煤礦水平衡測試研究

韓 灝 蔡倩倩

（1.山西汾西曙光煤業有限責任公司，山西省介休市，032000；2.北京礦大能源與安全科技有限公司，北京市海淀區，100083）

煤礦水平衡測試研究

韓 灝1蔡倩倩2

（1.山西汾西曙光煤業有限責任公司，山西省介休市，032000；2.北京礦大能源與安全科技有限公司，北京市海淀區，100083）

針對煤礦用水及缺水問題，對曙光煤業公司的水平衡進行了測試研究，分析該礦用水過程中存在的問題，找出可節水單元，提出節水建議，提高礦區的用水效率。

煤礦 水平衡 節水

1 水平衡原理和方法

水平衡是指在一個確定的用水單元內，輸入水量和輸出水量之間遵守物質能量守恒定律，各種水量之間存在著平衡關系。

通過水平衡測試，可以確定企業的用水水平及單位產品的用水量，從而進一步確定企業的用水定額，并作為區域、流域內計劃用水、節約用水、合理分配水資源的一項重要科學依據。

2 曙光煤業水平衡測試

曙光煤業有限責任公司位于山西省孝義市，煤炭開采主要有東西兩個采區，其中東區面積60.73 km2，西區面積22.1km2，井上有選煤廠等地面單位，生產能力150萬t／a。

2.1 企業用水情況

2.1.1 供水水源情況

曙光煤業公司供水水源為地下水，共有3個水源井，出水量為3000m3／d。地下水源供全公司的生活用水和生產用水，其水質的好壞直接影響到該公司的生活和生產。經過化驗，該水源總硬度、礦化度、硫酸鹽超標，其余各項指標均達標。為了更好的凈化水質，公司于2010年，建立了深井水凈化站。深井水經過水泵抽到容積為800m3的高位水池中，高位水池的水一部分供給井下消防、工作面除塵、澡堂用水等，一部分進入凈化站進行反滲透處理（去除水中的礦化度、總硬度等）。處理后的凈水到達容積為300m3的生活用水蓄水池，該水池的水供礦區生活用水。凈化站的一期處理能力為20t／h，二期為10t／h，其中30%轉換為濃水，70%轉換為凈化水，即產水量為15t／h。

2.1.2 企業供排水及管網情況

公司采用2個供水系統供企業生產用水和生活用水。生產用水由位于2號水源井附近的容積為800m3的高位水池，供給井下生產、職工澡堂、綠化及施工用水等。生活用水由位于2號水源井附近的容積為300m3的蓄水池，一路供給辦公大樓、食堂、職工公寓、聯建大樓等。

井上生活部分排水系統是通過管道、排水溝匯集到處理能力500m3／d的生活污水處理站，處理達標后排放。井下生產部分通過井下巷道匯水，匯集到井下水倉，通過中央泵房，從涵洞排除。

2.1.3 主要用水設備情況

主要用水設備有采煤機，RO MJIG20.500.808KHD型跳汰機1臺，精煤分級篩、高頻篩1臺，?1100／780循環量1100m3／h重介旋流器1臺，分級濃縮旋流器2臺和KZG300／2000型壓濾機1臺。

2.1.4 企業用水管理及計量情況

多年來，由于水資源短缺和供需矛盾的日益尖銳，在節約用水上，公司先后對選煤廠、洗煤用水系統進行了技術改造，使洗煤用水量大幅度減少，節約了成本，效益顯著。為使用水排水達標，該礦對深井水進行了深度處理，用于生活用水，對生活污水進行處理使其達標排放，有效地保護了環境。

在用水計量上，公司共配有水表30塊，其中LXL－250F8塊，LXS－50C6塊，LXS－15E16塊，如表1所示。除一級水表未配備外，二級水表配備率為95.2%，三級水表配備率為100%。在管理上派專人負責對計量水表進行檢測、維修，形成了一整套完善的管理制度。

表1 全廠計量水表配備情況表

2.2 企業水平衡測試結果

本項目水平衡測試以曙光煤業供水水源為總系統，以各車間、部門用水為供水子系統，直至用水終端。包括井下工作區供水子系統、選煤廠供水子系統、單身樓供水子系統、聯建樓供水子系統、食堂供水子系統、辦公樓供水子系統、化驗樓供水子系統、澡堂供水子系統及其他輔助供水子系統。

2.2.1 企業取水水源情況

取水水源為地下深井水，屬常規水資源，生產用水和生活用水完全依靠深井水，資源化利用程度不高。

2.2.2 用水現狀測試結果

通過對該公司用水數據的整理、計算和合理性分析，根據企業用水現狀測試結果，繪制了水平衡圖，見圖1。

圖1 曙光煤業有限責任公司水平衡圖

3 結果與分析

3.1 企業水平衡結果評價與分析

由水平衡測試結果可以看出該公司生產用水達到山西省水利廳頒布實施的《山西省用水定額（試行）》規定的標準。其中原煤單位產品新水量0.73 m3／t，小于原煤開采用水定額1.0m3／t；選煤廠目前洗煤用的為單位產品用水量1.74m3／t。該礦生產用水和生活用水均取自水源井，排水率高達99%，有巨大的節水潛力。其中工藝水回用率低，只有選煤廠的循環用水。

3.2 現有節水措施及效益分析

該公司現有的主要節水措施是企業對選煤廠用水的閉路循環改造，使選煤用水由原來的直接排放改為循環復用。該公司建有生活污水處理站和礦井水處理站，其中，生活污水處理站處理能力500 m3／d，水處理后達標全部排放。礦井水處理站由于井下無礦井涌水，停止使用。

3.3 企業當前用水中存在的問題

雖然該公司在節約用水、科學用水上下了較大的人力、物力、財力，制定了相應制度，采取了一定的措施，建造了一些節水設施，取得了可觀的社會效益和經濟效益，但在日常用水中還存在一些問題：

（1）生活污水處理站處理能力為500m3／d，水處理后達標全部排放，造成了很大的浪費。該公司井下用水匯集到井下水倉后，每天產生300～400m3的廢水，通過泵抽到涵洞排入汾河，既造成了污染也造成了浪費。這兩部分水若利用起來，可節省1000m3／d的水源水，可產生巨大的經濟效益和社會效益。

（2）管路年久失修，跑漏現象時有發生。

（3）企業定時供水，個別單位和部分用水部門不隨手關閉水龍頭，造成一定程度的浪費。

3.4 節水建議

據項目調查和研究，公司具有巨大的節水潛力。為貫徹國家提出的“資源開發和節約并舉，把節約放在首位”的可持續利用戰略方針，該公司堅持開源與節流并重、節流優先、治污為本、科學開源、綜合利用，實現經濟效益的可持續發展。為此，從兩方面來制定節水方案，一是從礦實際出發，建立用水規范，從個人和點滴做起，節約用水，二是對礦的排水、廢水進行再利用，可減少部分水源水的抽取，有利于該公司的可持續發展。

通過水平衡現場測試和對測試結果評價分析，針對曙光煤業存在的問題提出如下節水建議：

（1）增強全公司人員節水意識，嚴格監督管理。充分利用一切宣傳形式，大力宣傳節約用水的方針、政策、法規和科學知識，增強全社會的節水意識。規定節水目標的硬任務，實行全民節水。各部門都要健全節水管理機構，理順關系，明確職責分工，強化職能，明確措施和責任人，定期部署、協調、監督和檢查推動各部門、各行業的節水工作。

（2）加強節水規劃的組織指導協調，明確部門規劃分工。

（3）健全節水管理制度，建立用水統計制度。按照GB／T 7119－93《評價企業合理用水技術通則》中“企業年內各用水系統，由本企業安裝計量分水表。車間用水計量率應達到100%，設備用水計量率不低于90%”的要求，為促進節約用水，企業應加強水表的維護和管理。各主管部門應把用水統計納入統計系列。取水、用水設施都要安裝計量設施。計量設施必須符合國家技術標準。用水單位應當加強用水計量管理，健全用水統計基礎資料，按期上報。強化用水節水設施和節水器具、設備生產質量的監管，實行節水產品標識制度。

（4）依靠科技進步，推進節水。要依靠科技進步研制、開發、使用節水的新技術、新途徑、新產品，促進節水。對落后的耗水過高的項目、產品、設備實施淘汰制度。努力提高節水管理、技術人員的技術水平，要積極建設節水信息管理系統，建立和完善節水技術推廣。具體來說要加大對生活用水和生產用水的回用力度，對達標的外排水再開發、再利用，合理利用水資源，達到礦井廢水不外排的節能環保目標。

[1] 劉治政，張國興，林洪孝.企業水平衡測試方法[J].水利科技與經濟，2010（3）

[2] 趙建偉.淺談企業水平衡測試[J].科技情報開發與經濟，2010（19）

[3] 劉治政.企業水平衡測試方法與案例[J].節水灌溉，2010（2）

[4] 林洪孝，王國新.用水管理理論與實踐[M].北京：中國水力水電出版社，2003

Water balance test in coal mines

Han Hao1，Cai Qianqian2

（1.Shanxi Fenxi Shuguang Coal Mining Co.，Ltd.，Jiexiu，Shanxi 032000，China；2.Beijing CUMT Energy and Safety Science Co.，Ltd.，Haidian，Beijing 100083，China）

Aimed at water utilization and water shortage，the water balance was tested in Shuguang coal mining company.The existing problems in water utilization were analyzed to find out water saving units.So the corresponding suggestions were proposed on water saving to enhance the efficiency of water utilization.

coal mine，water balance，water saving

TD994

A

韓灝（1974－），男，山西孝義人，現就職于汾西曙光煤業有限責任公司環保科，主要從事水處理技術及新型環保材料的研究。

（責任編輯 張艷華）