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1、1,单 位: 兖矿集团济宁二号煤矿 小组名称: 管网管理QC小组 发 布 人: 黄媛媛 高光谱,研究井下排水系统优化的 新 方 法,2,目 录,前 言 3 一、小组简介 5 二、选择课题 7 三、确定目标10 四、提出方案并确定最佳方案12 五、方案具体化并制定对策26 六、对策实施30 七、效果检查35 八、标准化39 九、总结及下一步打算40,3,前言 济宁二号煤矿供排水系统是：各施工地点向所在采区泵房排水，各采区泵房向中央泵房排水，再由中央泵房集中排到地面水处理站，净化处理后复用，富余部分外排。,4,一、小组简介,(一) 小组基本情况,表1,5,(二) 小组人 员情况,表2,6,2007
2、井下移动水仓研制 省行优 2006创建管路安装精品工程 部优 2005提高九采区供风压力 部优 2004降低洒水支阀一次安装间距 省优 2003降低12.5mm以上钢丝绳消耗省优 2002优化井下供水系统 部优 2001提高井下管路吊挂合格率 省行优,7,(一)问题的提出 1.2007年底矿领导指示：工作面矸石不上井，矿井水不上井，节约运输成本，节约排水电费。 2.井下日排水量在5000m3以上，最大时超过8000m3，地面水处理能力设计为7200m3/d，经技术改造后实际可达380m3/h（即8360m3/d），但已是满负荷运行，且井下涌水量较大时，处理能力明显不足。 3.系统设计为矿井水排
3、到井上处理后再返回井下复用，不利于节约能源，因而采用合理的方法使矿井在井下就地复用已成为当务之急。,二、选择课题,8,(二)排水系统情况分析 表3,9,研究井下排水系统优化的新方法,通过以上分析可以看出, 目前济宁二号煤矿井下排水大部分通过中央泵房排到地面净水系统。,经过处理后的矿井水复用或外排。结合矿对矿井水不上井的要求，小组成员选择课题,10,三、确定目标 (一)量化目标 研究新型排水方法，使矿井水就地利用率达到50%,济宁二号煤矿一般日排水量都在5000m3以上，井下实际日供水量为20003500m3，矿井在探放老空水时排水量还要远远大于上述数值。经过综合核算约45%的矿井水需要上井，也
4、就是说井下全部供水改为复用水能够用到全部排水量的55%，考虑井下处理水系统可能出现的故障概率，经过测算，采用新方法后排水就地利用率能够达到50%。,11,(二)目标论证 1.数据核算：矿日排水量约5000立方米，日供水量平均为2750m3，如果全部供水直接使用井下的矿井水，其就地利用率能够达到55%。 2.大环境较好：矿领导提出矿井水和矸石不上井的思路后，研究井下排水系统优化的新方法是势在必行；相关单位如运转队等积极性很高；机电系统领导也多次强调要尽快研究井下排水系统优化的新方法。 3.施工队伍基础较好：排水系统主要由运转队使用维护，各采掘辅助单位对分管范围内的排水设施进行使用维护。其中开拓一
5、区、立业二队和运转队都是专业化的施工队伍，有多年的管路和排水泵安装和运行经验。 由以上几方面分析我们确定：,目标可行,12,(一)提出各种方案 小组成员运用头脑风暴法，提出并经归纳整理了以下四种方案： 方案一、全部矿井水人工净化复用：在井下中央水仓附近安装全套净化设备，全部矿井水就地净化，然后安装加压泵打入供水管路。 方案二、全部矿井水不净化直接使用：在中央水仓附近安装加压泵，直接加压打入矿井主供水管路。 方案三、全部矿井水自然净化复用：利用一采、二采、三采、四采等4个采空区，将全部矿井水放进去，在采空区自然循环净化后用做供水。 方案四、部分矿井水自然净化复用：在所有采空区中选择合理的采空区，
6、利用采空区自然循环净化后用做供水。,四、提出方案并确定最佳方案,13,(二)确定最佳方案,表4,14,续表4,15,续表4,16,续表4,17,方案四部分矿井水自然净化复用是最佳方案,从上表可以看出,表5,18,(三)方案具体化 1.自然净化点的初步选择 部分矿井水自然净化复用首先必须选择自然净化点，小组成员对一、二、三、四四个采空区的可行性进行了论证： 表6,19,续表6,20,续表6,21,结论,22,确定三、四采区做为矿井水自然净化试验点后，对排水系统需要从引水采集、处理复用两方面优化配置，具体分析如下：,2.方案分解,23,3.确定自然净化的最优采空区 1）北翼引水的展开分析 敷设D2
7、25管路440m将北翼矿井水引入四采采空区。,24,2）矿井南翼引水展开分析 首先敷设旧D219聚氯乙烯管路440m，将南翼矿井水引入三采采空区，试验采空区出水口能否出水。,经过试验三采区至今未见出水,25,四采采空区 是理想的矿井水自然净化区域,26,(一)提出对策 表7,五、制定对策表,27,(二) 对策评估 表8,28,(三)制定对策表 表9,29,续表9,30,实施一：南翼引水 安排运转队敷设D219管路2000m，将南翼三号泵房的排水直接引入四采采空区，同时关闭向三采排水的管路。,效果 检查,沿途管路完好，排水成功。,六、按对策表实施,31,实施二：北翼引水 2008年3月，安排立业
8、二队2305开口处开始沿北翼皮带、回风巷，敷设2寸塑料管路460m，将原来北翼引水试验用的管路进行加固垫平，保证了系统的稳定性。,出水口出水稳定。,效果检查,32,实施三：自然净化 2008年4月，将进水口浇注硬化，以减少引水口压力过大对巷道的冲刷，保护入水口的可持续性。同时在出水口四采轨道下山斜巷-650m处设置了两道挡水墙。在墙体中预埋了D150钢管两条，安装了控制阀门，以便灵活掌握出水量。在挡水墙外布置了两台排水泵，将自然净化水引出。,效果检查 4月22日，四采采空区出水侧水质较好，排水泵试运转正常。,33,实施四：简单水处理 为了保证供水的安全性、可靠性，自然净化后，安装了矿井水的简单
9、处理装置，共安设管路400m、排水设备26台，其中水泵3台。,符合工业用水标准了！,图11 井下水处理站局部,34,实施五：外围供水 在加压泵出水侧敷设两路供水干管，做双回路供水用；在南翼回风巷、北翼回风巷各敷设了一路D150钢管，做南北翼的主供水干管。南翼供水干管在南翼一号联络巷分为两路分别和原来南翼轨道巷D150钢管、南翼回风巷D100钢管连为一体；北翼供水干管在北翼四号联络巷和原来北翼轨道大巷D150供水钢管连为一体，形成了新的供水系统。,安装了供水管路3996米，撤除5390米。阀门其他附件45件。,效果检查,35,七、效果检查,(一)目标完成情况检查 2008年6月1日小组成员对取得
10、的效果进行了检查，达到了预期目标。 表10,36,通过活动，小组成员对新的排水方法进行了探索，由传统的向井上排水，改为就地净化复用做供水，排水理念和方法都是崭新的。就地转供水受供水用量的限制，只进行了部分就地复用。济宁二号煤矿井下涌水量一般为每天5000m3左右，已经成功就地复用2700m3。就地复用率达到了54%，实现了预期的目标。,目标实现了！,37,按每天复用矿井水2700m3计算： 1.节约排水电费（排水泵总功率1000kw）： 中央泵房每天减少排水时间： 270050080%=6.75(小时) 节约电费：10006.750.52=3510（元） 2.项目改造过程中共投入排水泵、供水泵
11、、水处理罐等设备26台，新管路4200m，合计约80万元。 3.经过粗略估算8个月可以收回投资。,(二)经济效益分析,38,(三)社会效益分析,1.本课题的实施创造了一种新的排水方法，为煤矿矿井水排放和处理复用开创了一条新路子。 2.通过在四采采空区的净水试验，为合理使用报废的闲置采区及巷道积累了经验。 3.既节约了新水资源，又减少了矿井水外排，取得了节能减排的双丰收。,39,八、标准化,表11,40,(一) 优化了排水系统，使矿井下排水系统更趋合理。 (二) 排供水实现了一体化，做到了新水不再下井。 (三) 拓展了中水复用新领域，首次将采空区当作净化设施，通过采空区的煤岩层自然过滤矿井水。 (四) 三采采空区的自然净化暂时不具备条件，下一步准备进一步完善。,九、总结及下一步打算,41,成果发布完毕,谢谢各位专家,
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