利用采空區對礦井汙水進行超低成本初級處理技術
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董家河煤礦位於澄合礦區中部，屬於受奧灰水嚴重威脅、水文地質條件為極複雜型並具有突水危險性的礦井，該礦屬澄合礦務局乃至陝西省受水害嚴重的礦井之一，在建井期間，曾因奧灰岩突水，淹沒了已建成的+300水平和＋ 330M 水平，給國家財產造成了很大的損失。最後不得不將一水平提到＋ 355M 。
礦井2003年進入二水生產以來，回采的21057、22502、22504因為底板突水而多次被淹。並發生了兩次掘進工作麵突水，報廢了即將形成的煤6工作麵，各種損失非常巨大。5個突水的采掘工作麵突水量均在120M3/h- -190M3 /h之間，礦井總湧水量達到700M3/h左右，嚴重影響了礦井正常生產及礦井水達標排放。解決承壓開采技術問題及大量礦井水達標排放成為製約董家河煤礦的首要問題。
2005年決定把暨將形成的22501工作麵作為用新技術承壓開采試驗的第一個工作麵，經曆5個多月的施工及7個多月的生產實踐，該工作麵生產期間及回采結束後沒有出現一點突水現象。至今用該技術已成功的安全回采了15個工作麵，最大工作麵回采寬度達到 190M ，施工防水閘牆21座防水閘牆（其中20座施工在工作麵順槽煤層巷道中）
因為董家河煤礦承壓開采技術的突破及在承壓開采技術在其他地質複雜條件礦井的推廣應用2010年2011年分別獲得《澄合礦區礦井水害防治關鍵技術研究》和《地質條件複雜礦區產能提升關鍵地質技術及應用》兩項陝西省政府科技二等獎。
因為承壓開采技術在董家河煤礦的突破，礦井天天搶險，月月完不成任務，年年虧損的，經濟效益很差的局麵得到根本扭轉，2006年以來為穩定礦井職工隊伍，解放礦井及澄合乃至渭北礦區承壓區大量資源提供了技術基礎和依據。並在澄合礦區及渭北礦區得到大力推廣。
礦井采用斜井多水平開拓，多級排水方案。目前礦井正常湧水量600M3/h，最大湧水量800M3/h- -1000M3 /h，水源主要來源於已采老空區和正在生產的采掘工作麵，其中對水汙染嚴重的是正在生產的采掘工作麵水泵排出來的含有大量煤粉的高濃煤黑水。二采區和二水平正常排水量400M3/h- -900M3 /h（用電高峰期開兩台泵低穀期開三台泵）。礦井汙水處理站分為4個單元，前兩個單位處理能力200m3/h+ 200m3 /h，後兩個單元320m3/h+ 320m3 /h,根據要處理的水量可以任意單元組合，汙水站總處理能力1040m3/h。
承壓開采技解決了采掘期間不發生突水問題，但生產過程中50M3/h--70M3/h左右底板水和定期周期來壓頂板水避免不了，這些采掘工作麵的水在采掘過程中通過刮板運輸機底部鏈與煤攪合後形成攜帶大量煤粉的黑煤水。這些黑煤水和衝洗巷道，皮帶等大力煤黑水被工作麵水泵排至工作麵局部水倉、采區石門水溝、采區沉澱池、采區水倉、水平石門水溝、東大巷施工、二水平沉澱池、二水平水倉、地麵汙水處理站，而且這些多含煤粉黑水在流動過程中不斷沉澱在巷道水溝、各級沉澱池、水倉、吸水小井，導致清理巷道水溝，沉澱池，水倉，水泵房水泵吸水、配水井周期縮短了很多。清理成本和礦井水處理成本非常大，地麵礦井水處理站礦井每天產生的固體煤泥正常情況下每天16噸—25噸左右。清理水倉、沉澱池，水倉，水泵房水泵吸水、配水井清理期間每天產生煤泥量達到25噸左右。在目前煤炭係統非常困難時期清理成本、礦井水處理成本及環保壓力都非常巨大。
二、目前因礦井水煤粉及懸浮物處理費用
統計2014年底2015年水溝，沉澱池，水倉，吸水井清理及礦井汙水處理在藥品消耗費用如下：
清理水溝人工及輔助費用（每天固定2人）年費用15萬；
2015年清理二采區水倉，吸、配水井、沉澱池人工費用
2015年清理二水平水倉、吸、配水井、沉澱池人工費用
2015年維護清水倉設備（清倉機）費用：120.6萬元
2015年地麵汙水站處理汙水藥品費用：
2015年地麵礦井水處理站產生煤泥每天16噸—25噸，平均每天20噸左右左右。
2014年因為礦井水煤粉含量太高造成礦井汙水處理站濾料中毒，更換濾料人工及材料花費20多萬元。
而且因為礦井水含煤粉及懸浮物多，排水設備磨損嚴重，主要排水設備更新周期由原來的12個多月短為6個月左右，二水中央水泵房7台主排水泵和二采區水泵房5台主排水泵每年水泵葉輪、平衡盤更換費用多增加了20萬左右，而且曾經因為煤泥及懸浮物堵塞了平衡盤導致燒毀450KW水泵電動機02manbetx.com ，並導致水泵實測效率隻有26%--35%，電力消耗多增加了一倍多。水泵工經常要陶煤泥、更換水泵配件，檢查吸水閥等，勞動強度很大。
更為嚴重的是在目前新環保法對汙水事件處理會讓本來就極度困難的煤炭企業在交不起罰款情況下被關閉。因此讓含大量煤粉及懸浮物的的礦井水在井下得到初步處理不僅可以節省大量的費用，而且可以大大減少礦井水對河流的汙染事件概率，特別是在目前煤炭行業處於非常困難的寒冬時期，該技術的應用意義非常深遠重大。
三、技術方案
1、第一個被利用的22509工作麵采空區概況
二采區22509工作麵位於二采區中部、各個采掘工作麵的湧水經過工作麵水泵直接或經過水泵接力排至二采區石門再自流入二采區水倉。二采區石門底板標高為+285M，高於22509工作麵順槽開口處平均18.3M，與22509工作麵最低處高差68.146M。
22509工作麵走向長度1210M、傾斜長度185M、采空區走向長度921M（其餘為留設的村莊煤柱）采高平均3.8M，采空區體積64.7萬立方米。順槽外部三條順槽開口點從北向南底板標高分別為+264.969M、+265.729M、+269.536M、工作麵最低點從北向南底板標高分別為216.854、234.324、243.70。順槽開口處平均底板標高為+266.744M，工作麵最低處底板平均標高+231.584M，平均高差、35.159M，最高點和最低點高差為52.682M。最低點位於從外向裏900M處。在地麵要形成64.7萬立方米的初級沉澱池不但沒有地方可建，而且就是能建設土地成本和建設成本是非常高的。而且這麼大的緩衝空間能夠很好的解決地麵上難以承受的超大環保02manbetx.com 池問題。大量的煤泥和懸浮物留在采空區。如果22509工作麵采空區經過多年煤泥和懸浮物沉澱滿後可以再找一個符合條件的采空區如22511工作麵采空區再作為下一個接續初級“沉澱池”。
22509工作麵現狀及位置圖見附圖1
2、技術方案如下
將二采區集中水溝的水經過五號聯絡巷的引水溝引入2209工作麵北端（南高北低）運輸順槽特製防水閘牆內，經過900M自流及由低到高的減速沉澱後從22509工作麵南端軌道順槽特製防水閘牆內通道再引入二采區石門集中排水溝，進水通道需要安裝管路、閘閥，及加風管路，排水通道需要安裝管路和閘閥。防水閘牆位置和引水通道、出水通道。
引入壓風係統是為了給進水側加壓一便能把“采空區沉澱池”水排到最低位。
另外在出水的南側軌道順槽做4道過濾段，第一段為格柵網，防止原來采空區從編製袋、塑料袋等雜物堵塞外部過濾段，第二道過濾長度為10M、附圖2
董家河煤礦屬於水文地質條件極複雜礦井，七十年代建井初期，因承壓奧灰岩岩溶突水報廢了兩個當時施工的+300水平和+330水平、最後將第一水平提高到+355m.。
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;span lang=" en-us"="">2003年剛進入二水平以來，先後有三個采煤工作麵，兩個掘進工作麵掘進期間發生過奧灰岩突水。2006年以來隨著承壓開采技術在董家河煤礦取得突破，采掘工作麵生產期間沒出現大的突水，但生產期間工作麵排水量仍然在70M3/h左右，而且多為高濃度煤粉水，高濃度煤粉水在流動過程中不斷沉澱，導致水溝、各級沉澱池、水倉、吸水小井，
目前礦井正常湧水量600M3/h，最大湧水量800M3/h--1000M3/h，礦井水主要來源為已采老空區和正在生產的采掘工作麵，其中對水汙染嚴重的是正在生產的采掘工作麵水泵排出來的含有大量煤粉的高濃黑水。
