煤矿节水措施与潜力分析

1、煤矿节水措施与节水潜力分析一、节水减污措施根据节约水资源、 减少水污染的的原则， 矿井疏干排水净化处理 后回收再利用；根据生产工艺的需求，尽量提高水的重复利用率，达 到综合利用的目的。北京旭莱特科技是专业水资源管理系统设计企业。 在节水工程设计 过程中，本着节约用水、 一水多用和废水回收利用的原则， 对矿井所属 各个用水单位必须建立严格的节水制度， 采取积极可行的节水措施， 进 行全矿水务管理和水量平衡。具体措施如下：（1）合理利用工业场地的污废水资源。处理后的工业场地综合 污废水用于黄泥灌浆用水、 锅炉除灰用水、 工业场地绿化用水及选煤 厂生产补水，全部污废水被利用，节约新鲜水的用量，争取做

2、到污废 水“零”排放。（2）将矿井疏干排水经过处理回收并进行综合利用，可以缓减 矿区的用水紧缺状况， 提高水资源的重复使用率， 符合当前有关合理 开发利用水资源、节约用水的政策。同时减少或防止废水的外排，减 少了煤田开采对周边区域的污染， 有效地保护了当地自然环境， 符合 国家有关环境保护法规相关规定；（3）选煤厂设计有较完善的煤泥水处理系统，设有浓缩机、快 开式压滤机、循环水池，可保证煤泥厂内回收，洗水闭路循环。同时 设有事故浓缩机， 可容纳一个工作浓缩机的全部煤泥水， 保证在事故 状态下煤泥水不外排。对车间内的跑、冒、滴、漏水，在各车间均设 集水池进行收集， 通过泵转排至水处理车间进行处理

3、， 以实现选煤厂 煤泥水零排放。（4）选煤厂主要用水是生产用水， 其中煤泥水系统是节约用水的 关键环节。设计充分考虑了煤泥水闭路循环，使所有生产过程的水以 及跑、冒、滴、漏水全部进入循环水回收系统， 全部回收并循环使用。（5）供水系统采用变频调速节能设备；各用水点使用节水效能 二级以上的旭莱特节水器具；净水系统采用旭莱特R0反渗透净化处理工艺。（6）实行计划用水、根据生产实际情况下达节水指标， 切实做到节 奖超罚。对所有用水单位实行归口管理， 杜绝“跑、冒、滴、漏”现象；（7）加大工业节水方面的投入， 推行层层分解用水计划的办法， 将节水与经济效益挂钩， 节奖超罚，努力提高工业用水的重复利用率

4、。二、节水潜力分析XXX煤矿（1.20Mt/a ）技术改造及选煤厂项目用水系统、用水工 艺、节水减污措施较为完善， 且全矿水量基本都得到了合理回收利用。 工业场地综合污废水经综合污废水处理站生化处理后， 全部用于黄泥 灌浆用水、锅炉除灰用水、工业场地绿化用水及选煤厂生产补水，实 现了工业场地污废水的“零”排放。此外，初设对于采选煤工艺和措 施也进行了详细说明。 本建设项目矿井设计吨煤耗水指标已超过 内 蒙古自治区行业用水定额标准 （ DB 1 5/T385-2009） ，不能满足规定要 求，应从水资源论证要求出发， 对工程原设计用耗水量按规范要求进 行用水合理性分析。三、项目的合理取用水量3.

5、 1 用水合理性分析及合理化用水建议3.1.1 用水合理性分析（ 1 ）洗衣房用水原初步设计说明书设计洗衣房用水量 32.6m3/d，用水是按照用水人数272人，用水定额1.5kg 干衣/人d、80L/kg 干衣核定， 用水定额符合煤炭工业给水排水设计规范（GB50810-2012相关定额标准，其用水定额虽然高于内蒙古自治区行业用水定额标准（DB15/T385-2009）相关定额标准，考虑到煤矿开采为高粉尘作业， 实际用耗水量偏大，因此，原初步设计说明书设计洗衣房用水量 合理、可行。但依据煤炭工业给水排水设计规范（GB50810-2012 规定，排水率按95.0%核定。（2）选煤厂生产补充水原

6、初步设计说明书设计选煤厂生产补水量358.3m3/d，年运行330d、日运行时数16h,设计采用“ +80mm粒级手选，800.5mm 原煤采用跳汰分选，煤泥采用快开隔膜压滤机回收工艺” 进行煤炭洗 选，洗水一级闭路循环不外排。初设拟定的选煤厂工艺补水量平衡参 见XXX煤矿选煤厂工艺水量平衡表。xxx煤矿选煤厂工艺水量平衡表单位：m/h选煤过程中进入水量水量m*/h选煤过程中排出水量水量m/h原煤带水量14.51特大块煤带水量0.94跳汰分选用水581.60块精煤带水量2.38末精煤带水量8.04手选矸带水量0.38矸石带水量14.62煤泥带水量6.57小计32.93补加水量22.39浓缩机溢

7、流585.57合计618.50合计（排出水）618.50根据工艺水量平衡表对比表2-4XXX煤矿1.20Mt/a选煤厂产品平衡一览表可知，选煤厂入选原煤水分为 6.00%,洗选后特大块煤水分 为 4.00%、块精煤水分为 6.50%、末精煤水分为 8.06%、手选矸水分 为 4.00%、矸石水分为 24.00%、煤泥水分为 22.00%。根据以上计算， 全厂应补充的清水量为 22.39m3/h（358.3m3/d ）， 3 实际洗选量 1.20Mt/a （3636.36t/d ），吨原煤水耗仅 0.099m3/t ，选 煤厂洗水一级闭路循环。 原初步设计说明书 设计选煤厂 358.3m3/d

8、的新水补水量是合理的、也是可行的。（3）污水处理站损耗率原初步设计说明书设计污废水产水量328.0m3/d ，损耗水量32.8m3/d ，耗水率 10%。生活污水污染物成份以有机污染物为主，生 产废水污染物成份以悬浮颗粒及无机盐等无机污染物为主， 符合同类 煤矿项目污水处理站耗水率 5.015.0%的实际情况。3.1.2 合理化用水建议本论证报告对 初步设计说明书 水量平衡表中的各项用水量重 新进行了分析核算， 认为原平衡表中的一些用水单元存在不合理用水 或有一定的节水潜力，故提出以下合理化建议：（一）综合生活及锅炉用水（1 ）职工生活用水 原初步设计说明书设计职工（用水人数 579 人）生活

9、用水量29.0m3/d，用水人数有误，其生活用水定额50L/cap 班，虽然符合煤炭工业给水排水设计规范（GB50810-2012规定“职工生活用 水定额3050L/cap d”的定额值范围，考虑到该项目地处鄂尔多 斯市缺水地区、 结合该地区同类煤矿实际用水情况， 本次论证报告取 定额值范围低值、即按30L/cap 班、用水人数535人（参见表2-5XXX 煤矿技术改造及选煤厂项目劳动定员汇总表） ，重新核定生活用水量 16.1m3/d ，排水率按 85.0%核定。（ 2）食堂用水原初步设计说明书设计职工（用水人数 579 人）食堂用水量 29.0m3/d ，用水人数有误，其用水定额 25L/

10、cap 餐，虽然符合煤 炭工业给水排水设计规范（GB50810-2012规定“职工食堂用水定 额2025L/cap 餐”的定额值范围。考虑到该项目地处鄂尔多斯市 缺水地区、结合该地区同类煤矿实际用水情况，同时参考内蒙古自 治区行业用水定额标准（DB15/T385-2009） 行业代码6710''正 餐服务'、非营业性食堂' 、定额 20L/cap 餐'”的标准，本次论 证报告按20L/cap 餐、每日每人两餐，用水人数 535人，重新核定 食堂用水量 2 1 .4m3/d ，排水率按 85.0%核定。（ 3）单身宿舍用水原初步设计说明书设计宿舍用水量 5

11、7.9m3/d （用水人数 579 人），用水定额100L/ （cap d）,用水定额偏高，且用水人数有误。 依据煤炭工业给水排水设计规范（GB50810-2012、按单眷比7 : 3 重新核定建设项目单身人数 375 人，结合该地区同类煤矿实际用水 情况，本次论证报告单身宿舍用水按 内蒙古自治区行业用水定额标 准（DB15/T385-2003） 行业代码9990'、住宅'、室内无卫生排 水设备集中给水龙头取水、定额30L/cap y'、用水人数375人， 重新核定单身用水量 11.3m3/d ，排水率按 95.0%核定。（4）浴室用水原初步设计说明书设计浴室用水量15

12、8.3m3/d ，其中：淋浴用水量 92.3m3/d ，池浴用水量 63.0m3/d ，洗脸盆用水量 3.0m3/d 。淋 浴用水是按照喷头57个、540L/h 个喷头、用水3h，池浴用水是按 照池浴面积30.0m2、水深0.7m，日换水3次核定，其设计浴室用水 定额符合煤炭工业给水排水设计规范（GB50810-2012相关定额标准，其用水定额虽然高于内蒙古自治区行业用水定额标准（DB15/T385-2009）相关定额标准，但考虑到煤矿采选为高粉尘作业， 其实际用耗水量偏大，因此， 初步设计说明书设计浴室用水量是 符合实际且合理、可行的，排水率按 95.0%核定。但原初步设计说 明书核定洗脸盆

13、用水量 3.0m3/d 与上述淋浴、池浴用水重复，且不 符合煤炭工业给水排水设计规范（GB50810-2012相关要求，因 此，本次论证报告核定浴室用水时取消了洗脸盆用水。（ 5 ）锅炉补水 原初步设计说明书根据采暖期最大热负荷计算，考虑管网热 损失系数、 热负荷同时使用系数以及锅炉燃用煤种， 锅炉房规模确定 为20.0t/h。锅炉房选用2台DZL4-1.25-A H型蒸汽锅炉（原有）、2 台DZL6-1.25-A H型蒸汽锅炉（技改新增）。采暖期4台锅炉同时运 行、非采暖期运行1台DZL4-1.25-A H型，锅炉给水采用2台ZDF-4 型组合式全自动软水器进行软化处理。初步设计说明书设计采

14、暖期锅炉补水量88.0m3/d ，按 2 台DZL4-1.25-A H 型及 2 台 DZL6-1.25-A H 型蒸汽锅炉（总规模 20.0t/h ）、日运行 16h 计算，总蒸发量 320.0m3/d ，其补充水量占蒸汽锅炉总蒸 发量的 27.5%，符合煤炭工业给水排水设计规范 （ GB50810-2012） 规定“锅炉补充水量有集中取暖时按蒸汽锅炉总蒸发量的2040%更值、无集中取暖时按蒸汽锅炉总蒸发量的 6080%取值”范围，因此， 原初步设计说明书设计采暖期锅炉补水量合理、可行。考虑到非 采暖期锅炉运行数量减少、本次论证报告按照非采暖期运行1 台DZL4-1.25-A H型蒸汽锅炉（

15、总蒸发量64.0m3/d ）,结合技改前锅炉实 际补水情况，锅炉补充水量无集中取暖时按蒸汽锅炉总蒸发量的 60% 取值，核定非采暖期锅炉房新水补水量 38.4m3/d ，排水率按新水补水 量的 10.0%进行核定。用水按生产用水考虑。（ 6）未预见用水原初步设计说明书设计未予见用水量 59.2m3/d ，未予见用水 量占新水补水量 394.8m3/d 的 15.0%，虽然符合室外给水设计规范（GB50013-2006中未予见水量占新水补水量的 10.020.0%的规范 要求，煤矿用水项比较单一，未预见用水主要考虑管网漏失水量，考 虑到该项目地处鄂尔多斯市缺水地区的实际情况， 本次论证报告取消

16、未予见水量，而在核定取水量时统一考虑。（二）生产用水（ 1 ）井下除尘洒水量 原初步设计说明书设计井下除尘洒水量733.1m3/d 、偏高，本次论证报告根据井下洒水的设施、用水环节、用水强度【按照煤 炭井下消防、洒水设计规范（GB50383-2006要求、取其低值】及用水量（参见XXX煤矿技术改造及选煤厂项目井下洒水量一览表）重新核定井下除尘洒水量372.9m3/dXXX 煤矿技术改造及选煤厂项目井下洒水量一览表序号用水项目用水时间（h）用水 设备数用水标准用水量3(m/d )1综采工作面(1)喷雾泵站81台140L/min67.2(2)破碎机喷雾81处40L/min19.2(3)转载点喷雾8

17、1处18L/min8.6(4)风流净化水幕162道12L/min23.0(5)冲洗巷道给水栓33个20L/min10.82掘进工作面(1)喷雾泵站83台120L/min172.8(2)风流净化水幕163道12L/min34.6(3)转载点喷雾83处18L/min25.9(4)冲洗巷道给水栓33个20L/min10.83小计372.9182.2m3/d、偏高,（2）黄泥灌浆用水原初步设计说明书设计黄泥灌浆用水量黄泥灌浆用水是按照灌浆用土量与水泥比确定的，计算方法如下:灌浆用土量Q土 二 K L M- H- C其中：q土灌浆用土量（用）K 灌浆系数（K=0.010.03 ）,取0.01L灌区的走向

18、长度（m）, 13108综采工作面日进尺按8.18m （年推进度2700m计算M 煤层开采厚度（m, 3-1煤层开采厚度按1.75m计算H 灌区的倾向长度（n）, 13108综采工作面长度200mC 煤炭回收率（，取95%Q±=0.01X8.18X 1.75X 200X 0.95=27.2rm黄泥灌浆用水量计算Q水二K水Q 土 8其中：Q水黄泥灌浆用水量（m3）K水一一制浆冲洗管路的水量备用系数，取 1.18水土比5 : 1Q水=1.1 X 27.2 x 5=149.6m3根据上述计算综合分析， 本次论证报告重新核定黄泥灌浆用水量 149.6m3/d 。（ 3）锅炉除灰用水原初步设计

19、说明书设计锅炉除灰用水 16.0m3/d 、用水量偏大， 且未区分夏冬季用水。XXX煤矿工业场地设计采用冷渣机连续排渣干 式除渣方式。干式除渣系统为渣通过排渣口排出后，经冷渣机冷却， 然后通过皮带或框链输送到临时储渣场； 设计采用布袋除尘器除尘方 式。布袋除尘器包括 2 个灰斗。排灰方式为连续或间断排放，采用正 压浓相输送至灰库。根据燃料情况，原初步设计说明书核定采暖 季锅炉房最大小时灰渣量 0.31t 、非采暖季锅炉房最大小时灰渣量 0.062t，日运行16h,本论证水灰比按25%计算，论证报告重新核定 冬季锅炉除灰用水量1.3m3/d、夏季锅炉除灰用水量0.3m'/d。（ 4）绿化

20、用水原初步设计说明书中设计绿化占地面积1.41hm2，设计绿化用水量17.8m3/d，用水定额1.26L/m2 d,用水定额低于煤炭工业 给水排水设计规范（GB50810-2012中规定“绿化用水标准 1.5 2.0L/ （次 m2）,每日2次”的限值，考虑到该项目地处鄂尔多斯市 缺水地区、 结合技改前煤矿实际绿化用水情况, 本次论证报告取定额 值范围低值、即按3.0L/m2 -d用水定额重新核定绿化用水量 42.3m3/d , 为夏季一次性消耗用水量，冬季不予考虑。（5）原初步设计说明书中在进行取水量核定计算时，没有 考虑水净化处理及输水过程中的水量损耗， 故本论证建议实际取水量 计入水净化

21、处理及输水过程中的水量损耗。 根据业主单位提供技改前 资料，XXX煤矿项目2012年生产期间矿井水处理站实际水净化处理 及输水损耗 4.8%，协议水源水实际水净化处理及输水损耗 2.7%，在 此，生产取用矿井水处理及输水损耗按 5.0%计算，综合生活取用协 议水源水输水及净化损耗按 3.0%计算。3.2 采取报告合理化建议后补给水量及水量平衡分析本次论证报告根据相关规范对部分用水项用水量进行了调整， 并 结合夏季、 冬季不同用水情况分别进行了核定。 调整后的补给水量参 见表4-5、表4-6论证报告核定后XXX煤矿技术改造及选煤厂项目夏 季、冬季补给水量表。此外，对该建设项目用水、耗水、排水量进

22、行 调整，并重新进行了水量平衡分析，其水平衡分析结果参见表 4-7 、 表4-7、表4-8论证报告核定后XXX煤矿技术改造及选煤厂项目夏季、 冬季、平均水量平衡表及图 4-5、图4-6论证报告核定后XXX煤矿 （ 1 .20Mt/a ）技术改造及选煤厂项目夏季、冬季水量平衡图。采取报告合理化用水建议后取水量的核定（ 1 ）核定后的净水量根据表 4-9 中平均耗水量及排水量统计分析， 建设项目需补充的 新水量 997.9m3/d ，按年运行 330d 计算（综合生活用水按 365d 计算、 锅炉用水按330d计算）,折合年用新水量33.76 x 104m。新水补水量 236.7m3/d （8.6

23、4 x 104mVa ）;生产用水（包括锅炉用水）自身矿井井下疏干排水，新水补水量 761.2m3/d (25.12 x 104m/a )。原初设拟定的新水补水量与采取论证报告合理化建议后重新核定的新水补水量对比参见下表初设拟定新水用量与本论证核定新水补水量对比表项目综合生活用新水补水量生产用新水补水量(nVd )合计(m/d)节水量 (m/d)协议水源水协议 水源水自身 疏干水小计原初设设计366.0591.4508.81100.21466.2468.3采取论证报告 合理化建议后236.7252.4508.8761.2997.9(2)核定后的取水量建设项目生产取用自身矿井疏干水考虑5.0%的

24、水净化损失及输水管网漏失，综合供水工程水考虑3.0%的水净化损失及输水管网漏失，工程合计总取水量1039.8m3/d (35.18 x 104m/a ),其中：生产水 量 795.8m3/d (26.27 x 104m/a)【其中：需取用自身 XXX煤矿 1.20Mt/a 技改矿井井下疏干水水量17.68 x 104m/a (535.6m3/d，按330d折算)、 需取用综合供水工程水水量 260.2m3/d (8.59 x 104m/a )】；工业场地 综合生活取水水量 244.0m3/d (8.91 x 104ni/a )。四、小结(1)采取本论证报告合理化建议并经用水合理性分析和水平衡计算核定：建设项目需补充的新水总量997.9m3/d，其中：生产用新水补水量761.2m3/d ,综合生活用新水补水量236.7m3/d。生产取用自 身矿井井下疏干水考虑 5.0%的水净化损失及输水管网漏失，综合生 活及生产补充取用协议水源水考虑3.0%的水净化损失及输水管网漏失，生产年运行按330d (包括锅炉用水)、综合生活按365d计算， 工程合计总取水量 1039.8mF/d (35.18 x 104nVa ),其中：生产水量 795.8m'/d (26.27 x