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1礦井及排水系統概況

排水系統構成情況如下：-300m水平各處裂隙水、施工用水經各巷道水溝自流，匯入-300m水平出口后，經管道自流進入-325m水倉。-300m～-350m水平之間的污水自流到-375m臨時水倉沉淀后，經水泵排至-325m水倉。-400m污水經水溝自流至-425水平，與-425m水平污水一同水泵泵送至-375m臨時水倉后，之后經水泵排至-325m水倉。-375m臨時水倉處布置2臺流量100m3/h，揚程120m水泵，-425水平布置2臺流量50m3/h，揚程100m水泵，-375m水倉布置3臺MD155-67×7多級泵。

2影響井下污水水質的主要因素

-350m水平施工期間的污水，在該水平炮后出渣期間，混有泥沙、小顆粒砂石等的污水經水溝，排至-375m臨時水倉沉淀，此階段經斜坡道右側水溝流入-375m臨時水倉，該段水溝水流速度較快，污水不能有效沉淀；-400m、-425m水平施工期間的污水，未經有效沉淀，經水泵泵送至-375m水平水倉，之后經-375m臨時水倉水泵泵送至-325m水倉。但-375m臨時水倉長度較短，清理不及時，導致該處污水不能有效沉淀，之后混有細泥沙的污水經水泵排至-325m水平水倉。該原因為影響-325m水平水倉水質的主要原因。除上述-350水平污水以外，-300m水平水質較好，未混入較多污水，對-325m水平水倉水質影響較小。

3井下污水處理系統具體設計方案

3.1-300m水平包括3#、4#、上、下盤沿脈等平巷。具體如圖1。3.2井下沉淀池設計方案3.2.1水流、沉淀池、擋水墻具體方案在3#穿脈、4#穿脈上盤沿脈巷道設置4道擋水墻，擋墻墻高1.5m，墻厚度500mm，寬度4.8m（以巷道實際寬度設置，以填滿全部巷道寬度為準）。將-300、-350、-400、-425所有污水通過水泵，泵送至3#穿脈1#擋水墻處，所有涌水經3#穿脈、上盤沿脈、4#穿脈流至4#擋水墻處，4#擋水墻頂端設置500mm×500mm開口，經沉淀完成的污水通過4#擋水墻開口自流進入4#穿脈，通過水溝流入下盤沿脈，至-300m水平斜坡道出口，隨水溝進入-325水倉。3.2.2水流速計算水泵通過管路進入3#穿脈1#擋水墻處，水流速度v1=400m3/h=0.11m/s，排水管道斷面積s3=0.02m2，沉淀池斷面面積s3=7.2m2，假設水流進入沉淀池后，立刻轉入平流狀態，此時流速v3=v1•s1/s3=3.06×10-4m/s，經計算，在污水進入沉淀池平穩流淌后，水流速度變緩，且沉淀長度為781m，按照平流沉淀池沉淀效率，污水將會得到有效沉淀。3.2.3具體水泵、管道安裝計劃根據上述安排，需在-375m臨時水倉布置2臺流量150m3/h，揚程揚程250m潛水泵，-400m、-425m兩個水平污水可通過現有潛水泵泵送至-375m臨時水倉，-350m水平污水可通過水溝自流進入-375臨時水倉，利用現有管道，將-375臨時水倉污水泵送至-300m水平3#穿脈1#擋水墻處，但現有排水管路長度僅安裝至-325m水平水倉，本著節約成本和對現有設備管路有效利用的想法，需再購買200m準159mm鑄鐵管，將-375水平所有污水泵送至擋水墻。-300m水平污水通過現有水泵和臨時排水管道泵送至1#擋水墻處。經初次沉淀完成的污水，通過水溝匯入-325m水倉后，通過-325m水泵泵送至地面主井區沉淀池，二次沉淀后，達到排放標準后外排。

4效果分析

與常規設計方案相比，主要效果有以下幾方面：（1）礦井涌水在進入主井區地面沉淀池之前，均進行了混凝沉淀預處理，去除了絕大多數懸浮顆粒，主井區地面沉淀池水質得以明顯改善，地面沉淀池清淤周期大大延長，有效降低了清倉的費用。（2）由于初次沉淀后的水質明顯改善，尤其是其中的礦粉和巖石粉末的去除，對排水泵葉輪和排水管材的磨損有了較大程度地降低，延長了排水泵及排水管材的使用壽命，降低了維修費用。

5結語

綜上所述，該方案通過利用礦山已完工巷道作為井下臨時沉淀池，有效緩解了井下污水泥沙含量超標的問題，解決了當前礦山生產中污水外排的重大問題，對環境保護有著極大的意義。

作者:谷林林 單位:河北鋼鐵集團灤縣常峪鐵礦有限公司

參考文獻

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