矿井排水处理中预沉调节池的设计探讨_黄君来

收稿日期:2009-06-27作者简介:黄君来(1965-),男,陕西咸阳人,现在中煤集团北京华宇工程公司从事给排水设计工作。矿井排水处理中预沉调节池的设计探讨黄君来(中煤国际工程集团北京华宇工程公司,北京100120)摘要:煤矿井下排水有着自身的特殊性,为了确保矿井排水处理站安全、稳定、灵活的运行,在矿井排水处理中设置预沉调节池是十分必要的。预沉调节池的设置应综合矿井自身的特点,合理设置调节池从而使井下水处理达到最优。关键词:预沉调节池;井下小时排水量;井下排水时间;井下排水工况中图分类号:TD744文献标识码:B文章编号:1671-0959(2009)09-0024-021概述煤矿井下排水的水质、水量既具有相对的稳定性又存在一定的波动性。在实际运行中,经常会发现井下排水短时悬浮物含量异常波动的现象,悬浮物含量瞬时可高达平均值的几倍甚至数十倍,为了缓冲、均衡水质,确保处理站的安全稳定运行,在水处理工艺前端设置预沉调节池是十分必要的。另外,井下涌水一般是通过井下排水系统排至地面,而井下排水系统与井下排水处理站的工况往往存在不一致,通过调节池的设置不仅可协调井下排水系统与井下排水处理站的不同工况,而且可通过池容调节优化水处理设备能力使之更趋以合理。由此看出,该构筑物是水对另外三个影响因素进行调整。然而,缩短工作面或降低产量,都将导致煤矿生产成本的大幅度增加。现考虑是否可以提高工作面设计干球温度,国外为降低高温矿井降温负荷,有采用感觉温度作为评价依据的做法。参考国外的经验,把上述计算初始参数中的工作面设计参数及空冷器出口参数作了调整。调整前后的计算初始参数及计算结果详见表1、表2。按调整后的参数计算得热负荷,计算需要的通风量如下:G=1767.4/(97.94-57.2)=43.38(kg/s)计算通风量约为设计通风量的89%,符合回采工作面通风中约有10%的风量漏失到支架背面,实际参与降温的有效风量占总风量的90%的事实。因此,认为此次计算达到了风流的热平衡,计算有效。上述实例中回采工作面的风量较大,可以采用等效温度评价的方法提高工作面的设计干球温度,使工作面的需冷负荷与风流的载冷负荷达到热平衡。但为保障降温效果,工作面设计干球温度的提高是有限度的。在风量较小的回采工作面中,有限的提高工作面设计干球温度仍然无法达到风流的热平衡,必须在提高干球温度的同时,调整工作面的长度、产量,方能降低需冷负荷,达到风流的热平衡。4结语上述实例说明高温矿井回采工作面空气干球温度不能简单的确定在26～28℃,应该在考虑改善工作环境的同时,考虑其实现的可能性及节能因素。在国内,矿井工作面的感觉温度确定为多少更为合适,还有待于业内人士的共同探讨。但可以肯定的是:应根据具体情况,以适合的感觉温度、适当的采煤工作面长度及适合的日产量达到风流的热平衡为原则。上述问题的讨论建立在以淡水为载冷剂的基础上。若改为以乙二醇为载冷剂,则进入空冷器的冷媒可以降低至0℃以下,空冷器的出风温度可以继续降低,从而加大回采工作面进、出口空气温差及焓差,加大空气的载冷量。但这样做的结果必然使回采工作面进口空气温度较低,使该区域的工作人员产生寒冷感。虽然新修订的《煤矿井下热害防治设计规范》GB50418-2007取消了原MT5019-96版规范中“采用制冷降温措施的采掘工作面,其最高与最低气温差宜小于7℃”的限定。但从劳动卫生、保障工作人员身体健康的角度看,回采工作面最高与最低气温差不应该无节制的加大。参考文献:[1]GB10438-89,煤矿井下采掘作业地点气象条件卫生标准[S].[2]建设部工程质量安全监察局。全国民用建筑工程设计技术措施/暖通空调·动力[M].北京:中国计划出版社,2003.[3]GB50418-2007,煤矿井下热害防治设计规范[S].(责任编辑赵巧芝)24设计技术煤炭工程2009年第9期处理工艺中较为重要的一个环节,设计中应引起足够的重视。在矿井排水处理中,为了调节水量、均衡水质,水处理工艺的前端往往设有调节池,由于该构筑物还具有一定的沉淀作用,故常常被称作为预沉调节池(其相对位置关系见示意图1)。合理的设置预沉调节池不仅能保证处理站安全、稳定、灵活的运行,而且能优化水处理设备能力,降低工程投资。下面就井下排水处理中设置预沉调节池的必要性以及设计中需注意的有关问题作以探讨。图1预沉、调节池相对位置关系示意图2预沉调节池池容的确定应考虑的问题矿井排水处理预沉调节池的池容一般可按下式计算,即:V=(Q1-Q2)t(1)式中V———预沉调节池池容,m3;Q1———井下小时排水量,m3/h;Q2———处理站小时处理水量,m3/h;t———井下排水时间,h。但在设计确定池容时还应考虑以下问题:2.1井下小时排水量的取值宜按井下最大涌水时的排水流量考虑井下排水系统一般