矿井水处理工程存在的问题及对策研究.pdf

矿井水处理工程存在的问题及对策研究温卿（山西汾西矿业集团环境监测有限责任公司，山西介休032000）摘要：为解决煤矿矿井水处理工程存在的主要问题，例如调节池设置不合理、消毒系统不规范、净水器运行水平较差、污泥脱水效果有待提升等，本文对矿井水处理工艺流程进行研究，提出具体解决对策，以期为相关人员提供参考。关键词：煤矿；矿井水处理工程；调节池；消毒系统；净水器中图分类号：TD745文献标识码：A文章编号：1004-7050（2023）09-0154-020引言在科学技术的全面支持下，现阶段我国的煤矿矿井水资源利用效率不断提升。但是，结合有关调查数据能够得知，在我国部分地区，一些企业在开展煤矿矿井水处理工作期间，仍存在很多问题，对水处理质量与效率影响较大，在此发展背景之下，本文重点研究煤矿矿井水处理工程运行期间存在的主要问题和解决方法。1矿井水处理工艺流程将煤矿矿井水作为水资源利用，在我国已经有40 年的时间，各种类型的矿井水处理工艺越来越成熟，普通的煤矿矿井水包含较多悬浮物质，具体处理工艺，如图 1 所示。使用锰砂作为过滤器当中的滤料，能够保证含有高铁锰矿井水得到更好处理。若煤矿矿井水具有高矿化度特点，在实际处理期间，预处理工艺与常规矿井水处理流程类似，其核心环节是采取反渗透技术，将盐分有效去除。煤矿矿井水若呈现酸性，其实际处理工艺需要采取石灰或者氢氧化钠，以及其他药剂进行有效中和。煤矿矿井水处理完毕后，还要使用混合气体消毒方法进行有效消毒处理。2问题分析和解决对策在煤矿生产期间，不同的时间段，矿井所排放的水质和水量，均会存在比较大的差别，例如，在用电低峰期，水量排放较多，持续时间也比较长，在 34 h 之间，因此，会对调节池提出全新要求，但是，从实践角度来分析，在部分煤矿当中，因为调节池设置不合理，或者调节池的实际容积较小，均无法有效满足水处理的要求，使得排泥通畅性下降，无法有效发挥出调节池的预沉和调节作用。在煤矿矿井水处理工程之中，针对排出的水进行有效消毒特别重要，但是，在一些煤矿企业当中，部分工作人员单纯认为煤矿开采并不会产生有毒物质，同时经过处理之后，大部分用于工业用水，对消毒缺乏重视，使得消毒系统设置不规范，严重影响煤矿矿井水的整体处理效果。根据煤矿矿井水处理工程的运行情况能够得知，通过合理设置一体化净水器，能够取得比较好的成效，净水器具备操作流程简单、能耗较小、成本较低等一系列优点。但是，在具体应用期间，部分煤矿企业没有结合具体情况，针对排出水的水质进行有效分析，使得净水器设计和有关参数设置不合理，净水器的运行水平下降1。在污泥处理过程当中，脱水作为核心内容，当前时期，离心脱水机和带式压滤机在污泥脱水处理当中比较常见，但是，这些设备在具体运行期间，存在很多问题，使得污泥脱水效果不断下降，比如，离心脱水机的脱水污泥水分含量比较高、系统运输难度比较大等；带压式压滤机的污泥处理效果比较好，但是，其成本比较高，在一定程度上影响其大面积推广与应用；而板框压滤机的成本比较低，但是污泥处理效率较低，同时操作流程复杂，也不适合大面积推广。煤矿企业需要根据自身的具体情况，对调节池的具体容积进行有效优化，进而更好提升调节池的实际调节能力，更好发挥出其预沉作用，有关人员可以采收稿日期：2022-08-24作者简介：温卿，女，1987 年出生，毕业于天津理工大学，本科，工程师，从事矿山环保相关工作。总第 214 期2023 年第 9 期山西化工Shanxi Chemical IndustryTotal 214No.9，2023DOI:10.16525/14-1109/tq.2023.09.061图 1普通的煤矿矿井水处理流程分析过滤与消毒回用反应沉淀池提升泵调节池矿井水工程技术2023 年第 9 期取以下方法：1）加强优化设计。若煤矿矿井水处理工程没有投入到实际使用当中，工作人员需要对煤矿矿井的实际排水量进行有效评估，认真分析出不同阶段，排水量出现变化的具体原因，并结合排水量变化的规律，针对调节池的容积进行优化，进而更好满足煤矿矿井水的实际处理需求2。2）加强局部优化。对于已投入到实际使用当中的煤矿矿井水处理项目，工作人员需要对排泥系统进行全面完善与优化，确保排泥更加顺畅，若没有排泥系统，煤矿企业还要采用其他措施，防止处理池内部沉积大量污泥，比如，可以在调节池内部进行曝气处理、全面提升处理池排泥性能等等。煤矿矿井水处理期间为更好提升矿井水的实际处理质量与效率，科学设置消毒系统特别重要，为保证消毒系统能够安全、可靠运行，有关人员还要特别注意以下几个问题：1）优化煤矿矿井水处理项目设计。在工程实施之前，工作人员需要根据煤矿的实际建设规模，包括煤矿开采流程，组织有关专家进行相关论证，收集大量基础资料数据，综合考虑各项细节，确保工程施工工作能够有序开展3。2）全方面落实具体施工方案。通常来讲，煤矿矿井水处理项目施工规模比较大，施工单位需要充分认识到严格控制消毒系统施工质量的重要性，从根本上减少施工质量的发生。3）在消毒系统安装期间，需要加大监督力度。监理单位需要充分发挥出其具体监督职责，针对消毒系统施工环节，加强监督，重点检查各项水处理设备的实际安装质量，同时，对具体参数进行核对，一旦发现问题，需要立即解决。此外，结合消毒系统运行情况能够得知，煤矿矿井水处理完毕后，无论其作为工业用水，亦或是用于其他生产，为显著减小负面影响，均需要加强消毒处理，所以，煤矿企业需要结合矿井水的具体处理情况，对消毒系统进行优化，特别是用于井下防尘，需要结合有关规定要求，加大消毒处理力度。针对消毒系统内部的各项设备，有关人员需要定期维护与检测，如果发现病毒，需要及时进行处理，防止出现严重的后果。煤矿企业需要结合矿井水处理工程运行期间存在的主要问题，采取有效解决方法，不断提高净水器的整体运行质量，在提升煤矿矿井水处理效率与质量的同时，减少能源的损耗。为确保净水器能够安全、可靠运行，有关人员需要对煤矿井水量和水质进行详细分析，充分了解煤矿矿井排水水质的特点，并以此作为重要依据，选取合适型号净水器，不断提升净水器的整体运行质量4。与此同时，针对一体化净水器来讲，需要对其处理工艺进行完善与改进，有效调整各项施工工艺参数。另外，为更好提升煤矿矿井水处理工程监管水平，尽量减少工程转包现象的发生，施工单位还要委派施工经验较为丰富的施工人员进行施工，对于煤矿矿井水处理项目运行期间存在的问题，需要及时解决。为全面提升污泥脱水效果，工作人员需要科学选择脱水处理装置，煤矿企业工作人员需要对不同类型脱水装置的优点与缺点进行有效分析，并根据矿井水处理期间所产生的污泥量，选取科学的脱水设备，在提高污泥脱水质量的同时，不断提升工作效率。在选取污泥脱水设备期间，工作人员还要对不同设备的优点与缺点进行对比，同时根据煤矿矿井水处理项目的具体运行情况，选择最佳的污泥脱水设备。另外，为更好提高煤矿矿井水的处理效率，工作人员还要加强日常管理力度，确保煤矿矿井水处理工程的重要作用得到更好发挥，煤矿企业工作人员可采取以下方法：1）针对煤矿矿井水处理工程管理机制进行完善。煤矿企业需要根据矿井水处理项目的具体情况，进一步明确具体工作目标，完善相关管理机制5。2）不断提升管理人员的综合素养，管理人员需要主动参与到各项培训活动当中，详细了解煤矿矿井水处理工程当中各项设备的具体运行原理，以及相关操作技巧等，妥善解决各项设备在运行环节出现的问题。同时，积极鼓励管理人员之间分享工作经验，互相学习。3结语对煤矿矿井水处理工程存在的问题及对策进行分析，例如合理设置调节池、科学设置消毒系统、提升净水器运行水平、提高污泥脱水效果等等，不但可以确保煤矿矿井水处理效果和效率得到双重提升，而且能够有效减少水资源的浪费，针对相关工作人员来讲，需要定期对煤矿矿井水处理工程当中的各项设备进行有效检验，一旦发现某项设备出现运行故障，需要立即解决，提高各项设备的可靠性与安全性，避免设备出现大规模运行故障，真正达到提升煤矿矿井水处理效果的目的。参考文献1张胜军，丁亚恒，姜春露，等.基于水化学和氯同位素的煤矿矿井水来源识别与解析J.煤炭工程，2022，54（6）：123-127.2柴建禄.采煤对浅层地下水环境的影响及矿井水生态利用分析（下转第 165 页）温卿：矿井水处理工程存在的问题及对策研究155窑窑2023 年第 9 期J.煤田地质与勘探，2022，50（7）：138-144.3王信，杨军.曹家滩煤矿矿井水处理技术工程案例探讨J.山西煤炭，2020，40（1）：45-48.4毕顺利.煤矿矿井水处理厂 EPC 总承包工程招投标辨析J.中国招标，2019（47）：42-44.5刘浩.无机陶瓷膜在煤矿矿井水处理站提标改造工程中的应用J.净水技术，2019，38（Supple2）：55-59.Research on the Problems and Countermeasures of Mine Water Treatment EngineeringWen Qing（Shanxi Fenxi Mining Industry Group Environmental Monitoring Co.,Ltd.,Jiexiu Shanxi 032000,China）Abstract:In order to solve the main problems in coal mine water treatment engineering,such as unreasonable setting of regulating tanks,non-standard disinfection systems,poor operation level of water purifiers,and poor sludge dewatering effect,this article studies the processflow of mine water treatment and proposes specific solutions,in order to provide reference for relevant personnel.Key words:coal mine;mine water treatment engineering;regulating tank;disinfection system;water purifier（上接第 155 页）等地质构造，为此采用本煤层顺层钻孔+底抽巷穿层钻孔实现瓦斯抽采全覆盖，避免出现空白带；7#煤层回采后会导致 8#煤层卸压，卸压瓦斯沿着裂隙会向21703 综采工作面回采空间内涌出，通过底抽巷布置穿层钻孔对 8#煤层卸压瓦斯进行拦截；采用高位定向钻孔抽采采空区顶板裂隙瓦斯、采空区埋管降低回风隅角瓦斯浓度。现场应用后，21703 综采工作面回采期间风排瓦斯量在 8 m3/min 以内，采面煤层瓦斯抽采率达到 68%，工作面瓦斯威胁得以有效解决，回风隅角以及回风流中瓦斯浓度始终在安全范围内。参考文献1牛肖肖.突出煤层瓦斯综合治理技术研究J.煤炭与化工，2022，45（4）：105-107.2刁厚珍.复杂地质突出煤层瓦斯综合治理技术研究J.煤炭与化工，2021，44（9）：98-100.3赵文斌，苏强，王强，等.复杂地质条件下突出煤层群开采瓦斯治理研究J.能源技术与管理，2021，46（3）：49-51.4梁道富，张云宁.突出煤层立体式瓦斯治理模式与效果检验J.煤矿现代化，2021（1）：52-55.5王庆国，刘洋，刘雪夫.突出煤层瓦斯治理采区巷道优化设计J.中国矿业，2020，29（Supple2）：283-287.6黄鹤.近距离突出煤层群首采面瓦斯综合治理技术应用J.中国煤炭，2020，46（4）：42-46.7刘晓帆，秦江涛.低透气性突出煤层瓦斯灾害治理技术的对策研究J.内蒙古煤炭经济，2020（4）：156-157.8孙亮，杜志峰，贺竞雄.突出煤层立体式瓦斯治理模式研究J.中小企业管理与科技（上旬刊），2011（6）：218.Analysis of Three-dimensional Gas Control Mode in Outburst Coal SeamsZhao Yuxiang（Xishan Coal Electricity Group Tunlan Mine,Gujiao Shanxi 030200,China）Abstract:Eliminating the risk of coal seam outburst and reducing gas emission during coal mining are key issues that need to beaddressed during coal mining.Taking the gas control of 21703 fully mechanized mining face as the background,in response to the high gascontent and difficulty in gas control in outburst coal seams,three-dimensional gas control technology is proposed to be applied to gascontrol.By comprehensively adopting gas extraction technology measures such as bottom drainage tunnel through layer drilling,beddingdrilling,high-level drilling,and goaf buried pipes,efficient gas control in coal seams is achieved.After on-site application,the risk of coalseam outburst within the mining range of 21703 fully mechanized mining face was eliminated,and the gas emission was relatively small.During the rapid mining period of the mining face,the gas concentration in the return air flow and return air corner was within theallowable range,achieving significant gas control effects.Key words:outburst coal seam;bottom extraction roadway;extraction drilling;three-dimensional gas control（上接第 162 页）Research on the Application of Ventilation Technology in Long-distance Excavation Face of aCertain MineWu Zhitao（Emergency Management Bureau of Gaoping City,Jincheng Shanxi 048400,China）Abstract:Based on the comparative analysis of the advantages and disadvantages of various local ventilation technologies,the ventilationtechnology for a long-distance excavation working face in a certain mine was selected and applied.The phased air supply method wasselected to shorten the air supply distance.At the same time,with the help of the structural design of the air bin,sufficient air supply wasensured for the connected local ventilation fans to reduce air loss.Key words:long distance;excavation working face;research on the application of ventilation technology吴志涛：某矿长距离掘进工作面通风技术应用研究165窑窑