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1、利用井下水资源进行地面环保和浴池用水利用井下水资源进行地面环保和浴池用水七台河分子公司煤集团公司胜利煤矿七台河分子公司煤集团公司胜利煤矿王洪木王洪木 康康 鑫鑫 王宪伟王宪伟 刘荣祖刘荣祖二二 0 一一年四月十三日一一年四月十三日技术论文申报表技术论文申报表题 目利用井下水资源进行地面环保和浴池用水姓 名职 务职 称专 业作者排行王洪木总经理高级工程师 高级政工师采 矿康 鑫矿总工程师高级矿建工程王宪伟生产科长高级矿井建设主执笔人刘荣祖工程师中级采 煤执笔人彭海涛计划科长中级采 煤工作人员作 者 及 工 和 人 员魏淑清生产科科员经济管理工作人员联系人康 鑫电 话13945578557传 真0
2、464-8780500同意申报签字：康鑫七煤集团公司胜利煤矿呈 报 单 位 意 见2011 年 4 月 13 日签字：（盖章）推 荐 单 位 意 见年 月 日利用井下水资源进行地面环保和浴池用水利用井下水资源进行地面环保和浴池用水龙煤集团公司七台河分子公司煤集团公司胜利煤矿王洪木 康鑫 王宪伟 刘荣祖绪 论依据矿井所处的地理位置、自然条件和矿井水的资源的平均涌水量来确定井下水资源的利用，如果矿井的涌水量适中，可以利用消防尘的剩余水进行矿井地面的煤山、矸石山的消尘和净化处理井下水用于职工洗浴用水，现在职工浴池的洗浴用水是外购市内的自来水，如经净化处理的井下水能够达到国家食用水的标准，矿井地面的饮
3、食用水和职工浴池用水将选用净化处理后达标的井下水资源来替代外购的自来水。而剩余的井下水可直接排到地面用于矿井煤山和矸石山的消尘、防尘、防无靎。经沉淀后将废水排掉。关键词：利用井下水在地面消尘 防霾 净化井下水 食用 浴池用水 取消购水费用一、矿井位置及井田范围1、矿井位置七煤集团公司胜利煤矿十二井位于七台河矿区西部的新立煤矿矿区范围内，该井开采的是 91 层和 93 层。2、井田范围该井的 91 层北起 170 标高及两点座标连线，南至-80 米标高及 4 点座标连线，东至 F：11 断层及 6 点座标连线。西至国铁三角线保护煤柱和七台河分公司新立煤矿一井地面工业广场保护煤柱及 10 点座标连
4、线。93 层北起+150.7 米标高及 2 点座标连线，南至七桃铁路专用线保护煤柱线，东至 F：11 断层及 5 点座标连线，西至国铁三角线保护煤柱及 4 点座标连线。井田面积 1.13 平方公里。二、井田地质特征1、地层胜利煤矿十二井开采煤层为下白垩统城子河组（k.ch）第三段，由上至下含煤六层：88、89、90、91、92、93 层，第三段厚度 100 米，第三段以粉细砂岩为主，91 层顶板为细砂岩和粉砂岩，底板为粉砂岩和中砂岩，93 层顶板为细砂岩和粉砂岩，底板是中砂岩和粉砂岩。2、地质构造井田内地层走向近东西向，基本为向南倾斜的单斜构造，地层倾角在 10 度-16 度之间，局部有倾角加
5、大的可能，靠断层附近倾角可加大到 30 度，井田北东 F：11 断层为井田边界断层，F:11 断层走向 N20 度-50 度 W，倾向 SW，倾角，倾角 70 度，铅直落差 350-370 米。3、煤层十二井开采煤层为 91 层和 93 层，这两层煤为全区可采，91层、93 层属稳定或较稳定煤层，91 层煤层厚度为 0.39-0.84 米，平均厚度 0.61 米，其结构简单；93 层煤层厚度为 1.23-2.08 米，平均 1.51 米，结构单一。91、93 层煤质较好，煤种属 1/3 焦煤。三、水文地质特征1、开采上限胜利煤矿十二井所开采的 91 层上限标高为+50 米标高，93层开采的上限
6、标高为+73.5 米。2、含水层特征该井为基岩裂隙充水矿床，大气降水直接补给地下水，涌水方式为煤层顶板淋水，井田北东翼为河谷水文地质区，南西翼为丘陵水文地质区，岩层的富水性主要取决于岩层裂隙发育程度和补给条件，由于裂隙发育程度是随埋藏深度增加而减弱，所以岩层富水性有明显的垂直分带的规律。3、该井河床充水特征该井的开采的 91 层和 93 层的北部和东北部是七台河市的主要河流，倭肯河是常年性河流，河宽 30 米，水深 1-2 米，因上游桃山水库截流，河流流量为：平水期流量 7.0 立方米/秒至 2.5立方米，丰水期时流量达 650 立方米/秒以上。倭肯河两侧沿岸的地表标高为 160 米至 163
7、 米，地表表土层厚度 0.5 米至 1.5 米，表土层的下部是 0 至 2.5 米的流砂层，流砂层逐步向南西方向沿伸至七桃铁路附近而尖灭，地表面向下挖掘 3.5 米即可见流砂的流动。因流砂层直接与倭肯河底的砂层衔接，故此，陆地表土层下的流砂层富水数量相当大，一但流砂层中有自由空间她的充水量会成倍递增。该井的 91 层风氧化带斜长 65 米，垂深 14.6 米，93 层的风氧化带斜长 70 米，垂深 15.7 米，而该井的 91 层的开采上限为+50 米标高，93 层开采的上限标高为+73.5 米，而 91 层的开采上限距倭肯河老河道为 600 米，93 层的开采上限距倭肯河老河道为250 米，
8、在以上两个区段均有流砂层，所以该井的充水量会大。4、该井块段的含水层主要有第四系疏松含水层及煤系岩层含水层。第四纪疏松含水层，在河谷区呈条带状分布。岩性均为粘土胶结的粗砂，含较多的砾和碎石，分选择不良，疏松含水层不整合复在煤系地层上，中间无隔水层，故与煤系岩层水系联系密切。但煤系岩层主要由不同粒度的砂岩、砂页岩组成。91 层的上部煤层与 91 层之间含中砂岩和细砂岩、局部地块段还有粉砂岩，细砂岩和中砂岩，其间距 8.0 米，91 层与 93 层之间含粉砂岩、细砂岩、中砂岩、砂面岩和粗砂岩，其间距为 32.0 米，以上各性岩类胶结好，或良好。较坚硬。四、充水因素及涌水量预计1、充水因素充水因素主
9、要是地表水充入井下，矿井北及东北部有倭肯河，距矿井西部 2 公里有新七台河，矿井所开采的 1.13 平方公里的面积均在倭肯河和新七台河河谷之下。煤系岩层与流砂层和冲击层之间无隔水层，补给要件良好。其次是岩性和埋藏深度，大气降水和原上世纪七、八十年代的小煤窑积水等与矿井充水也有一定的关系，岩性不同，裂隙发育的程度，以及含水性也不同，浅部裂隙比较发育，向深部延深逐渐减弱，故此浅部充水强，深部充水弱。在河谷区段裂隙深度一般为 60 米左右，丘陵区段裂隙深度为 80 米左右。综上所述，大气降水有明显的周期性变化规律，这说明大气降水和小煤窑积水与矿井充水有着密切的关系。2、充水补给途径和部位矿井充水的补
10、充途径就是地面水补给疏松含水层，由疏松含水层的水再补给煤系岩层及含水层，以致矿井水。矿井北部及东北部为大面积河谷区，上复第四纪疏松含水层，故此矿井充水部位主要也是矿井的北部和东北部。3、矿井涌水量予计因该井距七台河市主要河流倭肯河较近，矿井开采处在矿井的北部和东北部的倭肯河的河谷下部，所以该矿井的充水系数值肯定要大，依据第 6 勘探线 63-206 孔，第 17 线 59-2 孔，63-217 孔和第 5 线 63-6 孔的钻孔水样和充水量的监检测，综合充水系数为 k=8.2矿井涌水量予计选用充水系比拟法：计算公式 K=Q/TK为充水系数Q为实测涌水量T为原煤产量/月计算公式矿井预计涌水量公式
11、为：Q。= KT/hd 式中：Q。为预计涌水量K为充水系数，系数为 8.2T为预计平均月产量，取 8100 吨经计算：Q。=8.28100/2430=66420/720=92.25m3/hQ。的值与目前矿井实测的实际涌水量近似，说明预计结果是可靠的。4、矿井实际涌水量根据矿井实测人员采用浮标法测试，该矿井在枯水期时矿井的涌水量为 66.2 m3/h，丰水期时矿井的涌水量为 141.8 m3/h，平水期时涌水量在 94.5 m3/h，与预计矿井涌水量基本吻合，矿井井田水文简单。该井田水文地质勘探类型层二类一型。五、矿井排水设备选择1、概述本井在一段井底 93 层车场设主副水仓，主水仓容量 633
12、.0立方米，副水仓容量 360.0 立方米，其主副水仓泵房峒室设在+23.0 米标高，井下水经排水管路沿回风副井排出地面。2、依据（1）矿井正常涌水量：94.5 m3/h。（2）矿井最大涌水量：141.8 m3/h。（3）回风副井井口门标高：+170.0 米。（4）井下泵房底板标高+23.0 米。2、所需水泵的排水量及扬程（1）正常涌水量：Q正常=1.294.5=113.4 m3/h（2）最大涌水量：Q最大=1.2141.8=170.2 m3/h（3）扬程估算：H=K(H+10)=1.2(181.2+10)=229.4 米3、选择水泵选用 200D434 型，流量 190 m3/h，扬程 18
13、1.2 米，配套电动机型号：JR126-4，电机功率 225KW，转速 n=1480 转/min。4、正常涌水量时需水泵台数及排水时间 Q正常 94.5N正常= = = 0.497 取一台Q流 190.0Q24 94.524T正常= = =11.920 hQ流 190 5、最大涌水量时所需水泵台数及排水时间Q最大 141.8N最大= = =0.746 取一台Q流 190.0Q24 141.824T最大= = =17.920 hQ流 190 6、确定水泵台数根据计算及上级相关规定选择 200D434 水泵二台，两台切换工作，一台备用，并备用配套电动机一台。六、排水管路1、矿井排水能力计算（1）正
14、常排水能力： 24Q正 24945 2268Q正常 = = = =113.4 m3/h20 20 20（2）最大排水能力： 24Q最大 24141.8 3403.2Q最大= = = =170.2 m3/h20 20 202、排水管路选择（1）排水管径故选择 200 毫米的无缝钢管，壁厚 7.5 毫米，吸水管选择210 毫米的无缝钢管。（2）管路通过的流量经查采矿工程设计手册，表 8-10-37 流量为：169.56-248.69 m3/h。七、现有井下水的利用状况该井的井下涌水先进入井底 93 层车场子的水仓，由水泵经回风副井排到地面的 200 立方米溶量消防尘净压水池，再由消防尘净压水池经消
15、防尘管路返压入井下采煤工作面上下巷和掘进工作面及各消防尘洒水往点。排到地面的剩余水经地面排水沟排掉。八、利用井下水资源防尘1、矿井设计能力和矿井周边现状（1）矿井设计能力和核定能力均为 9 万吨/年。该井两年来原煤实际生产能力：2009 年 51402 吨，2010 年 68205 吨，2011年计划产量 7.0 万吨。（2）矿井周边的自然现状十二井位于七台河分公司新立煤矿一井南部，该井区围墙外部的自然现状是：北部和东北部是居民居住的稠密区，西部和西南部居民居住稠密区，东部和东南部居民稀少，稠密区距该井较远。（3）矿井的收购煤量及拓矸量采煤的产出收购量与地（库）存量1该井的年产量按 7.0 万吨计算，其月产量 6364 吨，而收购量在 6000 吨左右。另收购采煤量时并不是随产出随收购，而是要达到一定的堆积量方可收购外运至各选煤厂，但仍然留有库（地）存。岩石的产出量与排矸量2该井的岩石产出量按万吨掘进率，本井原煤产量 7.0 万吨，掘进率为 290 米，该井的年掘进延米为 2030 米，掘进的施工断面为：宽高=断面积，即 2.6 米2.6 米=6.76 平方米，减去煤断面：2.61.05
