改地面供水为井下水体循环合理利用水资源

1、程潮铁矿采矿车间台车工段QC小组改地面供水为井下水体循环合里利原水资源单位：鄂州市程潮铁矿班组自主管理成果一、小组概况采矿车间台车工段QC小组成立多年，小组成员有11名，文化程 度较高，技术素质较强，工作经验较丰富，平均年龄35岁左右，每 位成员都受过TQC培训，每年有QC课题研究活动，其具体成员结 构如下:姓名性别文化程度职务参加QC活动时间级别王永清男大专主任1989 年A廖福泉男大专书记1986 年A刘金春男大专段长1996 年B曹刚男大专工段书记1996 年B黎宇涛女考核员1989 年A雷海男大专安全员1989 年A曹燕川男大专设计1993 年B董吉平男大专钳工2001 年C朱正超男高

2、中管工2001 年C李晖男工人技师设备段长1989 年A王中平男高中生产段长2002 年C二、选题理由程潮铁矿是中南地区最大的地下铁矿山，年产铁矿石300万吨， 掘进巷道1万米，采矿中深孔35万米。采掘工序需要消耗大量的水 资源，该矿每年井下生产用水高达100万m3。自1958年建矿以来，该矿井下生产用水一直采用的方式是，井下 废水全部抽排至地面拦洪坝，再在山上沉淀池澄清后返回井下重复利 用。这种井下一地面一井下的彳主返式的循环供水，虽然利用了水 资源，但是会造成排、供水彳主返消耗大量的电力资源、人力资源和物 力资源，还会使部分水资源流失，倒流至井下，成为废水。随着矿山改革发展的深入，对节能降

3、耗的要求越来越高，这种高成本的供排水方式已无法适应矿山发展的需求，尽最大限度地节能降 耗，合理利用水资源已成为矿山可持续发展的重要战略方针。2004 年，采矿车间台车工段QC小组从水循环路径入手，将“改变井下水 体循环，合理利用水资源”列为重要研究课题。三、水资源浪费的原因分析程潮铁矿井下生产用水原来采用井下一地面一井下的彳主返 式的大循环供水，拥有排上去和抽下井两条6150mm的水管线路，双 管线全长1700米，单程850米。其行程是：井下废水汇聚 一 -290m 水平斜坡道一 -290m水平水泵房一 -150m水泵房一地面拦洪坝山上沉淀池-290m水平大巷生产工作面。（见图1）（图一）从图

4、中可以看出：-290m水平水泵房的主要任务就是把井下-290m 水平以上所有污水排到井下-150m水平，因排水高度370米，所以必 须通过-150m水平中转，再排到地面拦洪坝，由拦洪坝排到山上沉淀 池澄清又从山上沉淀池直接抽到井下-290m水平供应到各生产用水 区。程潮铁矿每年从-290m水泵房排至地面的水量为170.7万m3,年 耗电量为3734640kwh排抽水成本高达130.7万元，加之管线不是 埋在地下就是走在井筒，维护不方便，安全压力大，所以这种彳主返的 供水方式存在几个方面问题。小组通过分析，了解了浪费水资源成本消耗大的主要原因。如下图所示:责任心不强：七台水泵双管线1700米人力

5、资源浪费需要人力多耗电机,消耗成本大层层设水料环法滴、漏循环路线沉淀池和生产 环境距离远7泵房耗 大浪 费 水 资 源 成 本 消 耗 大因果分析图原因分析让大家明白了，井下一地面一井下的彳主返式的大循环供水存在几个问题：在排返供水过程中水资源浪费20%以上，这20%的水资源没有 排向地面被利用却又成为井下的废水进行再排，加大成本支出。排返供水双管线每年消耗成本230.7万元，尤其是在电力紧张时 还给用电带来压力。双管线全程1700米全部埋于地下和井筒，维护难度大，安全压 力大。 -290m水平水泵房7台水泵年排水量仅为190.7万m3,日排水 量为5300m3，每年汛期来临-290m水平日汇

6、水量远远超过5700m3,， 使水泵房压力加大，排水困难。综上所述，水体循环的彳主返路径太长导致了许多的不良结果。QC 小组从此处入手，想进行尝试缩短循环路径，一个大胆的创意出台了 将井下用水“体外流”大循环改为“体内用”小循环。首要解决的问题是蓄水池。我们利用井T-290m水平至-260m水平废弃的斜坡道，在-290m水 平斜坡道口筑坝，形成一个容量达1000m的水仓做蓄水池。井下 -290m水平的地下水及生产废水全部经-290m以上的斜坡道流行汇聚 至该水仓，在此停留澄清后，通过水泵直接向-290m水平以下的采区 供水。（如图2）从图2中可以看到，该供水方式需要完成几项工程。在-290m水

7、平斜坡道口建一座高3.6米，长4米的混泥土浇灌的 墙体，以堵截-290m水平以上所有下流的废水。为避免汇聚水量过大，水流溢满，必须在墙体高3.6米出留一个 4150mm的泄水孔安装溢流管，当汇聚水量高过3.6米时，就自动通 过溢流管流走，使该水仓水位始终保持在3.6米以下。为使澄清后的井下水能直接供向采区，在墙体底部离地面0.3米 出预埋2个475mm的水闸门，每个水闸门连接一台每小时抽水量为 70 m3的水泵，水泵的另一边连接到大巷供水管，生产时开动水泵就 直接向用水采区供水，停产或检修时不需要用水停止水泵就直接切断 供水源，水仓可以继续蓄水。为防止水仓淤塞，在该水仓底部预埋一个475mm的

8、冲沙管，及 时排除冲积下来的淤沙澄清废水。整个工程的施工如图三A-A溢流管接生产用水管 冲沙管从图三可以看出该工程仅需水泵2台以及溢流管、连接的供水管 30米，供2台水泵使用的配电柜1台，总计成本10万元。启动和停 止水泵由采矿车间调度根据生产用水情况通知井下-290m水平值班 长即可，无须专人看护，还可以合理用水。我们小组采取的主要对策 见表二对策表序 号工程项目措施方案责任人期限备注1建一座3.6m*4的 挡水墙堵截-290m 水平以上流水1、在-290m水平斜坡道3米处建 一座混泥土浇灌墙体。2、由车间出面组织喷浆工段完 成。王永清廖福泉雷海三天完成质量必须达到 要求，由车间组 织验收。

9、2预留泄水孔一个， 供水阀2个1、在墙体底部离地面0.3米处预 埋2个75mm的阀门.2、在墙体高3.6米处埋一个$150mm的泄水阀门刘金春曹刚朱正超王中平一天完成预留孔必须大 于安装水阀门， 不能有跑水发 生.3在墙体底部留一 个$75mm的冲沙 管排沙滩按预留尺寸，安装一个$75mm的冲沙管，排沙朱正超 曹燕川 董吉平 李晖一天完成4在两个75mm的 水闸门上安装两 台水泵1、车间组织检修工段人员负责连 接2、车间组织新副井工段电工进行 配电柜安装刘金春 曹刚 黎宇涛 雷海两天完成5调试供水情况1、抢修调试2、车间调度作用水记录3、-290m水平值班长每班配合停 送水王永清 廖福泉 刘金

10、春 曹刚一周内完成全部调试必须调节器试 到井下采区用 水满意，水压能 适应采区用水 为止.四、实施效果:采矿车间于2004年1月开始实施，组织喷浆工段完成了斜坡道墙 体浇灌，检修工段完成了管道、水泵的安装及井下主供水管的连接调 试，于当月正式向个采区供水。从使用一年的情况来看，该供水方式 和程潮铁矿原彳主返供水方式相比有几个方面的优点。6050403020100改进前改进后口供水双管（米1： 100）口需用人力（人）口工资支付（万）口供水压力（个）曰重 复排水（万m3 1：_10）效果对比图从上图不难看出，原排供水采用双管线，全程1700米，现井下 -290m水平所有废水无须上排，减少管线85

11、0米。由于原彳主返供水流程全部取消，故每年减少向地面排水170.73万 m3，节电3734640kwh,减少成本130.7万元。原排供水方式，须在-150m水平设置水泵房进行接力，由于实现 井下水体内循环，-150m水平水泵房停用，减少该水泵房水泵工4名， 减少水泵7台。-290m水平以上的全部井下废水涌于-290m水平水仓每年高达 170.73万m3，在汛期来临日涌水量达到5700m3，该水仓的日正常排 水量仅为5300m3，该水仓压力加大。现-290m水平以下生产用水全 部直接输送至井下作业面，排水量实现分流，该水仓压力减小。原井下排水管由于实现了 “井下水体内循环”全程6150mm，长

12、850m的管线全部改造，用于向井下供风，减少该矿向井下送风管路 工程。现由于实现“井下水体内循环”直接供水缩短了供水流程，减少了沿途的跑、冒、滴、漏，原井下供水压力仅为8个，现在供水压 力增加为810个，供水量有了明显的加强。五、投产使用的效益情况：“程潮铁矿井下水体内循环”实施后，从2004年1月至2005年1 月，通过1年的使用情况来看，该供水方式所产生的效益体现在几个 方面。效益对比图综合效益为：电力资源+人力资源+物资资源1307124 元+214845 元+200000 元=1721969 元间接效益：减轻-290m水平水仓压力，-290m水平以下生产用水全部分流至 井下-360m水平，-430m水平，使该水仓日排水量仅为2700 m3，完 全可以满足汛期排水需求。缩短了供