矿井水范文

时间:2023-03-11 01:25:27

矿井水

矿井水范文第1篇

关键词:矿井水水资源重复利用效益

引言:

招远市地处胶东半岛西北部,东经120°09ˊ~38ˊ,北纬37°05ˊ~33ˊ,西北濒渤海,北靠龙口,东邻栖霞,南接莱阳、莱西,西界莱州,总面积1433.18Km2,东西长28Km,南北宽约51Km,海岸线长13.5Km,以黄金生产,龙口粉丝加工闻名国内外。

招远市多年平均降水648mm,多年平均水资源总量27331万m3,其中地表水资源量23195万m3,地下水资源量13546万m3,河川基流量9410万m3。根据近十年用水资料统计,全市年平均用水量为17179万m3,其中地表水4399万m3,地下水12780万m3,水资源开发利用程度达62%。招远市水资源的主要特点一是无客水资源可以利用,大气降水是主要补给来源,二是降水时空分布不均。降水在年内表现为冬春少,夏秋多,年内降水主要集中在6-9月份,占全年的74%。随着我市经济的快速增长和人口的不断增加,我市的水资源不足的矛盾更加突出,平水年水资源总量为2.31亿立方米,人均占有仅405m3,不足全国人均占有量20%,属水资源贫缺地区。

据有关资料统计招远市内金矿矿井排水总量约为1300万m3/年,而利用率仅为30%左右,大量的水排入河流,不能充分利用,根据《国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》精神,加大矿井水资源的开发利用力度,减少损失浪费,解决矿区及周边地区工农业、人畜缺水问题,促进我市经济和社会可持续发展,已成当务之急。招金矿业股份有限公司拟建金翅岭矿区矿区水处理厂一处,用于矿区工业及生活用水,其余的用于矿区周边的工业、农业及人畜饮水,该项目建成后使矿井水的利用率达到85%左右,年增加产值6.3亿元,利税0.9亿元。为招远市地下矿井水资源得到高效和循环利用起到一定的示范作用。

正文:

一、企业基本情况

招金矿业股份有限公司金翅岭金矿:该矿是采、选、氰、冶综合配套的中(一)型企业,国家金银冶炼加工重点企业之一。公司自产黄金采选能力达到了600吨/日,常规金银精矿处理规模为600吨/日,高含砷难处理复杂金银精矿处理规模为100吨/日。矿区人口12266人(包括村庄居民人口),拥有总资产2.2亿元。2004年企业共完成自产黄金18000两,冶炼加工黄金29万两,冶炼加工白银50000公斤,实现利润4180万元。

二、金翅岭矿区水资源状况:

金翅岭金矿位于张华山以北,属低山丘陵区,地势东南高、西北低,海拔47~180m,基岩,冲沟发育。区内最大河流为界河,呈北西向流经矿区中部。属季节性河流,雨季水势汹涌,旱季干涸无水。根据勘探资料,矿区主要含水层有第四系冲洪积含水层、花岗岩风化裂隙含水层及花岗岩脉状裂隙含水带,而花岗岩脉状裂隙含水带为矿床的直接充水来源。矿区内主要发育有北北东、北北西、北东、北西、北东东等方向的断裂构造,其中北东向构造成矿后又经受了构造运动,导致矿体破碎,与围岩中的次生裂隙一起构成宽约8~10米的裂隙含水带,成为地下水的主要贮存空间。

经现场调查,矿山已疏干排水20余年,目前矿坑正常涌水量14000m3/d,4#、19#矿脉涌水量占60%,民井放水占30%,而其他北东向矿脉及北东东向、北西向断裂涌水量仅占10%。其中4#、19#矿脉虽然涌水点随掌子面推移,但矿脉总涌水量稳中有升,应以动贮量为主,其中北东向补给水量又占矿脉涌水量的60%,南西方向则占40%,而其它北东向矿脉及北东东向、北西向断裂初期揭露时,涌水量较大,但随着排水的延续,水量不断减少,甚至干涸,故应以静贮量为主。

金矿下辖两个采区——金翅岭金矿区和原疃金矿区。其中原疃金矿区井下涌水量达262.5万立方米/年,金翅岭金矿区井下涌水量为247.52万立方米/年(2004年统计数字)。由于坑道长期排水,使得原疃、黄泥沟基岩风化壳民井水位下降干涸,影响居民人数约2000人。混合花岗岩脉状裂隙水,是坑道充水的主要因素。本次坑道涌水量预测,以实际坑道排水资料为基础,基数较大,开采深度420米,矿井排水量预测将达到510万m3/年。

矿井水范文第2篇

【关键词】 矿井水;代替;低温水;改造

一、现状

目前我公司化产生产系统冷却用的低温水来源为群井深井泵所供和冷水机组将二次水再生。夏季用水量最大时为240-250m3/h,低温水的压力为0.18-0.22Mpa,其中初冷器用水量为200 m3/h。我公司区域内有原一矿大井口,大井内矿井水资源丰富,水质经化验不适宜生活用水,可用于生产用水。现有闲置的一路外径为377的管道(原供砖厂的煤气管道),距大井口约40米,距化产车间鼓冷工段初冷器低温水进水管约15米,距氨苯工段约10米。为了降低生产用电,节省电量、电费,降低生产成本,提高经济效益,制定了《矿井水代替低温水使用改造方案》。

二、改造方案

(1)在大井口安装1台深井泵:购置1台深井泵 。(2)对闲置的煤气管道进行检修、清理,达到通水要求。(3)深井泵出水管道和初冷器低温水进水管道分别与检修后的煤气管道连接。矿井水通过深井泵及管道进入初冷器,与综合水泵房来的低温水共同对初冷器进行换热,初冷器低温水流量的大小由综合水泵房低温水泵出口阀门进行调节。如果出现特殊情况(如检修、故障等)可调节综合水泵房低温水泵出口阀门,恢复原来的供水工艺。矿井水代替50%化产回收系统使用的低温水。换热后的二次水回到二次水池,供冷水机组、洗煤及消防用。

三、设备选型计算

(一)管路的选择计算

1.管材的选择。因大井口至水工段蓄水池这段管路压力小于1Mpa/cm2,铸铁管价格低,确定除个别管段(不能埋入地下或车辆的过道地段管道),使用钢管外,其它全部选用铸铁管。

2.管径的计算

因 d=√Q/900πv

取供水管的经济流速Vg=2米/秒,流量Q按200 m3/h。

则 d=√Q/900πv=√200/900*3.14*2=0.188m

根据计算,选择外径219mm壁厚7mm的钢管和Dg200mm、L=1500mm的铸铁承插口直管。现有拆下外径为377mm的旧钢管约200米可利用,减少投资。

供水管流速的计算:

Vg=Q/900*3.14*d2=200/900*3.14*0.2*0.2=1.77米/秒

符合经济流速vg=1.5-2.2米/秒的要求。

(二)管路阻力损失的计算

V=Q(m3/h)/900*3.14*d2

Hg=λ*L*V2/d*2g

Hj=ξ*V2/2g

管路流动阻力损失为:

1.泵管的沿程损失

Vb=200/900*3.14*0.15*0.15=3.15米/秒

Hb=0.0332*80*3.15*3.15/0.15*2*9.8=8.96米

2.给水管沿程损失

(1)200mDg200管段

Hg1=0.0304*200*1.77*1.77/0.2*2*9.8=4.86米

(2)200mDg350旧管管段

Vg=200/900*3.14*0.353*0.35=0.578米/秒

Hg2=0.0258*200*0.578*0.578/0.35*2*9.8=0.251米

合计:Hg =4.86+0.251=5.111米

3.局部阻力损失

阻力损失系数=10*0.294+0.04+0.007=2.98

其中,0.294为弯头的阻力系数,0.04为阀门的阻力系数,0.07为异径管的阻力系数。

Hj=2.98*1.77*1.77/2*9.8=0.48米

4.动能水头损失

Hd=3.15*3.15/2*9.8=0.51米

5.管路的总阻力损失

Hz=(8.96+5.11+0.48+0.51)*1.7=15.06*1.7=25.60米

1.7―考虑管路使用日久后,在管子内壁积有沉淀物而使阻力增加的附加阻力损失。

(三)水泵的选择计算

1.流量选择200 m3/h

2.水泵扬程的计算:经测量大井水位距井口面为61米,大井口与蓄水池高差5.2米,泵入水深度按20米、水位下降按10米计算:

H=71+25.6-5.2=91.4米

根据流量和计算扬程,查产品样本选用300QJT200-90/3型潜水泵,天津市潜水电机水泵厂产,流量:200 m3/h,扬程90米,电机功率:75千瓦。

四、改造后的效果

1.节省电量、电费

(1)吨水耗电量

该方案的吨水耗电量:

时电量/时流量=75/200=0.375kwh/t

群井吨水耗电量现状:

时电量/时流量=120/125=0.96 kwh/t(1#、2#泵);140/125=1.12 kwh/t(4#泵);75/80=0.937 kwh/t(3#),平均0.969 kwh/t。

(2)按吨水耗电平均数0.969 kwh/t,每吨水节电 0.594kwh;电价按0.64元/kwh计算,吨水节电费约为0.38元。

按平均每天抽水量2200m3(其余用量由群井谷电时段供)计算,年工作天数355天(除检修天数10天),年节约电费约30万元。

矿井水范文第3篇

关键词:煤矿 水灾 措施 自救

1 概述

对于我们国家来说煤矿水文地质条件复杂,而在煤矿建设和生产过程中,常常受到水的危害,一旦发生透水现象不但影响矿井正常生产,而且有时还会造成人员伤亡、淹没矿井和采区,危害十分严重。可我国又是世界上主要产煤国中受水害危害最严重的国家之一,所以,加强煤矿水害的防治工作研究意义非常重大。

2 矿井水灾发生的原因及危害

矿井水灾是指矿井在建设和生产中,地面水和地下水通过各种通道涌入矿井,如果矿井涌水不能够使矿井正常排水,就会形成矿井水灾。

2.1 矿井水灾形成的原因

知道了什么是矿井水灾后,我们来简单分析一下矿井水灾发生的原因。总结过去发生的矿井水灾,往往是安全思想不牢,思想麻痹,从而情况不明,措施不当所致。其主要原因可归结如下几个方面:

由于对水文地质情况不清,造成井巷接近老空积水区、充水断层、陷落柱、强含水层及打开隔离煤柱。

矿井施工质量低劣,致使矿井井巷严重塌落、冒顶、导致透水。

由于一些矿井存在乱采乱掘现象,从而破坏了防水煤岩柱造成突水。

在测量工作中人为造成的失误,导致巷道穿透积水

区。

排水设备能力不足或设备不完好或排水设备平时维护不当。

矿井出现透水征兆人们未察觉、未重视或处理不当而造成透水。

防水闸门安设合格及年久失修而造成淹井。

2.2 矿井水灾的危害

我们都知道在矿井的生产作业中若是发生矿井水灾,将对其正常工作造成很大的影响,导致矿井生产作业效率降低是一方面,更重要的是有可能造成矿井人员伤亡,其具体的危害主要可以从以下几点来考察:

①由于瓦斯爆炸或硫化氢中毒如果发生老空积水,集聚在老空区的瓦斯和硫化氢气体会随水流出。涌出的瓦斯达到爆炸界限,遇到火源就会发生爆炸。在通风不良的井巷中,人员呼吸剧毒硫化氢气体,也会中毒死亡。

②污染生产作业环境。会使巷道有很多的积水,顶板的淋水将导致周围巷道空气以及工作面潮湿,这样就会导致一些病菌产生,不能保障良好的工作环境,危害工作人员的身体健康。

③增加排水费用矿井水的存在,在生产中必须进行机械排水,增加了煤炭开采成本。排水量越大,排水费用越高。

④增加设备的损耗,减少相关设备的使用寿命。水在氧气的作用下对金属设施、设备具有较强腐蚀作用。

⑤损失煤炭资源,为了预防矿井水灾,矿井不得不留设相当规模的安全防水煤柱,严重影响煤炭资源的开发和利用。

⑥伴随突水,会有大量的煤泥和岩石淤积巷道,给救灾人员的通行造成障碍,延长和延误救灾救人的时间。

3 矿井水灾的防治措施

既然矿井水灾对矿井安全有着重要的影响,那么对矿井水灾的防治措施就成为重要的工作之一。矿井防治水灾的目的是防止矿井水灾事故发生,减少矿井正常涌水,降低煤炭生产成本,在保证矿井建设和生产安全的前提下,充分合理地回收煤炭资源。为达到此目的,必须根据各矿不同的水文地质特点及矿井水灾发生的原因,采取针对性的安全技术措施。《煤矿安全规章》第二百五十一条规定“煤矿企业应查明矿区和矿井的水文地质条件,编制中长期防治水规划和年度防治水计划。,并组织实施。”因此防治矿井水灾就要在保证矿井安全生产的前提下,以预防为主,防治结合,井上井下结合。矿井防水分概括起来可分为:地面防治水和井下防治水。

3.1 地面水治理措施

地面防水是指在地表修筑各种防排水工程,防止或减少大气降水和地表水涌入工业广场或深入井下,它是保证矿井安全生产的第一道防线,特别是针对以大气降水和地表水为主要充水水源的矿井尤为重要。地面水治理措施如下:

①合理确定井口位置。井口标高一定要与当地历史最高洪水位高,或修筑坚实的高台,或在井口附近修筑可靠的排水沟和拦洪坝,防止地表水经井筒灌入井下。

②填堵通道。为了不让降水渗到井下,要把矿区地面不平整的地方弄平整,或者采取不透水层等措施。

③整治河流。在矿井范围内有常年性河流流过且与矿井充水含水层直接相连、河水渗漏是矿井的主要充水水源时,可在河流进入矿区的上游地段筑水坝,将原河流截断,用人工另修河道使河水远离矿区。若因地形条件不允许改道,而河流弯曲较多时,可在井田范围内将河道截弯取直,缩短河道流经矿区的长度,以减少河水下渗量。河流改道虽可彻底解除河水透入井下之患,但工程大,费用高,应做技术经济比较后再设计施工。

④修筑排(截)水沟。山区降水后以地表水或潜水的形式流入矿区,如果地表有塌陷裂缝,就会不可避免的加大矿区涌水量。针对这一状况,可以修筑排水沟,把水排到不会影响到矿区的地方,避免涌水量的增加。

⑤做好雨季前的防汛准备工作。做好雨季防汛准备和检查工作是减少矿井水灾的重要措施。炉灰、垃圾等杂物不得堆放在山洪、河流冲刷到的地方,以免冲到工业广场和建筑物附近,或淤塞河道、沟渠。

3.2 井下防治水措施

井下防治水工作是一项十分艰巨细致的工作,为正常生产,《煤矿安全规程》对井下防治水作了规定。具体措施有:

①掌握矿井的水文地质资料。

②探放水:都必须贯彻“有疑必探,先探后掘”的原则。

③隔离水源:隔离水源措施包括留设防水煤柱和隔水帷幕带。

④堵截井下涌水:为预防采掘过程中突然涌水而造成淹井事件。

⑤治理地下暗河。

⑥疏放地下水疏放地下水是消除水源威胁的措施。

矿井水范文第4篇

【关键词】矿井水;预防;治理;利用

前 言

我国各种矿开采过程中,需要排放大量的矿井水,而且我国矿区严重缺水,矿井水综合利用率低以及处理成本高,矿区环境恶化等的现状进行研究。全国每年矿井的排水量约22亿吨,这是非常巨大的淡水资源。如果采取合理的回收利用措施,将成为重要的能源供应。但是长期以来,由于矿井水治理技术手段的不足和煤矿企业循环经济意识的弱化,绝大部分的矿井水没有被合理利用,甚至造成环境污染,为此,强化矿井水的预防、治理和利用,不仅成为建设和谐社会的重要课题,更是实现企业科学发展、可持续发展的重要途径。

1、矿井水的分类

1.1 地表水

地表水主要有季节性河流与水池。忽略地表水充水水源是的后果是非常严重的,有些人总是认为地表水源离现采工作面遥远,不会流入矿井,这种思想坚决不可有。

1.2 老窑及小煤窑老塘积水

老窑及小煤窑老塘积水实质上属于地下水的一种充水水源。有些小煤窑只顾出煤,进行违章作业,只抓产量不顾安全,因此小煤窑的老塘里有大量积水,好似地下水库,当矿井遇上或接近它们时,往往容易发生突水,而且来势凶猛,有时还可能造成临时性淹矿事故。

2、地面防排水

大气降水在矿区地表洼地聚积,容易形成地表水。这种积水遇到矿区表土层薄的地段,其透水性很强,对矿井安全生产是一种极大地隐患,应当尽快全力予以排除。地表积水的排出,必须根据矿区所在的地理地址情况以及水文特点,因地制宜,区别对待,运用科学、合理、适当的方法予以排除。如符合自流排水的条件,应当果断优先采用自流排水,从积水区开出一条或者多条排水沟,将水引到矿区及生活区范围较远的地域;如果不具备自流排水条件,必须建立建立中转水泵站或者中间蓄水池,通过人工和机械的手段将积水排出。

另外,排除矿井的积水必须做到防止回灌和倒渗,如果出现矿井积水回渗,不仅加大了处理成本,而且容易造成“胡子工程”,使水越排越多,活总是干不完,工作效率和治理效果肯定不会提高。为此可以在沿途沟渠采取技术手段,进行防渗措施,以防再次出现间歇性和永久性积水。

3、井下防治水

3.1 查明水源

地下水源是看不见的,只有通过勘测,掌握古井、采空区的积水以及主要含水层、充水断层和裂隙的分布,从而定出矿井的积水线、探水线与警戒线。

3.2 探放水

探水时,必须遵循“有疑必探,先探后掘”的原则,不论遇到什么情况,都必须坚持这一原则,不能因为生产进度而违反这一原则:掘进工作面接近溶洞、含水层;掘进工作面接近被淹井巷或有积水的小窑、老空;上层积水时,两层间垂直距离小于采煤工作面采高的40倍或小于掘进巷道高度的10倍;在边探边掘区内掘进时,掘进长度达到允许掘进长度;采掘工作面发现出水征兆;当采掘工作面接近各类防水煤柱时;接近可能同与水相通的断层破碎带时;接近有水或稀泥的灌浆区时;接近其他可能出水地区时。

探水工作面要经常检查瓦斯及其他有害气体,当瓦斯含量达1%时,必须停止掘进工作;达到1.5%时,必须停止工作,使其降至1%以下,方可开动设备,恢复生产,确保生产安全。

放水时,当水压不大,可用探水钻孔直接放水;当动水储量很大,应采取先堵住出水点再排放的原则进行积水处理。埋藏较浅、渗透性良好的含水层可进行地面疏放水,已摸清水源,并预算出涌出量的水层可进行井下巷道疏水。

3.3 留设防水煤柱

留设防水煤柱的目的是为了截止井上、下各种水源的通道。确定煤柱尺寸,必须考虑到被隔水源的压力、流量、煤层的赋存状况等各种因素。防水隔离煤柱因作用不同,大致分为井田隔离煤柱、断层防水煤柱、被淹井巷之间的煤柱及防止潜水及流砂等流入巷道而留设的煤柱。

4、矿井防治水工作的管理途径与抓手

矿井水害事故的原因主要由以下几种情况:在矿井水文地质条件不清的条件下盲目开采;在水体下开采的防护措施不咯是;越层越界开采;破坏防隔水煤柱;现场人员水害意识匮乏,已有水患征兆而未采取措施等等。为此在防止矿井水方面,应当做好一下几方面的工作。

4.1 确定水文分布图并加强巡检

水文地质技术人员,要采取定期地毯式排查方法,从矿井的浅部到深部,逐层逐块进行排查,把存在积水或者可能存在积水的采空区或者独头巷道,全部编号,采取积水卡片的形式装订成册,全部采用规定的醒目颜色标注在采掘工程平面图上,时防止水工作简单化、视觉化。

4.2 及时警矿井水隐患的预测和预报

在矿井的生产中,要坚决执行“有疑必探、先探后掘”的探放水工作原则,对有可能存在矿井水的区域和可能导水或者封孔不良的钻孔,必须提前拟定水隐患通知单,明确落实整改责任人和责任单位,。当采掘工程接近探水线时,必须停止掘进工作,在确保没有积水或者积水排干放净后方可继续生产。

5、矿井水的隔离和堵截

在探查到水源后,由于条件所限无法放水,或者能放水但不合理,需采取隔离水源和堵截水流的防水措施。

5.1 隔离水源

隔离水源的措施可分为隔离煤柱防水和隔水帷幕带防水两种。 前者是为了防止煤层开采时各种水流进人井下,在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤柱。防水煤柱尺寸的确定应考虑到含水层的水压、水量、所开采煤的机械强度、厚度等因素及有关规定,并通过实践综合确定。隔水帷幕带是将预先制好的浆液通过由井巷向前方所打的具有角度的钻孔,压人岩层的裂缝中,浆液在孔隙中渗透和扩散,再经凝固硬化后形成隔水的帷幕带,起到隔离水源的作用。由于注浆工艺过程和使用的设备简单易用而且效果不错,是比较有效的水患治理方法。

5.2 矿井突水堵截

为预防采掘过程中突然涌水而造成波及全矿的淹井事故,通常在巷道一定的位置设置防水闸门和防水墙。

6、矿井水的利用

矿井水范文第5篇

关键词:矿井水;处理技术;发展趋势

Pick to: in the management of coal mine, mine water management is vital, and can serve as a kind of good water use, make full use of coal mine water is to improve the economic benefits of the effective way. This paper mainly in the analysis of the current situation of the mine water, based on relevant problems and puts forward some constructive Suggestions. Finally, summarizes its future development trends. In the treatment of related problems, the scientific theoretical knowledge and practical situation, and the combination of the scheme formulated to have better effect, and the economic benefit of coal mining enterprises to maximize.

Keywords: mine water; Processing technology; Development trend

中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:

目前,我国的煤矿企业快速的发展,对国家的经济发展起着直观重要的作用,加强煤矿的管理是,当下最主要的责任,无论是企业的本身还是对于社会的利益,都是不容被忽视的。煤矿矿井水既是一种具有行业特点的污染源,又是一种宝贵的水资源,对于全世界而言都是非常重要的不可再生资源,因此对矿井水进行经济合理的处理,并使其实现资源化,所以,充分利用相关的资源,具有重要的环境价值和显著的经济、社会效益。

一、矿井水被充分利用的可行性

由于我国的技术对矿水的处理问题不是特别的发达,以至于很多企业不重视其利用价值,使水资源的利用率大大降低,对于煤矿的可持续发展是不利的。

1、多数矿区工业经济不发达,对开采浅层地下水不是特别多,有很多地下水尚未被开采,同时,主要的原因在于,矿业本身没有用水紧张的急迫感。科学技术水平与国际相比有很大的差距,也不能很好的采用水资源。

2、因为不与安全和生产直接相关,许多煤矿对矿井水处理不重视,缺乏专业的科学人员,矿井水处理效果不好,使一些领导认为矿井水不能复用。

3、尽管国家提高了抽取浅层地下水的水资源费价格,但由于当地水利部门执法力度不强,一些违法行为的存在,会增加抽取地下水的成本,机械设备老化严重,没有资金更换设备。

4、由于直接参与了井下的生产活动,对实际采取水资源的过程清晰的了解,导致职工对矿井水处理后作饮用水一直心存疑虑,对干净的水资源没有信心,进而降低了水资源生活用水。

二、矿井水处理的相关技术

1、矿井水中悬浮物的去除

处理的程序为将矿井水引入预沉调节池—提升泵—沉淀或澄清池—滤池—清水池—供水泵—生产用水。在预沉调节池之后加药,在滤池时要进行反冲洗,在滤池与清水池中间的过程要消毒。

处理工艺与自来水厂的给水处理基本相同,通过对煤矿矿井水中的悬浮颗粒的观察发现,主要包含的有煤屑、岩粉和少量黏土组成,煤屑占的比重比较大,所以采用了此种技术。值得注意的是,为了提高其使用效率,适当的加入除硬药剂,利用化学反应原理,进而去除钙、镁离子,最终改善出水水质。此种方法的使用,降低了出水硬度,大大增加了水资源的生活用水,更好的服务于人类,顺利实现了与城市自来水供水管路并网,节约水资源。

2、沉淀和澄清处理悬浮物

矿井水净化处理通常采用沉淀或澄清作为主要处理工艺。沉淀一般采用斜管(板)沉淀,其处理能耗小,占地面积小,但需加强沉淀池的排泥,防止排泥不畅。机械加速澄清池、水力循环澄清池都是集混凝反应和沉淀过程于一体的水处理设施,水力循环澄清池具有处理过程中动力消耗低、耐冲击负荷能力强、设施维护相对简单,操作方便等优点。机械加速澄清池占地面积较小,处理效果好,但处理能耗大、设备检修维护工作量大。

3、过滤法处理悬浮物

矿井水净化处理常用的过滤设施有普通快滤池和重力式无阀滤池。普通快滤池管路、阀门系统复杂,反冲洗操作繁琐,处理能耗大,设备维护工作量大;重力式无阀滤池能自动反冲洗,操作简便,管理和维护方便。滤池通常采用无烟煤和石英砂双层滤料。

4、混凝剂和助凝剂复合配方

采用混凝、沉淀、过滤、消毒工艺,减少了环境污染的同时,节省了资源的浪费。混凝剂的配方及用量,采用在井下处理的方案, 在水沟处(距水仓入口处5m) 投加碱式氯化铝或聚硫酸铁,使用时要注意比例的调和要适量,否则处理效果达不到预期值。还可以在水仓入口处斜坡段投加聚丙烯酰胺,进而更有效的降低了悬浮物的含量,在实践工作中,认真研究分析这种方法,对工作效率会有很大的提高,同时,节省了资源。

5、采用硫酸铝和聚合氯化铝混凝剂

采用聚合氯化铝铁,对矿井水进行处理实验结果表明,这种无机高分子混凝剂对矿井水的水温及pH的变化适应性很强,其去浊率比硫酸铝有明显优势。而对于聚丙烯酰胺这类有机高分子剂,由于其价格昂贵和毒性,在矿井水作生活饮用水源处理中较少采用。

6、高矿化度矿井水(苦咸水)中溶解性盐类的去除

约有38%的矿井水中的溶解性盐类大于1000mg /L,超过了国家饮用水标准所规定的限值。目前的科技技术还尚未达到完全净化的目标,即便是经过严格的程序处理,仍然无法达到居民生活应用的目标,但是可以用于工业用途,也是利用资源一种常规途径。

膜法对于苦咸水中盐类的去除非常有效,此种方法已经经过多年的实践实验,得到了很好的成果。以往采用电渗析的占多数,近年来随着反渗透技术的成熟及其投资和运行成本的降低,使用反渗透法的企业越来越多,也是先进科学技术的一种完美体现,大有替代电渗析法的趋势。

三、矿井水处理未来发展趋势

近年来,在政府机构的调控下,将矿井水简单处理后直接排放的做法已经逐渐的废除,采用将水资源重新处理利用。所以,水处理的工艺技术必须提高,组织科学家小组,进行深入的研究和探讨。同时,借鉴国外的先进技术,比如利用计算机技术和生物化学技术等先进研究成果,把科学技术作为矿水处理的第一生产力。

总结:

通过本文的论述,使我们详细的了解到解决矿井水问题的科学治理手段,针对矿井水的水质特征和来源,围绕其特性,结合专业的科学知识,组织专业的研究小组,进行深入的研究和探讨,制定正确的治理计划是关键,只有这样,才能保证煤矿企业的快速稳步发展。并且相关的工作人员,要在实践工作中,不断的总结经验和教训,开拓创新更好的治理方案。

参考资料:

[1]庞振东,程学丰.煤矿高矿化度矿井水处理技术[J].矿业安全与环保,2005.

[2]崔玉川,杨云龙,谢锋.煤炭矿井水处理利用技术进展[J].工业用水与废水,2010.

[3]沈耀良,王宝贞.废水生物处理新技术一理论与应[M].中国环境科学出版社,2009(03).

[4]袁存忠,陈锦如.水资源与矿井水处理利用[J].合肥工业大学学报,2000.

[5]董秉直,范瑾初.膜技术应用于净水处理的研究和现状[J].给水排水,1999(1).

矿井水范文第6篇

一、矿井水资源的种类

矿井水的基本水质与当地地下水水质相同,但由于流经采掘工作面,而使其发生变化,基本符合饮用水标准的,我们称之为洁净矿井水,除此之外我们习惯上将需要进行处理的矿井水分为4类:

(1) 含悬浮物矿井水。水中有较多的悬浮物,其主要成分为煤粉,但由于煤粉比重小所以导致此类矿井水多呈黑色,长期外排影响周边农作物及水生动植物的生长。(2) 高矿化度矿井水。水中含有 SO42- 、Cl―、Ca2+、K+、Na+、HCO3- 等离子,水质多数呈中性和偏碱性,少数呈酸性。带苦涩味,俗称苦咸水。此类矿井水不利于作物生长。(3) 酸性矿井水。pH值小于5.5的矿井水。酸性矿井水的成因主要是由于当开采含硫煤层时,硫经过氧化与生化作用产生硫酸,硫酸溶于水呈酸性。(4) 含有害有毒元素矿井水。这类矿井水主要指含氟、铁、锰、铜、锌、铅及放射性元素铀、镭的矿井水。

二、矿井水的处理方式

(1)含悬浮物矿井水的处理方式。A混凝、沉淀。悬浮物的主要成分是粒径极为细小的煤粉和岩尘,自然沉淀法无法将其很好的除去,所以需要一定量的混凝剂,但煤粉颗粒相差悬殊,比重轻,与一般无机混凝剂亲和力较弱,不易形成密实矾花,因此混凝剂的选择及反应水力条件(GT值)影响着处理效果及运营成本。聚合氯化铝(PAC)是目前矿井水混凝处理中应用最多和效果较好的一种混凝剂,根据矿井水中悬浮物特性,其投加量一般在 20 ~ 60 mg/L。目前国内针对矿化度不高而悬浮物含量较高的矿井水多采用混凝、沉淀、过滤、消毒的工艺。处理完成后出水水质即可达到生产使用和生活饮用标准。B调节预沉池与相互冲洗滤池。由于井下排水中煤泥量很大悬浮物含量也较大,水质水量变化较大,所以应该在矿井谁处理工艺和设施中考虑耐符合冲击能力,在常规处理工艺前加设幅流式预沉池,沉淀效果良好。水处理常用的过滤池主要有无阀滤池和普通快滤池,但是出水水质差或不稳定。新型相互冲洗滤池利用传统虹吸滤池的相互冲洗方式,利用专门的反洗阀门,结合现代自控技术,实现了滤池之间的相互冲洗,不需要专门冲洗设施,达到了冲洗效果,保证了出水水质。

下图为多数煤矿矿井水处理工艺流程。

(2)高矿化度矿井水的处理方法。A蒸馏法脱盐。煤矿在开采过程中可以产出可利用的低热值燃料煤矸石,但目前每年的利用率较小,所以可以考虑煤矸石作为廉价燃料用蒸馏法淡化矿井苦咸水。蒸馏法主要有两种方式。一种是以煤矸石作为沸腾炉燃料生产蒸气来淡化苦咸水。另一种方式是将煤矿与热电厂联合起来,采用背压发电机组产生的余热作为热源加热淡化苦咸水。B电渗析(ED)法脱盐。ED法是在外加直流电场力的作用下利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性,使溶质和溶剂分离的一种物理化学过程。对钙、镁、氯化物等溶解性无机盐类的去除率达75%―93%,可以满足苦咸水淡化需求。但电渗析法对硅的去除基本无作用,对SO42- 去除率很难超过65%。C反渗透(RO)法脱盐。借助于半透膜,在压力作用下进行物质分离的方法。它可有效地去除水中的无机盐、低分子有机物、病毒和细菌。目前反渗透膜与组件的生产已相当成熟,膜的脱盐率高于99.3%,透水通量增加,抗污染和抗氧化能力不断提高。

(3)酸性矿井水的处理。A 中和法。近些年,用轻烧镁粉处理酸性矿井水表现出色,轻烧镁粉的主要成分是活性氧化镁,即使用量过多,溶液的pH值也不会超过9。用轻烧镁粉中和硫酸,通常无沉淀物生成,也不会发生结垢问题,中和产物是硫酸镁,可以作为一种含硫酸镁的肥料加以利用。B生物化学法。利用氧化亚铁硫杆菌,在酸性条件下将水中Fe2+氧化成Fe3+,然后再用石灰石进行中和处理,以实现酸性矿井水的中和及除铁。C湿地生态工程法。使矿井水流入人工湿地后pH值可上升,并且除去其中50%以上的污染物,但此法处理速度慢,占地面积大,处理效果并非很理想,所以有待进一步研究。

(4)含特殊有害元素矿井水的处理。这类矿井水主要指含氟、铁、锰、铜、锌、铅及放射性元素铀、镭的矿井水。含重金属矿井水主要指含有Cu,Zn,Pd等元素的矿井水,这些元素的浓度符合排放标准,但超过生活饮用水标准,所以不宜直接饮用,这类矿井水首先应进行悬浮物去除,然后对其中的污染物进行有针对性的处理。

矿井水范文第7篇

1、矿区井田的水窖因素分析

1.1 矿井充水因素

1.1.1 大气降水:大气降水是本矿区地下水的主要补给来源,也是矿坑充水的主要因素。根据生产技术部门现场实测,在矿坑涌水量与降水量关系中,涌水量曲线与降水量曲线趋势基本一致,雨季和旱季出现的“峰”与“谷”界线清楚。

1.1.2 二叠系下统童子岩组细砂岩裂隙承压水:童子岩组地层是井巷工程揭露的主要地层,其细砂岩裂隙承压水含水层大多数是煤层的顶底板,当井巷工程揭露细砂岩含水层时,含水层中的地下水就会进八巷道,成为矿坑充水的直接因素。

1.1.3 断层对矿坑充水的影响:矿井导水和局部导水断层的导水性弱一极弱,断层破碎带中的水会补给童子岩组细砂岩含水层,成为矿坑充水因素。局部断层破碎带中仍储存了一部分地下水,当井巷工程揭露时会突入巷道,但突水时间短,水量少,除永丰东井田F2导水断层外。井巷工程未发现导水性较强的充水断层,对矿坑充水影响不大。

1.2 矿区井田水患情况:随着矿区井田地表小煤开采后采空区的增多及垮塌,矿区井田与地表小煤连通多,有些采空区通地表,暴雨或连续降雨后,经渗水通道流入井下,井下涌水量明显增大。如仙亭矿第一水平(+500m)正常涌水量最大为461.7m3/H,最小为128.64m3/H,平均为294.79m3/H,但连续暴雨涌水量最大为正常涌水量的2倍以上。同时,由于地表水的渗入,导致井田内部分采空区及独头下山积水,形成水患。

2、矿井水害防治对策

2.1 技术基础工作

2.1.1 合理进行开拓与开采。矿井应慎重选择井巷位置,力求避免穿过强含水层和大型断裂破碎带,距离高压含水层要有足够的安全煤柱,井底车场要设置水仓及排水设备,满足矿井最大涌水量的排水要求。

2.1.2 矿井日常的水文地质基础工作。一是要建立完善矿井水文地质基础资料和图纸,为防治水工作提供技术保障。①建立各类水文地质台账与资料:矿井涌水量水文观测成果台账;气象资料台账;地表水文观测成果台账;矿井突水点卡或台帐;封闭不良的钻孔台帐;井下水文地质钻孔台帐;其它如地表小煤巡查记录表;矿井防治水工作文件、方案、总结、预案措施等。②应,建立和备有水文地质图纸:矿井水文地质图;水文地质柱状图:水文地质剖面图;矿井充水性图;矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图;矿井防治水系统图等。二是要重视水文地质的日常业务,为防治水工作提供参数与依据:①气象资料的收集工作。收集的内容主要有降雨量与蒸发量;关注雨季气候变化情况,及时掌握雨季气象动态。②老窑与小煤开采的调查及资料收集。重点调查和掌握矿区范围内现在正在开采的小煤和废弃的老窑情况。并在图上准确标出小煤硐和老窑的位置、范围、开采情况、开采年限、积水情况、隔离煤柱留设、与大矿的空间关系等。③矿井涌水量观测工作。矿井要在主要采区、主要大巷和石门点分水平、分采区设站进行观测,并设立永久性观测站,一般每月观测1-3次,雨季期间观测次数要增加2-3次,并建立观测台帐。对新揭露的出水点和溃入性涌水点,要增加观测次数和观测时间。以掌握水量变化情况,并建立观测台帐。④各矿井下山水患、汛期的主要涌水点、防治水或“三防”设施必须在矿井充水性图上标出。

2.1.3 按规定留设矿井水平隔水煤柱。确定水平隔水煤柱的尺寸,是一个复杂的问题,要按照《矿井水文地质规程》要求,依据不同情况,选用水文条件相似的经验数据,作为设计水平隔水煤柱尺寸,有效防止上水平水渗入下水平。

2.1.4 认真做好地表小窑的调查。各矿井应根据地质资料及现场调查相结合、询问老同志与现场调查相结合的办法做好矿区范围内的小窑调查、测量及填图工作,通过地表小窑的调查。查找地表水渗入井下的通道。同时,及时采取措施,堵住泄水通道,防止地表水渗入井下。

2.2 地表水害防治

2.2.1 抓好地表防治水工程的日常检查及清理维护。矿井应按照矿界范围做好矿井辖区内的日常检查及清理维护工作,特别是在雨季前要检查地表排水沟及拦洪坝、排水涵硐等防洪设施,通过地面防治水设施,防止或减少大气降水和地表水渗入井下,它是保证矿井安全生产的第一道防线。

2.2.2 充填地表裂隙带和泄水通道。地表小窑的无序开采破坏了部分地表覆盖层及保安煤柱,形成井田地表的缝隙带,极易成为雨水或地表水渗入井下的通道。因此。要加强地表裂隙带的治理。其主要方法:①填塞塌陷裂缝。可沿缝挖沟,深度为0.4~0.8m,裂缝边缘两侧各宽0.3~0.5m,缝内填入石块或片石,上部用3:7的灰土(灰砂比为3:7)填塞夯实。②填堵塌陷坑。回填塌陷坑一般应在导水塌陷坑底部,先用废钢管、废钢轨或废钢丝绳作骨架,将足够的树木、草束等投入坑内,再连续投入砂包及片石,z再用大量石块进行填堵,最后在石块上部用水泥浆砌片石、再用3:7的灰土(灰砂比为3:7)夯实,堵住水流的通道,减少地表塌陷区渗水。如上京矿区的小华煤矿通过采用填塞地表裂缝带,极大地减少了地表水渗入井下。

2.2.3 修筑地表防排水设施。为了减少地表水及第四系潜水对矿井充水层的补给,可在地表漏水地段采用C20砼水泥砌筑不透水的引水沟。当矿区地表水渗漏范围很大,利用上述堵水方法难以奏效时,则可考虑将水流改道,用人工挖掘新水沟,将地表水引到正常排水系统。

2.3 井下水害防治

2.3.1 加强井下防排水设施的日常检查及清理维护。矿井每年雨季前应对并下所有的防排水设施进行一次大检查,对井下所有的排水沟、水仓进行清理,保证水沟畅通,水仓达到应有的容量。同时,雨季期间每周组织一次巡查,并且采取措施认真进行堵截疏等措施,尽可能将上部的矿坑水从主平硐排出,无法从主平硐排出应尽量通过水平隔水煤柱,把矿坑水引入井底水仓经中央泵排出地面,使它不渗入下水平。

2.3.2 做好采掘工作面的探放水。在矿区井田范围内,可能有充水的小窑老空、独头下山,当矿井进行老区复采,采掘工作面接近这些水体时,可能造成井下突水事故。因此,在生产过程中应在积水区外推60米定为探水线,并坚持“有疑必探,先探后掘,先探后采”的井下探放水原则。

2.3.2.1 探放水主要技术参数。①超前距:当巷道掘进到探水线时,在实际工作中很难一次就能探到老空积水,一般要坚持探水和掘进相结合,探后再掘,掘后再探,循环进行作业。在这一过程中,探水钻孔的终孔位置应始终保持超前巷道一段距离。超前距的数量应根据煤(岩)性质、煤层厚度、水压等参数经计算获得,其计算公式如下:

a――超前距(米);

L――巷道的跨度(宽或高取其大者)(米);

P――水头压力(公斤/厘米2);

KP――煤柱的抗张强度(公斤/厘米2)。

根据煤层厚度、煤层硬度及煤层顶底板情况以及现场的实践经验,一般中厚煤层超前距不少于20m,而薄煤层可以适当缩短,最低不小于8m。②帮距:巷道迎头的探水钻孔。向前方成放射状布置,一般不少于3个,中心眼到外斜眼的距离一般为20m。③钻孔密度:钻孔密度视老巷尺寸而定,一般不超过3m。

2.4 制度保证措施

2.4.1 健全矿井防治水工作责任制。矿长是矿井防治水工作的第一责任人,矿总工程师是矿井防治水技术管理工作的主要责任人。同时,明确矿井相关管理人员日常的防治水工作职责,责任到人,并把工作的成效作为相关人员的年终绩效考核的一项内容,提高相关人员的工作责任心和工作质量。

2.4.2 加强矿井排水系统的日常检查维护。矿井每月应认真组织一次对全矿排水系统进行检查,对存在的供电、设备及管路问题及时进行整改。同时,每年应进行一次矿区联合排水试验,确保排水供电系统完好;认真做好地面及井下的防洪材料库的防洪抢险物资储备。

2.4.3 建立矿井联合防治水工作制度。相邻的矿井应相互协作,共同参与,发现险情及时通报,共享矿井防治水技术资料,共同防治矿井水害。

3、结束语

矿井水范文第8篇

我国是一个严重缺水的国家,解决水资源短缺的主要办法有三种:节水、蓄水和调水。而节水是三者中最可行和最经济的。节水主要有两种手段:总量控制和再生利用。矿井水利用则是再生利用的主要形式,是缓解煤矿水资源紧缺的有效途径,是开源节流的重要措施,是解决水资源短缺的最有效途径,是缺水煤矿势在必行的重大决策。

一、煤矿中水

煤矿中水的来源就是煤矿在地下采煤过程中,把积沉在采煤工作面或采煤巷道的水抽出地面的水,然后经过一定工艺处理后,回用于对水质要求不高的园林绿化、居民卫生、建筑内部冲厕、工人洗澡用水及工业冷却水等方面的水,由于其介于上水(自来水)和下水(污水)之间,故称为中水。

由于我国目前面临缺水威胁的不仅仅是大中城市,许多城镇、村镇及农村也面临同样的问题,作为法律概念,其定义应该具有前瞻性和普适性。因此,中水的概念可以表述为:在生活、生产过程中所产生的污水和废水经净化处理后,达到国家《生活杂用水水质标准》或者工业用水水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。

二、煤矿中水利用的范围

煤矿中水回用是指将煤矿生产产生的矿井水集中起来,经过适当处理达到一定的标准后,再回用于矿区的绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗以及厕所冲洗等方面,从而达到节约用水的目的。从其概念可以看出,矿井水回用只是煤矿净化水利用的一个方面。

对于煤矿中水的利用范围,按照建设部《城市中水设施管理暂行办法》的规定,主要用于厕所冲洗,绿地、树木浇灌、道路清洁、车辆冲洗、基建施工、喷水池、设备冷却用水和工业用水以及可以接受其水质标准的其他用水。

三、大力推进煤矿中水利用的必要性

水资源紧缺,形势严峻。我国目前668座城市中有400多座城市存在不同程度缺水,其中136座城市严重缺水,日缺水量达1600万立方米,年缺水量60亿立方米,由于缺水每年影响工业产值20__多亿元人民币。尤其是北方城市普遍缺水,水资源已成为这些城市可持续发展的限制性因素之一。

水资源浪费现象严重。家庭日常生活中的洗涤用水(主要包括洗衣服、洗菜等用水),其排放量占生活污水排放量的75-80。而另一方面,在城市绿化、道路路面喷洒用水、汽车冲洗、厕所冲洗用水、消防用水等方面都是用的自来水,仅冲厕一项,我国每年就消耗大约100多亿立方米自来水,这相当于50座中型城市的年自来水用量!

事实上,并非所有用水场合都需要优质水,而只须满足一定的水质要求即可。以生活用水为例,有相当一部分不需要与人体直接接触的生活杂用水并不需要太高的水质要求。如果将城市生活矿井水在原有处理工艺的基础上,进行深度处理,使其符合一定的水质标准,然后回用于对水质要求不高、需求量又很大的行业,如工业冷、园林绿化、汽车冲洗、居民生活杂用等,既可以节省大量的洁净水,缓解了用水的供需矛盾,又可以减少排污,实现污水资源化,在经济、社会、环境效益方面都具有现实和长远意义。

解决我国城市大面积缺水的对策主要集中在两个方面,一是“开源”,即通过修建引水工程、开采地下水>:请记住我站域名/

我们必须注意的是,各种“开源”措施在满足城市供水需求的同时也造成了很大的副作用,修建引水工程不仅耗资巨大,耗日持久,同时对生态环境造成了巨大的影响和破坏;而大规模开采地下水更是导致地下水位降低,形成地质漏斗、地面沉降、地裂缝等严重的地质灾难;海水淡化不仅成本较高,同时适用范围也仅限于沿海城市;从国外进口淡水更是远水难解近渴。相比较而言,解决城市缺水问题“开源”只是治标,治本还得通过“节流”来解决。在各种“节流”措施中,推行煤矿中水利用是一个极其重要的方面,是解决水资源短缺的最有效途径,是势在必行的重大决策。

四、煤矿中水利用在城市水资源规划中占有非常重要的地位,并且具有非常可观的经济价值。

(1)提供新水源:煤矿中水利用在对健康无影响的情况下,为我们提供了一个非常经济的新水源。减少了由于远距离引水引起的数额巨大的工程投资。

(2)煤矿中水回用在提供新水源的同时,可以减少新鲜自来水用量,因此相应减少了城市自来水处理设施的投资。

(3)煤矿中水利用还可以减少污水排放数量,减少控制水体污染引起的治理费用。

五、煤矿中水利用的重要意义

比远距离引水造价低。由于煤矿中水回用处理装置安装在矿内,减少了输水管线的基建投资和运行费用,将污水处理到杂用水程度,其基建投资只相当于从30千米外引水,若处理到可回用作较高要求的工艺用水,其基建投资相当于从40-60千米外引水。

煤矿中水回用开辟了第二水源,降低了矿区新鲜水取用量,经处理后的煤矿中水回用于矿区,减少了污水的排放量,也减少了治理环境污染的投资。所以煤矿中水回用既节约了水资源,也消除了环境污染,具有多重效益。

矿井水范文第9篇

[关键词]煤矿 矿井防治水 孔隙裂隙水 分析 推广

中图分类号:TD745 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0262-01

引言

宁东煤田各矿井高度重视防治水工作,石槽村煤矿作为宁东煤田标杆型矿井,防治水工作得到有效的落实,矿井建设至今未出现防治水重大事故,本文主要介绍了石槽村煤矿矿井防治水工作过程中的成果总结,具有推广应用价值。

1.当前石槽村煤矿防治水的基本情况

1.1 矿井防治水的基本概括

石槽村煤矿主要充水水源主要来源于地表水、孔隙裂隙水、顶板水、钻孔水、断裂构造水,水文地质类型为复杂型,对矿井构成水害威胁的主要有顶板孔隙裂隙水和断裂构造水。随着各回采工作面的形成,工作面疏放水工程均超前回采3-4个月开始,目前,已完成112201~112206等5个工作面的疏放水工程,未出现因防治水工作不利造成的重大水害事故,防治工作取得良好进展。

1.2 基本情况

根据石槽村煤矿矿井水文地质特征,结合矿井建设自身条件,分析确定各工作面回采的主要水害为工作面顶板“七里镇”砂岩含水层,采取的主要防治水手段为顶板钻孔疏放。2011年至今,共疏放112201、112202、1102203、1102205、1102206等5个工作面,各工作面疏放水工程量共计62444.5m、疏放水总量共计776(m3)

2012年11月底,在回风斜井井底,针对DF5断层和张家庙向斜轴交汇处,进行集中疏放水,单孔涌水量达420 m3/h,平均涌水量150 m3/h,持续长达1年之久,总疏放水量达300万m3,地面水文补充钻孔出现干孔,疏放水效果明显。

2.疏放水成果总结分析

通过对施工的疏放水钻孔水量观测,水文地质条件对比,现将石槽村煤矿各工作面的疏放水规律总结如下:

2.1 不同方位角的钻孔疏放水量分析

以112201工作面为例,根据对疏放水钻孔的统计,沿辅运巷巷道方向施工的钻孔一共有29个,共疏放水量282839.4m3;而辅运巷一共施工了61个钻孔,共疏放水量409748.8m3,沿巷道方向的钻孔占47.54%,但是却疏放了占辅运巷69.03%的疏放水量,说明112201工作面辅运巷内沿巷道方向的钻孔水量均较大。

通过对各工作面不同方位角钻孔疏放水量的分析,发现沿着巷道方向,即平行于煤岩层走向方向施工的钻孔水量较其他方向钻孔的水量大,均占总疏放水量60%以上,1102206工作面因优化原因比例高达90%。究其根本原因,是因为鸳鸯湖背斜为井田主要褶曲构造,且位于112201、112202工作面中部,背斜轴部的地下水沿背斜向两侧径流,顶板水疏放钻孔具有截流的作用,沿巷道方向的钻孔截流效果更佳明显,同时上述区域均为各工作面的最低点,故此说明,工作面内施工的钻孔沿巷道方向的水量比较大。

2.2 构造对钻孔疏放水量的影响

通过对试验段钻孔水量与构造之间关系的分析,发现距离断层较近的钻孔水量通常较大,下面对112201工作面后期施工的钻孔水量与构造之间的关系进行进一步分析:根据数据统计分析112201辅运巷和机巷各钻场疏放水量对比中可以看出FY1钻场、FY7钻场、FY12钻场和J6钻场疏放水量较大,通过结合112201工作面构造分析,这四个钻场水量较大主要原因为:距离断层较近, DF21和DF22为正断层,断层带孔隙多、孔隙度大,加之断层两盘常伴有次生裂隙构造,形成断层的裂隙带,距离这两个断层较近的钻场水量通常较大。

2.3 各钻孔疏放水量随时间变化分析

通过对随机对部分巷道疏放水总量绘制疏放水钻孔水量历时曲线图可以看出,几乎所有的钻孔疏放水量都是随着时间而逐渐减小的,甚至大部分钻孔出现水量消失的情况,这说明顶板水疏放钻孔对直罗组砂岩水的静储量疏放起到了重要的作用,也证明了在工作面回采前对顶板砂岩水进行提前预疏放是顶板水防治技术一种切实可行并且效果显著的方法。

2.4 各工作面疏放水钻孔水量稳定情况

从112201钻孔疏放水量历时曲线图中可以看出:几乎所有钻孔水量到疏放后期都呈现出疏干趋势(钻孔涌水量

3.防治水工作实践推广应用价值

3.1 矿井防治水的重点方向

1)认真落实地方政府监管和企业负责两个主体责任

坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的原则,认真落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施,按照新颁布的《煤矿防治水规定》,认真开展防治水工作,治大隐患,防大事故。

2)加强煤矿防治水基础工作

定期收集、调查、核对本矿及相邻煤矿的采掘情况,编制《矿井水文地质图》等基础图纸和资料,准确掌握矿井水患危险的情况,对矿井生产区域的地质构造情况、水害类型等进行预测预报,提出预防和处理水害的针对性措施。

3)继续认真落实工作面疏放水措施

根据目前石槽村煤矿各回采工作面采空区涌水情况,基本确定各工作面疏放水取得了预期的目的,达到了“削峰平谷”的作用,虽然各工作面随着矿井的不断建设,涌水量在不断衰减,但仍不排除工作面顶板突水,发生水害事故的可能,继续做好工作面疏放水工作仍然十分必要。

4)提炼疏放水成功经验,进一步提升疏放水效率

根据石槽村煤矿目前疏放水工程量、疏放水总量和采后的采空区涌水量对比,采空区涌水量远小于超前疏放水平均涌水量,即疏放水工程较彻底,同时可反应存在一定程度的工程浪费,进一步提炼疏放水规律,提升疏放水效率,减少疏放水工程,是减少原煤成本的主要途径。

3.2 对疏放水成功经验推广的建议

1)在对钻孔疏放水量、水压观测的同时,建议对施工钻孔时各钻孔的初始见水位置和初见水量进行观测,这样可以通过对大量钻孔见水位置的分析,确定煤层顶板隔水层的厚度,进一步完善工作面的水文地质资料,为后期钻孔参数的优化提供依据。

2)影响112201工作面疏放水钻孔水量大小的因素较多,并且各因素之间的关系比较复杂,建议在未来工作面疏放水钻孔设计的同时,考虑影响各钻孔水量的因素,以最少的钻孔达到疏放水的效果。

3)建议对矿井直罗组砂岩含水层富水性进行进一步研究,探讨影响含水层富水性的因素,在对其工作面疏放水钻孔设计前,对直罗组砂岩含水层的富水性通过物探结合数学方法进行综合分析,划分出富水性分区图,以便有重点、有步骤的开展顶板水疏放工作。

4)建议钻孔施工人员和防治水技术人员要密切关注钻孔水量变化情况,如果出现流量较大的钻孔突然水量减小或者无流量,要结合钻孔水量情况进行分析,如果判断为塌孔或者堵孔,要及时进行透孔,以保障钻孔内畅通无阻。

4.结语

随着石槽村煤矿的不断建设发展,防治水职能管理的进一步完善,矿井防治水体系的不断建全,各种先进防治水设备的投入和技术的提高,我们相信石槽村煤矿在今后的矿井水防治方面会取得更好的成就,为宁东矿区的矿井水防治技术注入新的活力。

参考文献

[1] 2012年全国煤矿生产状况综合分析,国家安监总局网站.

[2] 国家安全生产监督局.国家煤矿安全监察局,《煤矿防治水规定》[M].北京.煤炭工业出版社,2009.

[3] 中国煤矿出版社,《煤矿防治水快速治理新技术使用手册》,2010.

[4] 神华宁夏煤业集团石槽村煤矿建井资料,2010.

作者简介

杨宗泉,毕业于湖南科技大学,石槽村煤矿工程科副科长。

矿井水范文第10篇

【关键词】矿井水文地质条件;断层;含水层;防治水措施

1.矿井水文地质条件

1.1地层

井田地层自下而上简述如下:

(1)前古生界变质岩系:由黑云母花岗岩、白云质大理岩和黑云母片麻岩等组成,是本区最古老的地层,构成煤系地层的基底。

(2)中生界白垩系下统的石头河子含煤组(总厚度在700m-900m之间)、石头庙子组(厚度约300m-500m)、东山组地层(厚度660m左右)。

(3)新生界第四系(Q):主要由砾石、沙质粘土、黄色粘土、黑色腐植土组成,不整合于下伏地层之上,厚度一般在1m-8m之间。

1.2地质构造

矿井内构造比较复杂,通过多年生产勘探及井下巷道揭露,生产区内的构造除F47、F16初步控制外,其余断层已基本得到了控制。根据断层的序次,可划分为两期。

第一期构造主要为北西向主干断层,主要有F17、F47断层。F17断层:断层走向与含煤地层走向相近,断层倾角大于地层倾角,从5号勘探线延至15号勘探线,贯穿南北,是西部边界的大断层,各勘探线都有钻孔和井巷工程严密控制。断层落差较均匀,约在200m左右,走向NE20°左右,倾向南东,倾角20°左右。F47断层:贯穿南北的大断层,是生产区与群英山勘探区的分界断层,只有部分钻孔控制,井巷无确切的控制点,断层落差80m-200m,走向NE25°左右,倾向北西,倾角35°左右。

第二期构造是由第一期构造所派生的中型断层,落差在50m以上,井下控制较好的有6条,分别为F1、F2、F322、F10、F12、F49,较大的逆断层3条,为F33、F3、F8。除上述50m以上的断层外,小断层特别发育,每个回采区的边界,大中断层的派生小构造直接延续到回采工作面,给正常圈定回采面造成障碍,有不少回采面在回采过程中因小构造的出现,重新送切眼和绕道,给正常接续和生产造成困难。

1.3含水层

(1)含水层的划分。根据地层时代、岩性的不同,将本区含水层划分为四个含水岩系:基底花岗片麻岩含水岩系、白垩纪城子河组含煤组砂岩含水岩系、白垩纪砂砾岩含水岩系、第四纪冲积沙砾石含水岩系。①基底花岗片麻岩含水岩系:岩性为花岗片麻岩,为煤系地层的基底,中等裂隙,裂隙中含水量较小。1986年5月在开拓F17断层下盘,二水平配风巷有揭露点,其断层裂隙涌水量45.5m3/h,1987年12月减至10m3/h,现为5m3/h。②白垩纪城子河组含煤组砂岩含水岩系:岩性以砂岩、煤层及少量泥岩、凝灰岩、砾岩组成,全区发育,按岩性及断层性质发育不同,而其导水性也不同,一般含水都很少,为弱含水层,渗透系数为0.002m/d-1.9m/d。③白垩纪砂砾岩含水岩系:岩性以砂岩和砾岩为主,分布于含煤岩系之上,厚度不一,一般风化深度为40m左右,裂隙发育不均,其岩层的渗透系数为0.61m/d,水质为重碳酸钙镁型(HCO3-CaMg)。④第四纪沙砾石含水岩系:岩性为冲坡积松散的沙砾石及黄色亚粘土、腐植土组成,厚1m-10m,为孔隙水,地下水位埋深在0.1m-1.7m,单位涌水量为0.43l/m·s,渗水系数一般为31.5m/d,为重碳酸钙镁型(HCO3-CaMg),是本区含水丰富的含水层。

(2)含水层的补给、排泄及水力联系。本区以孔隙、裂隙水为主,水文地质条件中等偏复杂。各含水岩系主要靠大气降水补给,以断层、裂隙、孔隙为补给通道。由于一、二水平煤层已采完,三水平正在开采,生产区的地表都有不同程度的缓慢下降,而造成很多塌陷坑,岩石垮落造成裂隙与地表沟通,井下涌水量随降水量大小而增减,每年七、八、九月份雨季时,井下涌水量最大,加上井田内的很多地方小煤矿和邻区新岭矿北露天矿,都在本矿二水平以上开采,井田内周围环山地势较高,而井田内地势较低,使汇水面积增大,侧向补给增多,造成矿井水文地质条件变得复杂。

2.矿井充水通道

2.1断层

该煤矿井田内断层较多,断层破碎带较宽,导水性较强,当井巷工程施工穿过断层时,断层裂隙带水或断层导通的积水区的水就会进入矿井。生产实践证明,一般断层落差为10m以上的情况下,断层破碎带较宽,断层附近节理的发育是顺断层两侧方向发展的,在断层两侧延展20m左右,使区域范围内的煤岩变成弱化区,强度降低。若有断层使主采煤层与含水层或积水区对接或导通时,就有可能产生突水。

2.2煤层开采形成“两带”裂隙

埋藏在地下深处的煤层承受着上覆地层的巨大的重力,同时它自身也产生抗力,两者之间处于平衡稳定的状态。煤层开采后,采空区上方的岩层因下部被采空而失去平衡,必然引起顶部岩体的开裂、跨落和移动,形成的冒落带和裂隙带,成为矿井充水的重要通道。

2.3封孔不良钻孔

井田范围内钻孔较多,钻孔施工年限较早,钻孔均可穿过煤层和各含水层。按规程规定要求,钻孔施工完毕后必须用水泥封孔,但部分钻孔封孔质量差或在封闭过程中因塌孔等原因而未能封闭或钻孔封孔情况不详,当开采接近或揭露时,若与其他水源沟通,亦可造成来水猛、压力大的突水事故。

3.矿井涌水量评述

该煤矿矿井涌水量每年六、七、八、九月份雨季时,最大降雨量278.3mm,所降雨水除一部分渗入地下外,大部分汇集在东帮水沟往南流入石头河,矿井涌水量较大,正常矿井涌水量为280m3/h-330m3/h,其它月份矿井涌水量为180m3/h-220m3/h,最大矿井涌水量为2385.18m3/h。

4.矿井防治水措施

4.1地表水防治

(1)进一步查清新增井田的水文地质条件。

(2)对井田范围内及相邻矿区回采塌陷所造成的地面裂隙进行检查、充填、疏通。

(3)具体措施:以导流为主,导排结合。对地面排放水系统进行完善,各排水沟进行清淤、加帮垫底。对各扬水站设备进行维修,保证设备的完好,对蓄水池进行清淤。对地面塌陷坑、裂隙、废弃露天坑及废弃小煤矿等进行回填。

4.2井下采空区积水的防治

(1)采空区积水的防治。采空区积水是由于开采时的低洼地段或下山开采所形成的,要以疏放为主,查清各期开采时形成的采空区积水情况,及时建立探放水系统进行探放水,确保煤层开采过程的安全,要按规定设立水仓和排水管路。健全相邻矿井间的交换图制度和雨季巡回检查制度,完善生产活动的监测和预测预报制度,要做好定期报交换图工作。

(2)断层水、裂隙水和钻孔水的治理。该煤矿井田内断层较多,断层破碎带较宽,导水性较强,当井巷工程施工穿过断层时,断层裂隙带水或断层导通的积水区的水就会进入矿井。对断层水的治理主要以疏导为主,在开采时要留设防隔水煤柱,确保开采安全。

5.结语

该煤矿矿井的主要充水水源是大气降水所引发的老空积水,通过多年来的开采,使地表塌陷、下沉,降水疏导不畅。由于矿井构造复杂,导水断层较多,开采后地表积水和周边矿井老空水的导入,造成矿井水文地质条件复杂。加强老空水和断层的探测与疏放工作,是降低煤矿突水风险的必要条件。 [科]

【参考文献】

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