[教育学]12第十二章给水排水.doc

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1、【内蒙古自治区阿拉善福泉煤炭有限公司煤矿改扩建初步设计修改（审修版）】 【第十二章】第十二章 给水排水第一节 给 水一、概况（一）供水对象及设计依据本工程设计范围：矿井工业场地的各工业、行政福利设施的生产、生活及消防用水。矿井设计生产能力为0.6Mt/a。（二）设计依据与基础资料：1、设计委托书2、室外排水设计规范（GB50014-2006）3、煤炭工业矿井设计规范（GB50215-2005）；4、煤炭工业给排水设计规范（MT/T501496）；5、煤矿安全规程（2011年）；6、建筑设计防火规范（GB50016-2006）；7、煤矿井下消防、洒水设计规范（GB50383-2006）；8、室外

2、给水设计规范（GB50013-2006）；9、生活饮用水卫生标准（GB57492006）；10、城市污水再生利用、城市杂用水水质（GB/T189202002）；11、室外排水设计规范（GB50014-2006）；二、用水量矿井用水量根据工业用水量定额、矿井规模、全员工效、生产工艺及相关专业提供的资料进行计算，并按照矿井建设发展的特点分别统计。矿井扩建达到设计生产规模（0.6 Mt/a）时，矿井工业场地生产、生活最高日用水量（包括消防用水量）为990.0m3/d，最高时用水量为159.5m3/h； 室外消防用水量为483.84m3/d；井下消防用水量41Ls。用水量明细详见表12-1-1。用 水

3、 量 统 计 表表12-1-1 序号名 称用水定额L/s数量时变化系数工作时间（h）最大小时用水量m3/h最高日用水量m3/d备 注1喷雾泵（采煤机）3.332823.98192使用中水2掘进机1.3184.6837.44使用中水3乳化液泵0.2262.1612.96使用中水4鸭咀喷雾器0.215610.864.8使用中水5洒水器0.0322883.4627.65使用中水6安全钻机0.05260.362.16使用中水7凿岩机0.08461.166.92使用中水8混凝土搅拌机0.5263.621.688使用中水9冲洗岩帮0.3383.2425.92使用中水10煤壁注水泵20l/t1818162.

4、2536使用中水11井下用水小计55.69427.45使用中水12地面生产系统用水0.03220202.3046.0813地面生活用水307072.5243.6835.3514锅炉房补充水量30%69615灯房浴室淋浴540431323.2269.6616池浴F*0.7 403288417洗衣房804781.5122.3928.6818食堂207071.5121.3510.7619单身宿舍507072.5243.6835.3520绿化用水1020估算，每天2h21冲洗地面用水1500m25L/m2次2.001.887.5每天1次，每次8h22地面小计82.5433.423总用水量138.288

5、60.85+2024未预见水量15%20.7129.125合计159.599026地面消防用水量54.4 L/s室外25 L/s火灾延续时间3h室内15 L/s火灾延续时间3h消防水幕14.4 L/s火灾延续时间1h27井下消防用水量41 L/s消火栓5.0L/s火灾延续时间6h自动喷水灭火系统16L/s火灾延续时间2h防火分隔水幕20L/s火灾延续时间6h工 业 场 地 用 水 量平 衡 表表12-1-2 用水项目用水量消耗水量废水产生量备注m3/dm3/am3/dm3/am3/dm3/a生活用水浴室153.664609815.364610138.341490来自工业场地水处理厂食堂9.68

6、29041.945827.742322生活用水72.282168414.46433857.8217346绿化用水补充部分25500025500000锅炉补充用水30%57.6172800057.617280锅炉第一次补水134.440320134.44032000其他用水142.124263628.428527.2113.734108.8小计594.74178422118.935670475.8142737.6生产用水井下洒水357.2210716639.2911788.392.8827863.2利用矿井涌水，其中井下洒水排放水量最终进入矿井涌水，将不计入排放水量中储煤场及车辆洒水309000

7、30900000绿化用水30600030600000道路洒水20600020600000小计437.22131166119.293578792.8827863.2矿井涌水-002200660000涌水量全部综合利用。合计1032309588238.271457568.68187664.4-消防用水483.84-备注：1、绿化年用水量按200日计；2、矿井涌水、生活污水经处理设施分阶段处理后按用水水质要求及排放去处，井下洒水、储煤场洒水、道路洒水执行城市污水再生利用、城市杂用水水质，绿化及排放水执行农田灌溉水质准；3、消防用水未计入矿井日常生产、生活总用水量。三、水源选择：（一）矿区气候特点及水

8、文地质概况：1、位置福泉煤炭有限责任公司煤矿位于内蒙古自治区贺兰山北段煤田呼鲁斯太矿区百灵井田中南段1924勘探线之间，行政区划隶属于内蒙古阿拉善左旗宗别立苏木黎明嘎查。其地理坐标为：东径：10614111061538；北纬： 391002 391141 。2、气象及地震该矿区地处内陆，属典型的中温干旱区，年平均气温7.1, 极限最低气温-27.1，极限最高气温33.5。该矿区少雨多风,年降水量在150200mm，最大降水量为272.6mm，最小为135.2mm。降雨量一般集中在七、八及九月份，约占全年降雨量的50%以上。年平均蒸发量为2371.1mm，相当于降雨量的12倍。一般蒸发量一月份最

9、小，七月份最大。每年35月份为风季，风向除夏季多东南风外，其余季节皆为西至西北风。霜期、结冰期一般从10月至翌年4月，冻土深度一般在1.5m。根据中国地震动参数区划图（GB-18306-2001），该区地震动峰值加速度(g)为0.10，比照中国地震烈度区划图（1990）对照烈度为7度。3、环境状况井田位于贺兰山北段，为低山丘陵地形,区内水系不发育，境内无地表水体，多为干涸的沟谷。仅在大雨过后沟谷中有暂时性流水。夏秋季节多洪水，洪水来势凶猛，但延续时间短，很快沿呼鲁斯太沟排泄区外。4、 水文地质（1）井田主要含水层井田位于百灵井田24线以北构造简单地段，总体构造为一走向南东2030，倾向南西，倾

10、角 2030的单斜构造。区内地层主要由石炭系太原组，二叠系山西组、石盒子组组成。在沟谷凹地中有冲洪积相砂、砾石堆积物和风积砂、黄土。地下水主要赋存于沟谷凹地中的砂砾石层和石炭系以及二叠系砂岩地层中。本区地下水按其含水层埋藏条件及水力性质不同，可划分为第四系孔隙潜水和基岩孔隙裂隙水。第四系松散冲洪积层：一般分布于沟谷凹地中，岩性以砂、砾石为主，厚度较小，含水层单一，水量一般不大。含水层水位、水量随季节变化而变化，埋深0.52m，流量0.483.6t/s，水质为ClSO4-CaMg，矿化度小于1.0g/L，PH值为8.48.3的淡水。主要接受大气降水补给，排泄除部分蒸发外，主要沿沟谷向下游排泄。基

11、岩孔隙裂隙水：据含水层埋藏深度、岩性等划分为5个含水带。第一含水带为2号煤层底板以上150m左右，含水层厚度约77.0m，岩性为中砂岩夹砂质页岩，单位涌水量0.00365l/s m，渗透系数0.004m/d。第二含水带为2号煤层底板3号煤层底板，含水带厚度52.0m，含水层厚度约37.0m，岩性为中、粗砂岩夹煤层，单位涌水量0.001570.0709l/sm，渗透系数0.01040.279m/d。第三含水带为3号煤层底板细砂岩8号煤层底板，含水带厚度69m左右，含水层厚度约18.0m，岩性为砂质页岩、细砂岩、煤层夹灰岩三层，单位涌水量0.013l/sm，渗透系数0.0609m/d。第四含水带为

12、8号煤层15号煤层底板，含水带厚度72.0m左右，含水层厚度约31.0m，岩性为中细砂岩、砂质页岩、页岩夹煤层，单位涌水量0.000549l/sm，渗透系数0.00132m/d。第五含水带为15号煤层K1标志层底界，含水带厚度43.0m左右，含水层厚度约11.0m，岩性为砂质页岩、细砂岩、煤层夹两层灰岩，单位涌水量0.00026l/sm，渗透系数0.00159m/d。各含水层的水质类型为ClSO4-KNa或HCO3Cl-KNa。（2）煤层及断层的含水特征从简易水文观测资料说明，煤层大多位于当地侵蚀基准面以下，各含水带具高压自流水，水位埋深一般在2050m，地下水流势和地形相似，以辅6勘探线附近

13、为地下水的分水岭，向北西、南东方向流洩。据钻孔揭露各断层破碎带时，冲洗液消耗量甚微，据2号水文孔F14正断层抽水结果，单位涌水量0.0134 l/s m, 渗透系数0.318m/d，故区内断层水微弱，并以静储量为主，导水性不强。区内煤系地层地下水的主要补给来源于大气降水，但该区年降雨量仅150200mm，而蒸发量为其12倍，属干旱地区，即降水量小，补给量少。综上所述，本区水文地质条件具以下特征：（1）本区水文地质条件简单，基岩含水量微弱，第、含水带接近无水，对矿井影响很小。（2）地下水补给来源为贫乏的大气降水，矿井排水以静储量为主，静储量疏干后相应地段干涸。（3）各含水带之间均以煤层及煤层顶底

14、板砂质页岩、页岩为隔水层，各含水带水位标高水质类型略有差异，其间一般不发生水力联系。然而第四系潜水底部无隔水岩层，直接补给基岩孔隙裂隙水，从而增加矿井涌水量，故在沟谷地段水量增多。3、矿井供水水源：本矿与庆华集团百灵煤矿相邻（约2km），百灵煤矿至宗别立水源地（约40km）的输水管路已投入使用，该供水系统规划是供矿区所有企业用水，水量充足，水源稳定。因此经过地方政府的协调，本矿只要从百灵矿接管，即可成为本矿的永久水源，现已建成的塔塔沟水源可作为本矿井的辅助水源，用水高峰期补缺。此外距离工业场地约7Km的一处蓄水坑，该蓄水坑为毛石砌筑，是政府在1976年为解决当地牧民生活用水修建，在蓄水坑东南侧

15、约25米处还修建有一座D=6.0m；H=3M的毛石砌筑大口井；蓄水坑和大口井补给水源均为浅层地下水，补给水量约为45 m3/h；蓄水坑蓄水量约为1000 m3；水质感官较为清澈，蓄水坑周围无生产企业等污染源，根据水质化验报告，满足生活饮用水水源水质标准要求。但此水源处于矿井开采影响范围内，随井巷工程及矿井开采的进行，该水源在后期可能会消失，但可以作为建井前期的临时水源。四、生产生活用水系统1、供水系统矿井供水系统由：地面工业场地生产、生活、消防供水系统；井下消防洒水供水系统二部分组成。（1）地面工业场地生产、生活、消防供水系统地面工业场地生产、生活、消防采用合并的供水系统。水源取自宗别立水源地

16、向百灵煤矿供水的主干管，由DN200的给水PE管送至矿井500m3的转输清水池内，经HLS-100/0.65-Q2，变频供水系统加压，由KW500型二氧化氯发生器消毒后，将水送至池底标高为1570.0m的500m3高位水池中，由高位水池接出一根DN150的焊接钢管供生产、生活用水、瓦斯抽采泵站循环补充用水400m3井下消防洒水补充用水，供给各用水点使用。工业场地室外消防系统与给水系统管道分别设置，消防管网采用环状管网，消防用水由500m3转输清水池提供，消防水泵选用XBD7.5/20-22-HY型消防泵。水 源消毒加压泵房500m3清水池800m3高位水池生活、生产用水400m3井下消防消防水

17、池消防给水系统日常水压0.65MPa，给水主干管为DN150焊接钢管，最大埋深为-1.60m。供水工艺流程图见下图：（2）井下消防洒水供水系统由于矿井正常涌水量41m3/h，最大涌水量51m3/h；在矿井工业场地建1座废水处理站，将矿井排水进行处理，达标后作为井下消防洒水及煤层注水供水系统水源。井下消防洒水及煤层注水供水系统由400 m3 消防、洒水水池供水，再由水池通过DN125管道将消防洒水及煤层注水用水接入到用水点。井下水处理站设250m3沉淀池水池及400m3井下消防洒水水池一座，井下消防洒水经自流进入井下使用，500m3高位清水池作为事故补充水源。（3）热水系统锅炉房生活热水机组提供

18、65热水，供浴室及洗衣房使用，热水管道采用焊管，采暖地沟内敷设，30mm岩棉管壳保温。（4）主要供水设施：二级加压泵房一座，尺寸：15(L)6.9(B)9.0（H）m，转输水池1座：有效容积V=500m3，半地下式建筑；高位水池1座：有效容积V=500m3，地下式建筑。泵房内设变频供水系统一套，型号为HLS-100/0.65-Q2，其中配备80SFL50-70水泵3台（2用1备），Q=100m3/h，h=70m，N=18.5kW；稳压泵1台，型号40SFL9-70，N=5.5Kw；二氧化氯发生器一台，型号为KW500，Q=500g/h，N=1.5kW；自动搅匀排污泵二台，一用一备，型号为50J

19、YWQ10-15-1400-1.5，Q=10m3/h，h=15m，N=1.5kW；消防泵两台，一用一备，型号为XBD7.5/20-22-HY，Q20L/s，H75m，N22kW； （5）井下水处理站：井下水处理站处理能力为50m3/h，井下水处理站处理能力以井下最大排水量为准，（井下正常排水量为40m3/h，井下最大排水量为51m3/h，）同时兼顾后期深层可能有较大排水量，且井下排水主要污染物为无机悬浮物，极少量油类等，经井下水处理站处理后，以出水水质满足用水对象为依据，综合考虑取SS30mg/L，PH6.5-9，大肠菌群不超过3个。矿井废污水经过混凝、沉淀、消毒等措施处理后，可以用于井下消防

20、、洒水，水质可以达到城市污水再生利用、城市杂用水水质限值要求。根据以上水质、水量的情况，处理工艺采用混凝、沉淀、消毒等工艺，有关处理构筑物及设备如下：反应沉淀车间一座，尺寸20.413.57.2m。内设平流式沉淀池两座，处理能力50m3/h，设提升泵二台，一用一备，型号为100JYWQ50-15-2000-7.5，Q=50m3/h，h=15m，N=7.5kW；综合净化间及400m3清水池联建一座，尺寸219.07.2m。半地下式建筑。内设一体化自动净水器一套，型号为ZJS-180，二氧化氯发生器一台，Q=1000g/h，N=1.5kW。2、给水管网：生产供水管网为生产、消防合用的环状管网，给水

21、干管管径DN200、次干管管径DN150、DN100；10分钟消防水量管道单独敷设，管道采用内外涂塑钢管。给水管道、消防管道与采暖管道同地沟敷设，在个别地方采用直埋敷设的方式，在供水干管上每隔100-120 m设一个SS100/65-1.0型地下式室外消火栓。第二节 排 水一、矿井的污废水来源该矿井的污水来源主要有：办公楼、食堂、单身宿舍。废水主要来源有：矿井井口浴室、洗衣房、机修间、锅炉房等。矿井工业场地总排水量约为277.2m3/d。矿井正常排水量：40m3/h。最大排水量51.52m3/h。排水量详见表12-2-1。排 水 量 表表12-2-1序号名 称用水定额L/s数量时变化系数工作时

22、间（h)最大小时排水量m3/h最高日排水量m3/d备注一井下排水量1井下排水1851.00918二地面排水量1地面生产系统用水0.032202.5241.8436.84用水量80%计2地面生活排水507072.5242.9428.28用水量80%计3锅炉房4.875.8用水量80%计4灯房浴室淋浴540431318.5820.72用水量90%计5池浴F0.740322.455.73用水量90%计6洗衣房804781.5121.9122.94用水量80%计7食堂205381.5121.088.61用水量80%计8单身宿舍507072.5242.9428.28用水量80%计9小计56.49277.

23、2三合计107.491195.2（1）+（9）二、排水系统根据污、废水水质、水量的不同，采用分开排放、分别处理的方式，在矿井工业场地建1座废水处理站，将矿井排水进行处理，达标后作为井下消防洒水及煤层注水供水系统水源。同时矿区净水厂二级泵房的出水管道向400 m3 消防、洒水水池引DN150管道一根，作为井下消防洒水及煤层注水供水系统事故补充水源。拟订井下水处理站处理能力为40m3/h。生活污水处理站处理能力为50m3/h。井下排水经井下水处理站处理后回用（主要用洒水、地面消防、绿化）。井下排水主要污染为SS，少量油类等，BOD5及CODcl较低。井下排水处理后水质达到消防、井下洒水及绿化的水质

24、标准。污废水主要来自于工业区和生活区建筑，属典型的生活污水，主要污染物有SS，少量油类，洗涤剂等，BOD5及CODcl较高，将对其处理达标后排放，生活区污水处理工艺采用二级生物法。处理后水质标准达到煤炭工业污染物排放标准(GB204262006)。排水管均为承插连接，管径为DN250，管材为排水铸铁管。管道在防护范围内设防漏管沟，防护范围以外均为直埋，管道最小埋深为-1.70m。生活污水与工业废水（井下排水除外）汇和后一并流经污水处理站经处理后排至指定地点。外排水质可以达到污水综合排放标准(GB89781996)表1、表4中的一级标准限值要求。井下排水二级过滤消毒回用或排放180m3清水池污、

25、废水预曝气调节池曝气PH值调节沉淀工艺流程为一级强化处理工艺，如图示：三、排水管网系统：工业场地敷设生活、生产污水排水管网，办公楼、单身宿舍、食堂、灯房浴室及锅炉房等的生活污水排入生活污水处理站，外排水质可以达到污水再生利用工程设计规范(GB50335-2002) 表4.2.4 城镇杂用水水质控制指标限值要求。排水管道采用HDPE双臂波纹排水管，卡箍式弹性连接，管径为DN200-300。检查井间距离不大于30 m。四、排水设施：1、反应沉淀车间一座，尺寸24127.2m。内设平流式沉淀池两座，处理能力50m3/h，设提升泵二台，一用一备，型号为100JYWQ50-15-2000-7.5，Q=5

26、0m3/h，h=15m，N=7.5kW；2、综合净化间及400m3清水池联建一座，尺寸219.07.2m。半地下式建筑。内设一体化自动净水器一套，型号为ZJS-180，二氧化氯发生器一台，Q=1000g/h，N=1.5kW。第三节 室内给排水一、室内给水该设计在下列建筑物内设置了室内给排水：办公楼、单身宿舍、食堂、浴室等。浴室淋浴采用单管供水系统。矿井各建筑物内室内给水管网均为枝状，给水方式为下行上给式。二、室内排水食堂污水经隔油器处理后，与其它建筑物污废水合流入一体化污水处理设备。室内给水管材采用钢塑复合管，丝扣连接；排水管采用排水UPVC管，管道接口采用粘结。建筑内按规范设置移动式磷酸铵盐

27、干粉灭火器。第四节 矿井消防及洒水一、设计依据1、建筑设计防火规范（GB50016-2006）；2、煤矿安全规程（2011年版）；3、煤炭工业矿井设计规范GB50215-2005；4、建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）。5、煤矿井下消防、洒水设计规范（GB50383-2006）；二、耐火等级确定矿井的工业建筑采用二级耐火等级的建筑，民用建筑采用二级耐火等级建筑，库房采用二级、三级耐火等级的建筑。三、水源地面消防水源为经中水处理站处理的井下排水；井下消防与洒水来自工业场地中水处理站的生产供水贮水池，经副斜井以重力流方式输送至井下各采掘工作面。四、地面消防地面消防给水与生产、生活给

28、水共用水源与给水系统。消防用水补水时间以48h计。地面工业场地消防用水储存在500m3清水池中。最大消防用水量为50Ls（按照储煤仓消防需水量考虑，室内：25L/s；室外：25Ls），火灾延续时间为3h，一次消防用水量为540m3。消防采用临时高压制，消防水压0.80MPa。为了保证火灾初期的10min消防水量，在矿井的最高建筑物储煤仓车间顶层设置一个18m3高位消防水箱供矿区各个建筑物使用。各建筑物消火栓的消防按钮可控制消防水泵的启动，消防控制中心及水泵房现场也可控制消防水泵的启停。室外消火栓采用地上式。消火栓间距不大于120m，消防半径不大于150m，管径为DN125，采用管状管网。在主、

29、副井井口房、井塔、煤仓、矿车受煤坑、装车仓、原煤输送机及地道处、转载点、翻车机房、坑木加工房、可燃材料仓库、铸造木模车间及木模库房、办公楼、井口浴室、矿灯房、任务交代室联合建筑处设消火栓及灭火器。在主井井口房、翻车机房、选矸楼、原煤仓、转载点等与生产系统连接的输送机栈桥处，均设置消防水幕五、井下消防在矿井工业场地建1座废水处理站，将矿井排水进行处理，达标后作为井下消防洒水及煤层注水供水系统水源。井下消防洒水及煤层注水供水系统由400 m3 消防、洒水水池供水，再由水池通过DN125管道将消防洒水及煤层注水用水接入到用水点。同时矿区净水厂二级泵房的出水管道向400 m3 消防、洒水水池引DN15

30、0管道一根，作为井下消防洒水及煤层注水供水系统事故补充水源。根据GB50215-2005中13.6.9条规定，井下消火栓用水量取为7.5L/s。在主井和副井井底车场连接处、采区上山与下山口、带式输送机头、机电硐室、检修硐室、材料库、爆破器材库等均设置SN50型消火栓，在机电硐室、加油站及检修硐室、装载站、等附近设置干粉灭火器。六、井下防尘洒水：1、 掘进工作面综合防尘措施掘进工作面防尘采用冲洗岩帮、湿式凿岩、装岩洒水、风流净化等综合措施，使岩、煤尘浓度分别降低到2和10 mg/m3以下。2、 采煤工作面综合防尘措施在回采前，由回采工作面的运输顺槽和回风顺槽同时双向钻孔，每个采煤工作面2台注水泵

31、，从运输顺槽及回风顺槽同时注水，每台注水泵同时可注46个孔。注水后煤体含水率应达到4%左右，这样，在采煤时可减少尘量的70%80%。每个回采工作面都是预注水工作面，应提前预注水时间为1至3月，最少不得少于7天。3、运输系统防尘在煤流系统中，皮带和转载机搭接处、采区装载站、溜煤眼和井底车场卸载站处，均设置PS-a型洒水器，防止煤流过程中的煤尘产生。4、回风系统中的防尘为防止煤尘随井下风流吹入采掘工作面，在顺槽靠近出口及距工作面50 m内设置净化风流的防尘水幕。通过以上措施，使井底车场、运输大巷及采煤工作面的空气含尘量控制在 10 mg/m3以下。七、井下供水管网根据用水点的水量及水压情况，局部管段设置减压阀减压。井下消防洒水管道采用具备煤安标志的内外涂塑矿用钢管，当供水管径DN50、P1.6 MPa时，采用丝扣连接；当管径1.6 MPa时，采用法兰或管接头连接；当管径DN50、P1.6 MPa时，采用快速管接头连接。在主、副斜井及斜风井内的供水管路上每隔50 m设置一个DN25的给水栓，采煤工作面顺槽内供水管路上则每隔50 m设置一个DN50的给水栓，并装设截止阀及减压阀，以供防尘洒水及清洗巷道用。消防洒水管沿巷道侧壁敷设。兰州煤矿设计研究院- 291 -