煤矿水平衡测试研究

韩 灏 蔡倩倩

（1.山西汾西曙光煤业有限责任公司，山西省介休市，032000；2.北京矿大能源与安全科技有限公司，北京市海淀区，100083）

煤矿水平衡测试研究

韩 灏1蔡倩倩2

（1.山西汾西曙光煤业有限责任公司，山西省介休市，032000；2.北京矿大能源与安全科技有限公司，北京市海淀区，100083）

针对煤矿用水及缺水问题，对曙光煤业公司的水平衡进行了测试研究，分析该矿用水过程中存在的问题，找出可节水单元，提出节水建议，提高矿区的用水效率。

煤矿 水平衡 节水

1 水平衡原理和方法

水平衡是指在一个确定的用水单元内，输入水量和输出水量之间遵守物质能量守恒定律，各种水量之间存在着平衡关系。

通过水平衡测试，可以确定企业的用水水平及单位产品的用水量，从而进一步确定企业的用水定额，并作为区域、流域内计划用水、节约用水、合理分配水资源的一项重要科学依据。

2 曙光煤业水平衡测试

曙光煤业有限责任公司位于山西省孝义市，煤炭开采主要有东西两个采区，其中东区面积60.73 km2，西区面积22.1km2，井上有选煤厂等地面单位，生产能力150万t／a。

2.1 企业用水情况

2.1.1 供水水源情况

曙光煤业公司供水水源为地下水，共有3个水源井，出水量为3000m3／d。地下水源供全公司的生活用水和生产用水，其水质的好坏直接影响到该公司的生活和生产。经过化验，该水源总硬度、矿化度、硫酸盐超标，其余各项指标均达标。为了更好的净化水质，公司于2010年，建立了深井水净化站。深井水经过水泵抽到容积为800m3的高位水池中，高位水池的水一部分供给井下消防、工作面除尘、澡堂用水等，一部分进入净化站进行反渗透处理（去除水中的矿化度、总硬度等）。处理后的净水到达容积为300m3的生活用水蓄水池，该水池的水供矿区生活用水。净化站的一期处理能力为20t／h，二期为10t／h，其中30%转换为浓水，70%转换为净化水，即产水量为15t／h。

2.1.2 企业供排水及管网情况

公司采用2个供水系统供企业生产用水和生活用水。生产用水由位于2号水源井附近的容积为800m3的高位水池，供给井下生产、职工澡堂、绿化及施工用水等。生活用水由位于2号水源井附近的容积为300m3的蓄水池，一路供给办公大楼、食堂、职工公寓、联建大楼等。

井上生活部分排水系统是通过管道、排水沟汇集到处理能力500m3／d的生活污水处理站，处理达标后排放。井下生产部分通过井下巷道汇水，汇集到井下水仓，通过中央泵房，从涵洞排除。

2.1.3 主要用水设备情况

主要用水设备有采煤机，RO MJIG20.500.808KHD型跳汰机1台，精煤分级筛、高频筛1台，ø1100／780循环量1100m3／h重介旋流器1台，分级浓缩旋流器2台和KZG300／2000型压滤机1台。

2.1.4 企业用水管理及计量情况

多年来，由于水资源短缺和供需矛盾的日益尖锐，在节约用水上，公司先后对选煤厂、洗煤用水系统进行了技术改造，使洗煤用水量大幅度减少，节约了成本，效益显著。为使用水排水达标，该矿对深井水进行了深度处理，用于生活用水，对生活污水进行处理使其达标排放，有效地保护了环境。

在用水计量上，公司共配有水表30块，其中LXL－250F8块，LXS－50C6块，LXS－15E16块，如表1所示。除一级水表未配备外，二级水表配备率为95.2%，三级水表配备率为100%。在管理上派专人负责对计量水表进行检测、维修，形成了一整套完善的管理制度。

表1 全厂计量水表配备情况表

2.2 企业水平衡测试结果

本项目水平衡测试以曙光煤业供水水源为总系统，以各车间、部门用水为供水子系统，直至用水终端。包括井下工作区供水子系统、选煤厂供水子系统、单身楼供水子系统、联建楼供水子系统、食堂供水子系统、办公楼供水子系统、化验楼供水子系统、澡堂供水子系统及其他辅助供水子系统。

2.2.1 企业取水水源情况

取水水源为地下深井水，属常规水资源，生产用水和生活用水完全依靠深井水，资源化利用程度不高。

2.2.2 用水现状测试结果

通过对该公司用水数据的整理、计算和合理性分析，根据企业用水现状测试结果，绘制了水平衡图，见图1。

图1 曙光煤业有限责任公司水平衡图

3 结果与分析

3.1 企业水平衡结果评价与分析

由水平衡测试结果可以看出该公司生产用水达到山西省水利厅颁布实施的《山西省用水定额（试行）》规定的标准。其中原煤单位产品新水量0.73 m3／t，小于原煤开采用水定额1.0m3／t；选煤厂目前洗煤用的为单位产品用水量1.74m3／t。该矿生产用水和生活用水均取自水源井，排水率高达99%，有巨大的节水潜力。其中工艺水回用率低，只有选煤厂的循环用水。

3.2 现有节水措施及效益分析

该公司现有的主要节水措施是企业对选煤厂用水的闭路循环改造，使选煤用水由原来的直接排放改为循环复用。该公司建有生活污水处理站和矿井水处理站，其中，生活污水处理站处理能力500 m3／d，水处理后达标全部排放。矿井水处理站由于井下无矿井涌水，停止使用。

3.3 企业当前用水中存在的问题

虽然该公司在节约用水、科学用水上下了较大的人力、物力、财力，制定了相应制度，采取了一定的措施，建造了一些节水设施，取得了可观的社会效益和经济效益，但在日常用水中还存在一些问题：

（1）生活污水处理站处理能力为500m3／d，水处理后达标全部排放，造成了很大的浪费。该公司井下用水汇集到井下水仓后，每天产生300～400m3的废水，通过泵抽到涵洞排入汾河，既造成了污染也造成了浪费。这两部分水若利用起来，可节省1000m3／d的水源水，可产生巨大的经济效益和社会效益。

（2）管路年久失修，跑漏现象时有发生。

（3）企业定时供水，个别单位和部分用水部门不随手关闭水龙头，造成一定程度的浪费。

3.4 节水建议

据项目调查和研究，公司具有巨大的节水潜力。为贯彻国家提出的“资源开发和节约并举，把节约放在首位”的可持续利用战略方针，该公司坚持开源与节流并重、节流优先、治污为本、科学开源、综合利用，实现经济效益的可持续发展。为此，从两方面来制定节水方案，一是从矿实际出发，建立用水规范，从个人和点滴做起，节约用水，二是对矿的排水、废水进行再利用，可减少部分水源水的抽取，有利于该公司的可持续发展。

通过水平衡现场测试和对测试结果评价分析，针对曙光煤业存在的问题提出如下节水建议：

（1）增强全公司人员节水意识，严格监督管理。充分利用一切宣传形式，大力宣传节约用水的方针、政策、法规和科学知识，增强全社会的节水意识。规定节水目标的硬任务，实行全民节水。各部门都要健全节水管理机构，理顺关系，明确职责分工，强化职能，明确措施和责任人，定期部署、协调、监督和检查推动各部门、各行业的节水工作。

（2）加强节水规划的组织指导协调，明确部门规划分工。

（3）健全节水管理制度，建立用水统计制度。按照GB／T 7119－93《评价企业合理用水技术通则》中“企业年内各用水系统，由本企业安装计量分水表。车间用水计量率应达到100%，设备用水计量率不低于90%”的要求，为促进节约用水，企业应加强水表的维护和管理。各主管部门应把用水统计纳入统计系列。取水、用水设施都要安装计量设施。计量设施必须符合国家技术标准。用水单位应当加强用水计量管理，健全用水统计基础资料，按期上报。强化用水节水设施和节水器具、设备生产质量的监管，实行节水产品标识制度。

（4）依靠科技进步，推进节水。要依靠科技进步研制、开发、使用节水的新技术、新途径、新产品，促进节水。对落后的耗水过高的项目、产品、设备实施淘汰制度。努力提高节水管理、技术人员的技术水平，要积极建设节水信息管理系统，建立和完善节水技术推广。具体来说要加大对生活用水和生产用水的回用力度，对达标的外排水再开发、再利用，合理利用水资源，达到矿井废水不外排的节能环保目标。

[1] 刘治政，张国兴，林洪孝.企业水平衡测试方法[J].水利科技与经济，2010（3）

[2] 赵建伟.浅谈企业水平衡测试[J].科技情报开发与经济，2010（19）

[3] 刘治政.企业水平衡测试方法与案例[J].节水灌溉，2010（2）

[4] 林洪孝，王国新.用水管理理论与实践[M].北京：中国水力水电出版社，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

韩灏（1974－），男，山西孝义人，现就职于汾西曙光煤业有限责任公司环保科，主要从事水处理技术及新型环保材料的研究。

（责任编辑 张艳华）