关于煤矿井下供排水系统优化及改造研究

（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）

我国的煤炭资源有限，当前煤炭资源利用不够合理，在一定程度上造成资源的浪费，同时也难以避免造成一定的安全事故，特别是煤矿的井下工作属于高危工作，当前煤矿井下的供排水系统不够完善，在具体的运行过程中会出现安全问题，面对当前的形式，要从根本上保障井下供排水工作的持续运转，将安全生产理念深入人心，只有这样才能保证整个煤矿的安全生产。另外一方面，随着工业化水平的不断提升，煤矿行业的采掘技术不断提高，自动化程度不断提升，因此，煤矿企业要积极的探索先进的采掘技术，当前煤矿供排水系统存在较多问题，主要包括：现有供排水系统中的压入式排水泵虽然能节约用电消耗，但是不可控因素也较多，总体的安全性能较差。因此，煤矿企业要对井下的供排水系统进行改造及优化，同时注意水资源的科学、合理利用。我们知道矿井下的地下水资源比较丰富，主要包括：雨水积水、冰雪融化、江水、湖水等等，煤矿企业在合理的利用井下水资源，为煤矿企业减少一定的成本开销，同时还可以节约资源。

1.当前煤矿井下供、排水系统现状分析

(1)当前煤矿井下供水系统现状分析

我国煤矿改造主要应用的方法有三种，主要包括：平酮开采、立井开采、斜井开采。这三种方法在我国的煤矿领域占据比较重要的位置。三种方式基本都是以主巷道水平为主呈多级分布，可以在一定程度上避免水压过高而导致的水管爆裂，但是三种方法同时也存在相应的缺点，在具体的实践操作中，很可能造成采区分水压不均的问题，这一问题也比较棘手。另外一方面，当前煤矿井下供排水系统中的中央减压处理水泵需要人工进行监管，同时需要实时的严格把控，这也会造成人力压力的增加，同时还有相关设备消耗的问题也值得探讨。当前系统中存在的设备和处理水泵对水资源的利用率比较低，在一定程度上会浪费水资源，造成水资源的严重消耗。

(2)当前煤矿井下排水系统现状分析

当前煤矿井下的排水系统是由多种设备组成，主要包括：离心式水泵、过滤网、调节闸阀等设备组成。井下排水系统的原理是通过沉淀的方式将利用后的工业用水进行处理，在处理的过程中要保证达到相关的标准，符合标准后进行排放。其中主要的设备包括：压入式排水泵、吸入式排水泵、压、吸并存式排水泵，首先是压入式排水泵，这种设备主要通过压力差来工作，不是通过真空泵进行工作。该设备在应用过程中存在许多安全隐患，同时会受到许多因素的影响，稳定性较差，导致水压入泵房、矿区，造成安全事故发生。其次就是吸入式排水泵，这种方式相比较于压入式排水

泵，工作效率比较低，同时该设备对能源的消耗也较高，该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，实践中需要启动吸水装置才能使用，该方式存在较多的安全隐患。最后是压、吸并存式排水泵，该种装置的总体安全性能比较高，相比较于前两种排水方法，此种方法的综合性能比较强，但是总体花费的金额较大，这种方法由于花费额金额较大，没有得到广泛的普及和应用，因此，必须对系统进行改造和优化。

2.对煤矿供排水系统优化及改造方向的具体分析

(1)完善煤矿井下供水系统的新方向

我们知道：煤矿井下的水资源比较丰富，有很多的地下水和地面水，矿井所在的地质比较复杂，覆盖的范围也比较广泛，例如：江水、河水、湖水等等，另外还有大量的季节性降雨会积攒许多的雨水，还有冰雪融化等会渗入到地下。另外一方面，在改造煤矿井下供排水时也要考虑充分的利用涌水，这也是一个优化的大方向。可以充分的利用涌水回收泵解决许多难题，例如：解决供水不足、灭尘喷雾、冷却降温等等，从经济的角度减少供水的负担。我国的发展遵循的是绿色低碳的原则，煤矿井下工作也要紧跟时代的发展，创新的开采手段，运用节能的方式进行开采活动，这里井下地下水的利用就显得格外的重要，煤矿企业要合理的利用地下水。

(2)完善煤矿井下排水系统的新方向

当前为了提高煤矿井下排水的效率，使用适合的排水泵是非常必要的，高效率的排水泵可以从根本上提升井下排水的质量和效率，由于排水设备得不到及时的换代和保养，造成设备老化出现故障的现象比比皆是，在设备的维护上需要大量的资金，留下许多安全隐患。另外一方面，煤矿企业除了要考虑设备维护维修之外，还要考虑应用智能化的先进设备，充分的应用新型的先进设备，提高整体的排水效率，智能化的设备可以最大程度的解放人力，这也是未来井下排水作业的发展趋势。因此，煤矿企业要格外的重视井下设备的保养和维修，避免设备的故障影响整个开采效率。

3.针对煤矿供排水系统存在问题的优化对策

(1)加强供排水系统的循环功能

当前煤矿企业应加强供排水系统的循环功能，以往的排水系统已经无法适用当前的煤矿发展，因此要想对煤矿井下改造就必须要打破惯用的模式，加大排水循环功能，充分的利用水资源，当前最重要的是在矿井内建立大型的净化水厂，通过净化水厂将矿井内的水净化为生活饮用水，这些水可以为多方面供水。另外一方面，满足井下正常用水之后，可以将这些水资源提供给周围的居民，同时收取一定的费用，这样可以从根本上增加煤矿的收益，同时也可以降低运行成本。排水系统功能的循环也是节能减排的重要体现，也符合国家发展的战略。

(2)科学、合理的利用煤矿井下的水资源

当前煤矿企业要科学、合理的利用煤矿井下的水资源，我们知道煤矿分布的地区比较广泛，覆盖的地质比较复杂，矿井深入地下包括许多地下水，主要包括：江、河、湖、雨水等等，因此，煤矿企业可以考虑在必要的时间内通过向下钻水源孔取水的方法，以此来满足相关设备的水压要求。向下钻水源孔取水的方法具有许多的优势，主要包括：解决供水管道短、解决耗电问题、节约用电、解决管道承压问题。另外一方面，作为煤矿井下的工作人员要对井下的整体情况了如指掌，提前制定相关计划，对于管道水量较大时可以做出一些应急的处理，在水流稍做沉淀后，用泵送至井下供水管网。井下人员必须要掌握井下排水的各个环节，如果任何一个环节出现漏洞，会给煤矿企业和员工带来一定的威胁，施工人员还要充分的利用地下的水资源，减少矿井的水资源浪费，从根本上做到节能减排。

(3)完善煤矿井下供排水智能监测系统

煤矿企业要完善煤矿井下供排水智能监测系统，随着信息时代的到来，各行各业都在积极的应用信息化手段辅助工作，对于煤矿企业同样如此，我们知道矿井下的工作是非常危险的，需要大量的人力资源，因此，建立科学、合理的排水监控系统是非常有意义的，可以在一定程度上减少人力的投入，煤矿企业在对井下进行改造时要注意多使用先进的、高科技的、远程的监测系统，实现对排水系统的全面化管理，实现对系统的多级监控，帮助管道进行供水水压分配管理，查清排水难题和存在的隐患。另外一方面，许多煤矿企业都在应用西门子PLC编程软件为基础的各种系统，该系统使用的比较广泛，建立合理的管网系统模型，真正的实现智能化的监控，减少人工的成本，智能化的监控系统可以从根本上杜绝由于人工的疏忽带来的恶劣影响，提高排水系统的稳定性和安全性，全面实现系统水力平衡。

4.总结

通过以上内容我们可知：煤矿井下供排水工作是当前谈论的重要话题，是当前急需解决的问题，井下供排水系统的不完善会影响整个煤矿的工作效率，同时也会留下许多的安全隐患，本文主要探讨了当前煤矿井下供、排水系统现状分析、对煤矿供排水系统优化及改造方向的具体分析、针对煤矿供排水系统存在问题的优化对策，主要从加强供排水系统的循环功能，科学、合理的利用煤矿井下的水资源，完善煤矿井下供排水智能监测系统三个角度进行讨论，我们知道煤矿井下工作是比较危险的工作，特别是供排水工作会发生许多安全事故，为了保障井下工作人员的人身安全，必须对井下供排水工作进行完善，希望煤矿井下的供排水系统越来越成熟，同时希望煤矿企业要提高对井下供排水系统改造工作的认识。