近的建200m3的泥浆搅拌池及灌浆泵房、篦子间。井下排水通过排水泵将水送至200m3的泥浆搅拌池，再由开滦755型水枪进行冲土制浆，达到16的泥水比浓度后，泥浆经篦子由150QW70-40-18.5的水泵加压通过DN125的普通钢管送至风井井口，再由DN125的超高分子聚乙烯管沿风井井筒送至井下进行灌浆。 2、灌浆系统示意如下 井下排水 200m3搅拌池 灌浆泵房 篦子间 风井井口 井下灌浆 3、灌浆用水量见下表 项目 水土 土量 m3/h 水量 m3/h 灌浆量 m3/h 灌浆系数 泥浆制成率M 61 43.1 91 99 0.05 0.94 4、灌浆工作制度 每天灌浆10h，两班工作制，每班灌浆5h。 三、井下灌浆系统及灌浆工艺 沿地面用DN125铸铁管、回风斜井中的DN125的超高分子聚乙烯管、回风大巷和集中回风下山以及工作面轨道顺槽中的DN125的超高分子聚乙烯管送至井下灌浆点。 灌浆采用静压插管（或埋管）灌浆工艺。一般采用采前布置采空区埋管，随采随灌，对于局部冒落区或空隙大的煤层峒区，应适当减小水土比（41），进行封闭灌浆。采空区灌浆应有疏水条件，防止大面积溃浆发生，如有积水应采取措施疏通。对于采区开采线、停采线、上下煤柱线内的采空区应加强防火灌浆，以防将火引入新的采区内。 兰州煤矿设计研究院 - 201 -