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煤礦生產(chǎn)廢水處理技術(shù)

  蘭花科創(chuàng)玉溪煤礦2008年開工建設(shè),為煤與瓦斯突出礦井。井田面積26.147km2,礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為2.40Mt/a,3號煤層服務(wù)年限為41.7a。礦井采用斜井開拓,3號煤層采用一次采全高長壁綜合機械化開采。目前該礦井處于3號煤層基建狀態(tài),多為頂板淋水,正常涌水量為11.56m3/h,礦井最大涌水量為18.25m3/h?,F(xiàn)階段井底水倉主要水源來自生產(chǎn)廢水,經(jīng)統(tǒng)計每天排水量平均約700m3左右。

  由于井下同時作業(yè)的鉆機多在6臺以上,生產(chǎn)廢水中的矸、煤屑含量很大。但礦井設(shè)計時在井下污水進入水倉前只設(shè)一個較小的沉淀池,沒有起到沉淀作用,致使大量的矸、煤屑直接進入了水倉,水倉啟用后,幾乎每天都安排十幾個人進行清倉。為徹底解決進入水倉的矸、煤屑問題,該礦對生產(chǎn)廢水沉淀系統(tǒng)進行了改造,改造后效果明顯。

  1、概況

  該礦在主斜井井底附近設(shè)有水倉及排水泵房,2015年10月投用。水倉總?cè)菟?840m3(其中內(nèi)水倉1066m3、外水倉1774m3)。采掘面的生產(chǎn)廢水和礦井涌水經(jīng)水泵排至盤區(qū)東瓦斯抽放巷和西瓦斯抽放巷,在一號煤聯(lián)巷匯合,經(jīng)輔運斜巷水溝、東線聯(lián)絡(luò)巷水溝、副斜井主車場水溝,在四號交岔點和副斜井方向的水匯合后沿水倉通道進入水倉,通過主排水泵排至地面礦井水處理站。

  改造前煤泥的清理,利用內(nèi)外水倉倒替使用,采用清倉設(shè)備長期不間斷地進行清淤。一般情況下清理內(nèi)水倉能順利完成,但清理外水倉時,清理無法順利完成,就需要倒倉。改造前污水指標(biāo):3428mg/L。

  2、改造前狀況

  改造前只在水倉通道口部設(shè)有1.5m×0.8m×1.0m(長×寬×深)沉淀池兩個,中間設(shè)一道過濾網(wǎng),為混凝土澆注池壁和池底,池頂用自制的鋼筋網(wǎng)覆蓋。原有軌道在完全進入交岔點后設(shè)為雙道,雙道長度約20m,然后合為一道,約15m后,設(shè)置了進入內(nèi)外水倉的道岔。從各采掘工作面出來的污水排至水倉的沿線也未設(shè)任何沉淀裝置,水流至東線聯(lián)絡(luò)巷水溝、副斜井主車場巷道水溝時,水溝斷面加大,流速減緩,也有大量的污泥沉積。基本上一周左右需要清理一次水溝。該段巷道長度230m,清理一次約需投工15個。水倉清理每班投工4個。從水倉投運到水倉改造結(jié)束,時間跨度約一年,累計投入清理工約5000多個,廢工又廢力,且耽誤礦井建設(shè)的正常進行。改造前水倉、水倉通道沉淀池、水倉通道布置如圖1、圖2、圖3所示。

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  3、改造方案

  本次改造充分利用原有的水倉通道,從四號交岔點到內(nèi)外水倉交岔點長度為56m。將水倉通道整個進行全部起底1m,然后進行防滲混凝土鋪底0.2m,并對兩幫壁底板住上0.8m進行防水處理,然后進行兩座沉淀池及水溝的施工。水溝設(shè)置在巷道左幫,每個沉淀池始端設(shè)一個進水口,末端設(shè)一個出水口。進、出水口各設(shè)置一道堵水閘板,控制進、出沉淀池的水。進水口底板與沉淀池底平,進水口設(shè)鋼筋柵欄網(wǎng),攔截水溝內(nèi)漂浮物;出水口設(shè)置200目的篩網(wǎng),出水口設(shè)置距底板高度為0.1m。沉淀池內(nèi)布置兩道篩網(wǎng),第一道篩網(wǎng)為30目,第二道篩網(wǎng)為100目。第一道篩網(wǎng)下設(shè)置30cm的矮墻,第二道篩網(wǎng)下設(shè)置20cm的矮墻。篩網(wǎng)材質(zhì)均為不銹鋼。沉淀池分隔為三部分,前兩部分淤積量較大,均在篩網(wǎng)前位置布置一個0.8m×0.8m×0.5m(長×寬×深)的積水坑,便于淤泥的抽排。每個積水坑內(nèi)布置一臺DYWS50-10泥漿泵。兩個沉淀池的四臺泵通過一條DN80的管路進行連接,管路連接螺旋沉降式離心機。沉淀池上方布設(shè)橫向鋼梁,鋼梁間距為0.8m,鋼梁在澆筑沉淀池時進行預(yù)埋,鋼梁為14號工字鋼。然后在鋼梁上方布置軌道,軌間距為900mm,從副斜井主車場(四號交岔點)道岔處引入軌道,設(shè)為單軌,在進入內(nèi)外水倉處設(shè)一組對稱道岔,便于以后內(nèi)外水倉的清理。軌道內(nèi)外均用5mm的花紋鋼板鋪滿,便于行人和車輛行駛。在水倉通道入口的沉淀池上方布置一臺350型臥式螺旋沉降離心機。螺旋式離心機架高,便于礦車承接壓出的淤泥,鋼架采用14號工字鋼焊制,下方通過高度為1.5m,寬度為2m,鋼架與沉淀池上方的工字鋼梁固定為一體。螺旋式離心機外形尺寸為2.5m×0.8m×0.7m,出料口設(shè)置在水倉通道入口端。裝車軌道長度為30m。兩個沉淀池為一用一備,當(dāng)一個沉淀池淤泥積滿時,將水導(dǎo)入另一個沉淀池,開始清理此沉淀池的淤泥。由于每個沉淀池的第三段內(nèi)淤泥量少,在水排完后進行人工清理。為便于沉淀池第三段的清理,在水倉通道內(nèi)留一臺風(fēng)泵進行排水。改造后水倉通道內(nèi)軌道、沉淀池布置如圖4、圖5、圖6所示。

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  4、工作流程

  (1)所有進入水倉的生產(chǎn)廢水,首先進入沉淀池,通過三級濾網(wǎng)過濾,最后流入水倉。

  (2)沉淀池一用一備,當(dāng)煤泥水濃度過高或濾網(wǎng)堵塞嚴重時啟用備用池,開始清理、壓泥作業(yè)。

  (3)離心機固相排出口的出料,通過鋪設(shè)的軌道采用礦車運輸升井。

  (4)離心機液相排出口的出水,直接流入水倉。

  5、取得的效果

  (1)改造前每天不斷清理水倉,改造后每班僅安排一個人值守,管理沉淀池進出水及清淤作業(yè)。改造前進入水倉前的礦井水含泥量為3428mg/L,改造后煤泥量下降至500mg/L以下。改造前水倉投運約一年,清理投工量為5000多個,改造后,一年的用工量約為1800個左右,其中均包括東線聯(lián)絡(luò)巷和副斜井主車場水溝的清理用工。

  (2)2016年9月份改造以后未進行過清倉作業(yè)。( >

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