改地面供水為井下水體循環(huán)合理利用水資源

1、程潮鐵礦采礦車間臺車工段QC小組改地面供水為井下水體循環(huán)合里利原水資源單位：鄂州市程潮鐵礦班組自主管理成果一、小組概況采礦車間臺車工段QC小組成立多年，小組成員有11名，文化程 度較高，技術(shù)素質(zhì)較強(qiáng)，工作經(jīng)驗(yàn)較豐富，平均年齡35歲左右，每 位成員都受過TQC培訓(xùn)，每年有QC課題研究活動，其具體成員結(jié) 構(gòu)如下:姓名性別文化程度職務(wù)參加QC活動時(shí)間級別王永清男大專主任1989 年A廖福泉男大專書記1986 年A劉金春男大專段長1996 年B曹剛男大專工段書記1996 年B黎宇濤女考核員1989 年A雷海男大專安全員1989 年A曹燕川男大專設(shè)計(jì)1993 年B董吉平男大專鉗工2001 年C朱正超男高

2、中管工2001 年C李暉男工人技師設(shè)備段長1989 年A王中平男高中生產(chǎn)段長2002 年C二、選題理由程潮鐵礦是中南地區(qū)最大的地下鐵礦山，年產(chǎn)鐵礦石300萬噸， 掘進(jìn)巷道1萬米，采礦中深孔35萬米。采掘工序需要消耗大量的水 資源，該礦每年井下生產(chǎn)用水高達(dá)100萬m3。自1958年建礦以來，該礦井下生產(chǎn)用水一直采用的方式是，井下 廢水全部抽排至地面攔洪壩，再在山上沉淀池澄清后返回井下重復(fù)利 用。這種井下一地面一井下的彳主返式的循環(huán)供水，雖然利用了水 資源，但是會造成排、供水彳主返消耗大量的電力資源、人力資源和物 力資源，還會使部分水資源流失，倒流至井下，成為廢水。隨著礦山改革發(fā)展的深入，對節(jié)能降

3、耗的要求越來越高，這種高成本的供排水方式已無法適應(yīng)礦山發(fā)展的需求，盡最大限度地節(jié)能降 耗，合理利用水資源已成為礦山可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略方針。2004 年，采礦車間臺車工段QC小組從水循環(huán)路徑入手，將“改變井下水 體循環(huán)，合理利用水資源”列為重要研究課題。三、水資源浪費(fèi)的原因分析程潮鐵礦井下生產(chǎn)用水原來采用井下一地面一井下的彳主返 式的大循環(huán)供水，擁有排上去和抽下井兩條6150mm的水管線路，雙 管線全長1700米，單程850米。其行程是：井下廢水匯聚 一 -290m 水平斜坡道一 -290m水平水泵房一 -150m水泵房一地面攔洪壩山上沉淀池-290m水平大巷生產(chǎn)工作面。（見圖1）（圖一）從圖

4、中可以看出：-290m水平水泵房的主要任務(wù)就是把井下-290m 水平以上所有污水排到井下-150m水平，因排水高度370米，所以必 須通過-150m水平中轉(zhuǎn)，再排到地面攔洪壩，由攔洪壩排到山上沉淀 池澄清又從山上沉淀池直接抽到井下-290m水平供應(yīng)到各生產(chǎn)用水 區(qū)。程潮鐵礦每年從-290m水泵房排至地面的水量為170.7萬m3,年 耗電量為3734640kwh排抽水成本高達(dá)130.7萬元，加之管線不是 埋在地下就是走在井筒，維護(hù)不方便，安全壓力大，所以這種彳主返的 供水方式存在幾個(gè)方面問題。小組通過分析，了解了浪費(fèi)水資源成本消耗大的主要原因。如下圖所示:責(zé)任心不強(qiáng)：七臺水泵雙管線1700米人力

5、資源浪費(fèi)需要人力多耗電機(jī),消耗成本大層層設(shè)水料環(huán)法滴、漏循環(huán)路線沉淀池和生產(chǎn) 環(huán)境距離遠(yuǎn)7泵房耗 大浪 費(fèi) 水 資 源 成 本 消 耗 大因果分析圖原因分析讓大家明白了，井下一地面一井下的彳主返式的大循環(huán)供水存在幾個(gè)問題：在排返供水過程中水資源浪費(fèi)20%以上，這20%的水資源沒有 排向地面被利用卻又成為井下的廢水進(jìn)行再排，加大成本支出。排返供水雙管線每年消耗成本230.7萬元，尤其是在電力緊張時(shí) 還給用電帶來壓力。雙管線全程1700米全部埋于地下和井筒，維護(hù)難度大，安全壓 力大。 -290m水平水泵房7臺水泵年排水量僅為190.7萬m3,日排水 量為5300m3，每年汛期來臨-290m水平日匯

6、水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過5700m3,， 使水泵房壓力加大，排水困難。綜上所述，水體循環(huán)的彳主返路徑太長導(dǎo)致了許多的不良結(jié)果。QC 小組從此處入手，想進(jìn)行嘗試縮短循環(huán)路徑，一個(gè)大膽的創(chuàng)意出臺了 將井下用水“體外流”大循環(huán)改為“體內(nèi)用”小循環(huán)。首要解決的問題是蓄水池。我們利用井T-290m水平至-260m水平廢棄的斜坡道，在-290m水 平斜坡道口筑壩，形成一個(gè)容量達(dá)1000m的水倉做蓄水池。井下 -290m水平的地下水及生產(chǎn)廢水全部經(jīng)-290m以上的斜坡道流行匯聚 至該水倉，在此停留澄清后，通過水泵直接向-290m水平以下的采區(qū) 供水。（如圖2）從圖2中可以看到，該供水方式需要完成幾項(xiàng)工程。在-290m水

7、平斜坡道口建一座高3.6米，長4米的混泥土澆灌的 墻體，以堵截-290m水平以上所有下流的廢水。為避免匯聚水量過大，水流溢滿，必須在墻體高3.6米出留一個(gè) 4150mm的泄水孔安裝溢流管，當(dāng)匯聚水量高過3.6米時(shí)，就自動通 過溢流管流走，使該水倉水位始終保持在3.6米以下。為使澄清后的井下水能直接供向采區(qū)，在墻體底部離地面0.3米 出預(yù)埋2個(gè)475mm的水閘門，每個(gè)水閘門連接一臺每小時(shí)抽水量為 70 m3的水泵，水泵的另一邊連接到大巷供水管，生產(chǎn)時(shí)開動水泵就 直接向用水采區(qū)供水，停產(chǎn)或檢修時(shí)不需要用水停止水泵就直接切斷 供水源，水倉可以繼續(xù)蓄水。為防止水倉淤塞，在該水倉底部預(yù)埋一個(gè)475mm的

8、沖沙管，及 時(shí)排除沖積下來的淤沙澄清廢水。整個(gè)工程的施工如圖三A-A溢流管接生產(chǎn)用水管 沖沙管從圖三可以看出該工程僅需水泵2臺以及溢流管、連接的供水管 30米，供2臺水泵使用的配電柜1臺，總計(jì)成本10萬元。啟動和停 止水泵由采礦車間調(diào)度根據(jù)生產(chǎn)用水情況通知井下-290m水平值班 長即可，無須專人看護(hù)，還可以合理用水。我們小組采取的主要對策 見表二對策表序 號工程項(xiàng)目措施方案責(zé)任人期限備注1建一座3.6m*4的 擋水墻堵截-290m 水平以上流水1、在-290m水平斜坡道3米處建 一座混泥土澆灌墻體。2、由車間出面組織噴漿工段完 成。王永清廖福泉雷海三天完成質(zhì)量必須達(dá)到 要求，由車間組 織驗(yàn)收。

9、2預(yù)留泄水孔一個(gè)， 供水閥2個(gè)1、在墻體底部離地面0.3米處預(yù) 埋2個(gè)75mm的閥門.2、在墻體高3.6米處埋一個(gè)$150mm的泄水閥門劉金春曹剛朱正超王中平一天完成預(yù)留孔必須大 于安裝水閥門， 不能有跑水發(fā) 生.3在墻體底部留一 個(gè)$75mm的沖沙 管排沙灘按預(yù)留尺寸，安裝一個(gè)$75mm的沖沙管，排沙朱正超 曹燕川 董吉平 李暉一天完成4在兩個(gè)75mm的 水閘門上安裝兩 臺水泵1、車間組織檢修工段人員負(fù)責(zé)連 接2、車間組織新副井工段電工進(jìn)行 配電柜安裝劉金春 曹剛 黎宇濤 雷海兩天完成5調(diào)試供水情況1、搶修調(diào)試2、車間調(diào)度作用水記錄3、-290m水平值班長每班配合停 送水王永清 廖福泉 劉金

10、春 曹剛一周內(nèi)完成全部調(diào)試必須調(diào)節(jié)器試 到井下采區(qū)用 水滿意，水壓能 適應(yīng)采區(qū)用水 為止.四、實(shí)施效果:采礦車間于2004年1月開始實(shí)施，組織噴漿工段完成了斜坡道墻 體澆灌，檢修工段完成了管道、水泵的安裝及井下主供水管的連接調(diào) 試，于當(dāng)月正式向個(gè)采區(qū)供水。從使用一年的情況來看，該供水方式 和程潮鐵礦原彳主返供水方式相比有幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。6050403020100改進(jìn)前改進(jìn)后口供水雙管（米1： 100）口需用人力（人）口工資支付（萬）口供水壓力（個(gè)）曰重 復(fù)排水（萬m3 1：_10）效果對比圖從上圖不難看出，原排供水采用雙管線，全程1700米，現(xiàn)井下 -290m水平所有廢水無須上排，減少管線85

11、0米。由于原彳主返供水流程全部取消，故每年減少向地面排水170.73萬 m3，節(jié)電3734640kwh,減少成本130.7萬元。原排供水方式，須在-150m水平設(shè)置水泵房進(jìn)行接力，由于實(shí)現(xiàn) 井下水體內(nèi)循環(huán)，-150m水平水泵房停用，減少該水泵房水泵工4名， 減少水泵7臺。-290m水平以上的全部井下廢水涌于-290m水平水倉每年高達(dá) 170.73萬m3，在汛期來臨日涌水量達(dá)到5700m3，該水倉的日正常排 水量僅為5300m3，該水倉壓力加大?，F(xiàn)-290m水平以下生產(chǎn)用水全 部直接輸送至井下作業(yè)面，排水量實(shí)現(xiàn)分流，該水倉壓力減小。原井下排水管由于實(shí)現(xiàn)了 “井下水體內(nèi)循環(huán)”全程6150mm，長

12、850m的管線全部改造，用于向井下供風(fēng)，減少該礦向井下送風(fēng)管路 工程。現(xiàn)由于實(shí)現(xiàn)“井下水體內(nèi)循環(huán)”直接供水縮短了供水流程，減少了沿途的跑、冒、滴、漏，原井下供水壓力僅為8個(gè)，現(xiàn)在供水壓 力增加為810個(gè)，供水量有了明顯的加強(qiáng)。五、投產(chǎn)使用的效益情況：“程潮鐵礦井下水體內(nèi)循環(huán)”實(shí)施后，從2004年1月至2005年1 月，通過1年的使用情況來看，該供水方式所產(chǎn)生的效益體現(xiàn)在幾個(gè) 方面。效益對比圖綜合效益為：電力資源+人力資源+物資資源1307124 元+214845 元+200000 元=1721969 元間接效益：減輕-290m水平水倉壓力，-290m水平以下生產(chǎn)用水全部分流至 井下-360m水平，-430m水平，使該水倉日排水量僅為2700 m3，完 全可以滿足汛期排水需求?？s短了供