煤矿供水系统优化改造的研究

（晋能控股煤业集团永定庄煤业有限责任公司水暖区 山西 037003）

淡水资源是重要的水资源，我国的淡水资源比较短缺，因此，我国必须要科学、合理的使用水资源，有效的应用淡水资源可以有效的促进资源的合理利用和循环。另外一方面，矿井用水采用的方式一般是自流静压方式，如果中间出现偏差，就会出现供水不应的现象，长此以往会对供水设备造成损坏。面对这样的形式，为了保障煤矿供水区的稳定运行，必须优化供水力度及供水方式，这样可以从根本上避免安全事故的发生。

1.当前煤矿井下供水需注意的重要事金

煤矿资源开采都是在地下进行，在地下进行活动会产生许多安全隐患和事故。煤矿资源的开采最缺少不了的就是大量的水资源，向井下供水工作是一项比较艰巨的工作，同时要考虑的事情也较多，井下供水工作需要大量的资金进行支撑，必须考虑投资的成本问题，同时还要考虑水压的问题，如果水压过高就会发生爆管的现象，这对工作人员的人身安全造成致命的威胁。在当前形势下，对于煤矿供水工作必须要注意安全问题，安全问题不容忽视。要采取科学、安全的供水措施。从另一角度来看，煤矿井下的用水包括很多方面，主要用水包括：消防用水、喷雾降尘用水和机电设备的冷却用水。在用水的过程中一定要保障水压的问题，水压过大或者水压过小都会产生一定的问题。水压过小就会影响矿井的除尘效果，水压过大就会导致水资源的浪费，因此，在煤矿供水中要保证水压的问题，与此同时，也要达到除尘、消防和洒水的目的。

2.当前煤矿常用的供水方法及不足

通过长时间的实践，我们可以知道常用供水的方式以及存在的缺陷，了解煤矿供水的缺陷可以为今后的供水工作提供一定的解决措施和参考依据，针对当前存在的问题进行完善和优化，加大煤矿供水的优化力度，促进煤矿工作的有序进展，从根本上实现节能和节源。通过长期的实践可知：煤矿开采的层次是不同的，有深层、有浅层，这就要求我们针对不同的情况来制定出不同的方案。针对较浅和较深的煤矿，采取的开采方式要有所区别。对于煤层较浅的煤矿，通常采用的方式是静压方式，这种方式虽然有优势，但是也存在一些劣势。具体表现在，这种方式的适用是有范围的，不能超过一定的深度。通常来说，这种方式适用的矿井深度不超过400米，而且要注意的问题是供水时要控制水压，只有降低水压才能正常供水。如果控制不好水压，后果是十分严重的。具体表现在会造成水管的爆裂，甚至更为严重的是威胁工作人员的人身安全，带来的安全后果是难以想象的，如果水压过高也会造成十分严重的后果。具体表现在，这样一来就会浪费大量的水资源，与此同时，也会给其他工作人员带来安全威胁。对于深度较高的矿井要从以下几个方面着手：首先，要建造科学、合理的降压水池，通过降压水池进行合理的调节，这里需要注意的是如果水压过高时，可以同通过降压水池进行调节，通过这种方式可以从根本上保障水管的安全，另外还要在降压水池旁安装相应的设备，安装水泵站有利于对矿采区进行及时供水，虽然这种方式有利于快速降压，但是会消耗大量的资金。其次，要科学、合理的实现水资源的分流，设置相应的降压阀，降压阀虽然能实现一定的效果，但是该方法也存在相应的问题。该种方法对资源比较浪费，对资源进行无形的浪费，同时也会影响井下工作的顺利进展。最后，对于许多比较老的矿区而言，主要采用的供水方式是井下建水池，这种方式也存在相应的缺点，此种方法的缺点是不能对井下水做相应的去腐处理，长此以往下去，会造成设备的损坏，设备的损害不仅会增加整个运行的成本，而且还会影响整个煤矿开采的效率。

3.水泵站的改造方案探讨

本文主要以红柳煤矿工业为主要的讨论对象，主要针对水泵站和日用泵站展开讨论，红柳黄河水泵站是将上级泵站的来水加压转输送至金凤泵站，而不直接向红柳煤矿供水，属增压泵站。红柳日用泵站主要担负着配水的工作，这两座泵站的取水源都相同，进水的水质在一定程度上符合生活用水的标准。红柳煤矿所处的地带是比较特殊的，属于半干旱、半沙漠的地带，平常的降水量较少，同时蒸发量较大，这一地区的水资源非常稀缺，在这一地区的企业生存比较困难，给企业的发展带来许多问题，企业的发展离不开水资源的支撑。对矿井进行改造后可开采将近15000m3/d水，这些水量可以满足许多方面的需求，主要包括：矿井的自身用水、选煤厂用水、地面绿化、洒水等等，这些水资源都可以得到较好的利用。

(1)具体改造方案

两套方案的侧重点不同，但是都是对两座泵站及蓄水池功能进行改善和调整，具体如下：

方案一：整体的原有泵房不需要进行较大改动和扩建，只是针对于红柳日用泵站内的部分水泵进行相应的改造和拆除，将红柳黄河泵站内第四台向金凤泵站增压供水泵拆除，从而将日用泵站拆除的红柳生活水泵和麦垛山生活水泵转移安装至黄河水泵站内。同时在特定的位置预留新的供水泵。另外一方面，在特定处增加连接管道，增加红柳矿井水处理站至红柳日用泵站北侧水池的联接管道，同时将管道的末端引入日用泵水池。这样有利于复用水的再次利用，为许多方面提供更多的水资源。

方案二：第二种方案与第一种方案具有明显不同的地方就是需要进行扩建工作，第一种方案只需拆除相应的泵站，第二种方案需要扩建，主要将黄河水泵房西侧进行改造和扩建，主要方法是改变日用泵站内的生活水泵数量，拆除四台生活水泵，将生活水泵迁至到新建的黄河水泵内，另外还要考虑相关设备的转移，主要包括：消毒设备等等。另外一方面，还要考虑黄河水泵站扩展后期的工作，要提前制定好预留计划，在新扩建泵房内预留4台机组的安装位置。还要注意预留出新安装的供水泵的台数，保证水泵的参数符合相关的标准。最后，将矿井水处理站处理后的复用水接入日用泵站水池的方式与方案一基本相同，不同点是在日用泵站水池黄河水进水管上安装逆止阀和闸阀，并不截断封堵该段进水管。

(2)两个方案的经济性评价

表1

本文对两个方案从四个方面进行对比，主要包括土建工程、安装工程、设备购置、其它费用，通过四个角度对两个方案进行比较，比较结果如表1。

通过对两个方案进行比较可知：方案一的改造成本整体较低，数目为280.87元；第二套方案的改造成本为387.77元。方案一的改造程度较小，不需要对泵站进行大规模的扩建，只需要小环节的变动和调整，因此，在土建工程方面花费较少，方案二需要将黄河水泵房西侧进行改造和扩建，因为需要大规模的动工改造，因此所要花费的土建工程费用较高，在其它方面的花费两个方案差不多。方案一和方案二各有优缺点，方案一虽然整体的花费成本较低，但是如果出现供水不足的情况，花费的成本将翻倍，会造成更大的损失，方案二的整体改造较繁琐且花费较大，但是整体的稳定性比方案一强，方案一和方案二都实现了对煤矿供水的改造，改变了原有的方式，实现了生活供水与生产供水的区分，在一定程度上都达到了水资源的复用和节能，这样的改造方案对于水资源缺乏地区具有重要的意义，为今后的煤矿供水工作提供更好的参考依据。两项方案各自都具有优缺点，要根据实际情况进行选择，在具体的选择时也要注意周围环境，根据周围的环境选择合适的方案。

4.结论

通过以上内容我们可知：我国的淡水资源比较稀缺，因此各行各业在应用淡水资源时要采取科学、合理的方式，特别是煤矿开采行业需要大量的水资源进行支撑，因此，当前煤矿供水工作成为讨论的重要话题，对煤矿供水进行优化和改造，有利于更好提高煤矿开采的效率，同时也有利于节约资源，对煤矿开采健康、稳定的发展具有重要意义。因此，作为煤矿开采的工作人员必须要清楚煤矿供水的缺陷，本文通过举例对煤矿供水系统进行优化，为相关企业及单位提供参考。本文主要探讨了煤矿井下供水应注意的事项及问题、当前煤矿常用的供水方式及缺陷、水泵站的改造方案探讨，希望以上内容能对相关单位和企业有所帮助。