矿井给水排水系统设计
王晓燕
（煤炭工业太原设计研究院山西省太原市030001）
摘要：矿井给水排水系统设计是矿井设计中一个必不可少的环节，给排水设计既要满足矿井生活、生产用水水量水压要求，又需结合各矿井实际现状，合理选择水源及供排水系统，在保障矿井安全运行的同时挖掘了节水节能潜力，很
大程度上提高了矿井经济效益和社会效益。
关键词：给水；排水；井下消防；水源；回用
工程简介：本矿井工程设计能力为240万t/a，矿井和其配套选煤厂合建在一个工业场地，地势平坦，矿井所处地属大陆性季风气候区域，最大冻土深度为0.5-0.8m 。本矿井场地内最高民用建筑层高六层，工业建筑不利点距离地面40m. 一、给水系统设计
1、给水水量
本次设计给水范围是矿井（包含选煤厂）的工业场地生活、生产、消防用水及井下消防生产用水，矿井用水量表如下。
用水人数
顺序
用水项目
一昼夜[1**********]15
最大班296
用水标准
一昼夜(m3/d)36.9655.44188.1168.28243.00400.0090.911082.70108.271190.972051.06192.00909.0964.803216.95565.204973.12
用水量小时不
最大小
平衡系
时(m3/h)数2.51.51.52.52.5
3.703.4762.708.5425.3130.0014.20147.9214.79162.71188.248.0056.8210.80263.86205.20631.77
计算流量(l/h)1.030.9617.422.377.038.333.9541.094.1145.2052.292.2215.783.0073.2957.00220.69
[***********]4生活饮用水食堂用水浴室用水洗衣房用水单身公寓用水锅炉房用水选煤厂生活用水小计1未预见水量小计2井下生产用水瓦斯泵站用水选煤厂生产用水场地防尘绿化小计3消防用水量矿井用水量合计
40L/人·班30L/人·餐120L/人200L/人
10%
57L/S
2、供水水源选取
井田内地表水均为季节性河流，长期干旱，水量极少且不稳定。
矿区内地下水含水层中奥灰含水层水质较好，但埋藏较深，中等富水性，但岩溶地下水属该地区某国家级景点泉域。
鉴于以上分析，本矿区内没有合适可行的水资源可用于矿井生活供水水源，本设计考虑从市自来水公司引水供矿井生活用水能够满足本矿井的生活用水要求。
矿井建成后，井下正常涌水量为160m 3/h，可作为生产消防用水。矿井生活污水量为763.24m 3/d，经处理后可作为选煤厂生产补充水。3、给水系统
根据水源和用水水质的不同，矿井供水系统分为三个，即工业场地日用供水系统；工业场地生产、消防供水系统；井下消防洒水供水系统。①、工业场地日用供水系统
水源取自古交市自来水管网，给水系统图如下：
消毒剂↓
②．工业场地生产、消防供水系统：
水源取自井下排水和生活污水。系统图如下：
↓┐
↓
③．井下消防洒水供水系统：
水源取自处理后的井下排水，经管道自流进入井下。矿井给水管道埋地敷设，敷土厚度不小于1.0m 。生活、生产管道成枝状布置，消防主管道成环状布置。给水管材使用PE 给水管，采用法兰或胶粘连接。4、给水系统设施选择
系统主要设施如下：①．工业场地日用供水系统：
a 、日用清水池一座，V=500m3，D=14.0ｍ，H=3.5ｍ。b 、日用泵房一座，尺寸为：12.0×6.8×6.5ｍ。内设
AAB160/0.45-4-7.5型日用变频供水设备一套，配套变频控制柜HLC-4-7.5；KW Ⅱ-6型二氧化氯发生器二台；50WQ10-10—0.75潜污泵一台。
②．工业场地生产、消防供水系统：系统主要设施如下：清水池两座。V=800m；
二级泵房一座。尺寸为：15.0×7.2×6.6ｍ。内设
AAB60/0.60-3-7.5型变频给水设备一套，配一套变频控制柜HLC-3-7.5；XBD7.4/45-150DLD×3型消防泵三台，二用一备；50WQ10-10—0.75型潜污泵一台。
3
二、排水工程
1、排水量
矿井正常排水量约为4603.24m 3/d（最大排水量为5563.24m 3/d）。详见矿井排水量表。
顺序[**************]13
排水项目
生活饮用水食堂用水浴室用水洗衣房用水单身公寓用水锅炉房用水选煤厂生活用水未预见水量生活污水量小计井下排水
矿井排水量合计(正常)矿井回用水量
经处理回用后剩余量(正常)
排水量（m3·d-1)
35.1152.67178.7064.87230.8580.0018.18102.86763.243840.004603.243216.951386.29
备
注
最大：4800m3·d-1
5563.24
2346.29
2、室外排水工程
井下排水主要污染物为SS 、少量COD 、BOD 、油类等。生活污水主要来自办公楼、食堂、浴室、洗衣房、单身宿舍等，水质属生活污水，主要污染物为SS 、COD 、BOD 、油脂、洗涤剂等。
室外污、废水用管道收集输送，管道埋地敷设，埋深不小于0.80m 。管材使用波纹管，DN ≥50，使用胶圈承插连接，DN ＜50使用胶粘连接。
3、污水处理工程⑴、井下水处理
工业场地新建一座200m 3/h井下水处理站。井下排水主要污染物为无机悬浮
物，极少量COD 、BOD 、油类等，处理采用混凝、调节沉淀、消毒等工艺，处理前主要水质指标为：SS=600～1200mg/L，油=1.0～100mg/L，CODr=100～300mg/L；处理后主要水质指标为：SS ≤5mg/L，PH=6.5～8.5，总大肠菌群、粪大肠菌群=0个/100mL。处理构筑物及设备如下：
a. 调节池一座：V ＝2000m 3，尺寸为：L ×B=32.0×16.0(ｍ),H=4.5m，局部可达到7.2ｍ。内设以下设备：矿井水提升泵二台（一备一用），JYWQ200-200—20—22；污泥泵二台（一备一用），JYWQ65—15—38-5.5；桁架式刮泥刮渣机SHB8二台；b. 中间水池两座，V ＝100m 3。
c. 综合净化间一座，尺寸为L ×B=26.0×12.0，H ＝7.2m ；内设以下设备：旋流澄清池XJX-100，二台；加药装置YJB /1400三套，各配搅拌机一台；加药计量泵PO46-Y 三台；机械过滤器二台；反冲洗泵IS125-80-160二台；二次提升泵IS125-80-160，二台（一用一备）；卧螺离心机LW430，一台，N=30kW；化验室配有化验设备一套；配电室设置矿井废水PLC 自动控制柜一套。
工艺流程图如下：
↓↓
↓↓⑵、生活污水处理
生活污水处理站处理能力为60ｍ3/h。处理工艺采用曝气生物处理工艺。处理后主要水质指标为：SS ≤5mg/L，BOD 5≤10mg/L，COD ≤50mg/L，PH=6.5～9，大肠菌群不超过3个/L。处理设施如下：
a. 调节池前设置格栅除污机一台, HF-400，栅条间隙b=3mm；
b. 生活污水调节池一座。体积V=300m3，内设生活污水提升泵两台, 型号为80WQ50-17-5.5，一用一备
c ．生化沉淀污泥池合建为一座，尺寸：L ×B ×H=30.0×9.0×4.5(m)。内含消化液回流泵二台，一用一备，型号为80WQ50-10-3；微孔曝气器和填料组合各一套。
d ．综合间一座，尺寸：L ×B ×H=18.0×9.0×5.2(m)。内含
罗茨鼓风机三台，型号3L41WD ，二用一备；机械过滤器GJA-300两台，Q=45m3/h；反冲洗水泵二台，一用一备，型号为DFG125-250/4/15；二级提升泵二台，一用一备，型号为IS100-80-125；二氧化氯发生器两台，型号为KW Ⅱ—7，
e. 回用水池一座，V ＝200ｍ3内设出水泵二台，一用一备，型号为80JYWQ50-25-7.5；
配置生活污水处理PLC 全自动控制柜一台。工艺流程图如下：
↓
消毒装置↓↓三、消防与洒水
1、地面消防
矿井最大消防用水量发生在煤仓，消防流量为57L/s,其中室内消火栓系统为10L/s，水幕系统为7L/S，室外消火栓系统为40L/s，一次火灾延续时间消火栓系统为3h, 水幕系统为1h, 则消防用水量为565.20m 3/次。
消防采用临时高压制。
2、井下消防洒水
井下消防用水量为216.00m 3/次，在掘进巷道迎头、回采工作面进回风巷口、采区上下山口、机电硐室、检修硐室等处设消火栓。在胶带输送机头设自动洒水灭火装置。在井下煤仓、输送机、装载机、破碎机、煤仓口和其它转载点设置圆锥洒水器；在掘进工作面、回采工作面回风巷道靠近出口和距工作面30m 内设手动水幕；在承担运煤的进风大巷及斜井和主回风巷道及中设自动水幕；在煤巷消防洒水主管道上每隔50m 设一DN50的支管，在其他各条大巷、上下山及顺槽100m 设一DN50的支管，并加装阀门和消防快速接头各一只。
矿井用水量的72.98％采用矿井污、废水处理后复用的方案。地面生产、消防和井下生产、消防供水系统，水源均取自井下排水处理水。选煤厂生产部分用水采用经处理后的生活污水，不足部分由井下水补充。节省了地下水资源的开采量，增大了污水回用率，达到了节水效果。四：结束语。
总之，在矿井设计中，给水排水系统设计是十分重要的部分，他关系到矿井后续的开采是否可以顺利进行。矿井供排水系统改变后每年减少排放污水40万吨，取得了良好的环保效益，并且改造后降低了管路压力，大大减少了管路跑冒水现象，改善了井下生产环境。
王晓燕(1980-),女，工程师，大学本科，专业：给水排水专业，毕业于太原理工大学，设计院工程师，目前从事给水排水工程设计工作。
矿井给水排水系统设计
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
王晓燕
煤炭工业太原设计研究院
城市建设
Chengshi Jianshe yu Shangye Wangdian2012(36)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_csjsysywd201236084.aspx
矿井给水排水系统设计
王晓燕
（煤炭工业太原设计研究院山西省太原市030001）
摘要：矿井给水排水系统设计是矿井设计中一个必不可少的环节，给排水设计既要满足矿井生活、生产用水水量水压要求，又需结合各矿井实际现状，合理选择水源及供排水系统，在保障矿井安全运行的同时挖掘了节水节能潜力，很
大程度上提高了矿井经济效益和社会效益。
关键词：给水；排水；井下消防；水源；回用
工程简介：本矿井工程设计能力为240万t/a，矿井和其配套选煤厂合建在一个工业场地，地势平坦，矿井所处地属大陆性季风气候区域，最大冻土深度为0.5-0.8m 。本矿井场地内最高民用建筑层高六层，工业建筑不利点距离地面40m. 一、给水系统设计
1、给水水量
本次设计给水范围是矿井（包含选煤厂）的工业场地生活、生产、消防用水及井下消防生产用水，矿井用水量表如下。
用水人数
顺序
用水项目
一昼夜[1**********]15
最大班296
用水标准
一昼夜(m3/d)36.9655.44188.1168.28243.00400.0090.911082.70108.271190.972051.06192.00909.0964.803216.95565.204973.12
用水量小时不
最大小
平衡系
时(m3/h)数2.51.51.52.52.5
3.703.4762.708.5425.3130.0014.20147.9214.79162.71188.248.0056.8210.80263.86205.20631.77
计算流量(l/h)1.030.9617.422.377.038.333.9541.094.1145.2052.292.2215.783.0073.2957.00220.69
[***********]4生活饮用水食堂用水浴室用水洗衣房用水单身公寓用水锅炉房用水选煤厂生活用水小计1未预见水量小计2井下生产用水瓦斯泵站用水选煤厂生产用水场地防尘绿化小计3消防用水量矿井用水量合计
40L/人·班30L/人·餐120L/人200L/人
10%
57L/S
2、供水水源选取
井田内地表水均为季节性河流，长期干旱，水量极少且不稳定。
矿区内地下水含水层中奥灰含水层水质较好，但埋藏较深，中等富水性，但岩溶地下水属该地区某国家级景点泉域。
鉴于以上分析，本矿区内没有合适可行的水资源可用于矿井生活供水水源，本设计考虑从市自来水公司引水供矿井生活用水能够满足本矿井的生活用水要求。
矿井建成后，井下正常涌水量为160m 3/h，可作为生产消防用水。矿井生活污水量为763.24m 3/d，经处理后可作为选煤厂生产补充水。3、给水系统
根据水源和用水水质的不同，矿井供水系统分为三个，即工业场地日用供水系统；工业场地生产、消防供水系统；井下消防洒水供水系统。①、工业场地日用供水系统
水源取自古交市自来水管网，给水系统图如下：
消毒剂↓
②．工业场地生产、消防供水系统：
水源取自井下排水和生活污水。系统图如下：
↓┐
↓
③．井下消防洒水供水系统：
水源取自处理后的井下排水，经管道自流进入井下。矿井给水管道埋地敷设，敷土厚度不小于1.0m 。生活、生产管道成枝状布置，消防主管道成环状布置。给水管材使用PE 给水管，采用法兰或胶粘连接。4、给水系统设施选择
系统主要设施如下：①．工业场地日用供水系统：
a 、日用清水池一座，V=500m3，D=14.0ｍ，H=3.5ｍ。b 、日用泵房一座，尺寸为：12.0×6.8×6.5ｍ。内设
AAB160/0.45-4-7.5型日用变频供水设备一套，配套变频控制柜HLC-4-7.5；KW Ⅱ-6型二氧化氯发生器二台；50WQ10-10—0.75潜污泵一台。
②．工业场地生产、消防供水系统：系统主要设施如下：清水池两座。V=800m；
二级泵房一座。尺寸为：15.0×7.2×6.6ｍ。内设
AAB60/0.60-3-7.5型变频给水设备一套，配一套变频控制柜HLC-3-7.5；XBD7.4/45-150DLD×3型消防泵三台，二用一备；50WQ10-10—0.75型潜污泵一台。
3
二、排水工程
1、排水量
矿井正常排水量约为4603.24m 3/d（最大排水量为5563.24m 3/d）。详见矿井排水量表。
顺序[**************]13
排水项目
生活饮用水食堂用水浴室用水洗衣房用水单身公寓用水锅炉房用水选煤厂生活用水未预见水量生活污水量小计井下排水
矿井排水量合计(正常)矿井回用水量
经处理回用后剩余量(正常)
排水量（m3·d-1)
35.1152.67178.7064.87230.8580.0018.18102.86763.243840.004603.243216.951386.29
备
注
最大：4800m3·d-1
5563.24
2346.29
2、室外排水工程
井下排水主要污染物为SS 、少量COD 、BOD 、油类等。生活污水主要来自办公楼、食堂、浴室、洗衣房、单身宿舍等，水质属生活污水，主要污染物为SS 、COD 、BOD 、油脂、洗涤剂等。
室外污、废水用管道收集输送，管道埋地敷设，埋深不小于0.80m 。管材使用波纹管，DN ≥50，使用胶圈承插连接，DN ＜50使用胶粘连接。
3、污水处理工程⑴、井下水处理
工业场地新建一座200m 3/h井下水处理站。井下排水主要污染物为无机悬浮
物，极少量COD 、BOD 、油类等，处理采用混凝、调节沉淀、消毒等工艺，处理前主要水质指标为：SS=600～1200mg/L，油=1.0～100mg/L，CODr=100～300mg/L；处理后主要水质指标为：SS ≤5mg/L，PH=6.5～8.5，总大肠菌群、粪大肠菌群=0个/100mL。处理构筑物及设备如下：
a. 调节池一座：V ＝2000m 3，尺寸为：L ×B=32.0×16.0(ｍ),H=4.5m，局部可达到7.2ｍ。内设以下设备：矿井水提升泵二台（一备一用），JYWQ200-200—20—22；污泥泵二台（一备一用），JYWQ65—15—38-5.5；桁架式刮泥刮渣机SHB8二台；b. 中间水池两座，V ＝100m 3。
c. 综合净化间一座，尺寸为L ×B=26.0×12.0，H ＝7.2m ；内设以下设备：旋流澄清池XJX-100，二台；加药装置YJB /1400三套，各配搅拌机一台；加药计量泵PO46-Y 三台；机械过滤器二台；反冲洗泵IS125-80-160二台；二次提升泵IS125-80-160，二台（一用一备）；卧螺离心机LW430，一台，N=30kW；化验室配有化验设备一套；配电室设置矿井废水PLC 自动控制柜一套。
工艺流程图如下：
↓↓
↓↓⑵、生活污水处理
生活污水处理站处理能力为60ｍ3/h。处理工艺采用曝气生物处理工艺。处理后主要水质指标为：SS ≤5mg/L，BOD 5≤10mg/L，COD ≤50mg/L，PH=6.5～9，大肠菌群不超过3个/L。处理设施如下：
a. 调节池前设置格栅除污机一台, HF-400，栅条间隙b=3mm；
b. 生活污水调节池一座。体积V=300m3，内设生活污水提升泵两台, 型号为80WQ50-17-5.5，一用一备
c ．生化沉淀污泥池合建为一座，尺寸：L ×B ×H=30.0×9.0×4.5(m)。内含消化液回流泵二台，一用一备，型号为80WQ50-10-3；微孔曝气器和填料组合各一套。
d ．综合间一座，尺寸：L ×B ×H=18.0×9.0×5.2(m)。内含
罗茨鼓风机三台，型号3L41WD ，二用一备；机械过滤器GJA-300两台，Q=45m3/h；反冲洗水泵二台，一用一备，型号为DFG125-250/4/15；二级提升泵二台，一用一备，型号为IS100-80-125；二氧化氯发生器两台，型号为KW Ⅱ—7，
e. 回用水池一座，V ＝200ｍ3内设出水泵二台，一用一备，型号为80JYWQ50-25-7.5；
配置生活污水处理PLC 全自动控制柜一台。工艺流程图如下：
↓
消毒装置↓↓三、消防与洒水
1、地面消防
矿井最大消防用水量发生在煤仓，消防流量为57L/s,其中室内消火栓系统为10L/s，水幕系统为7L/S，室外消火栓系统为40L/s，一次火灾延续时间消火栓系统为3h, 水幕系统为1h, 则消防用水量为565.20m 3/次。
消防采用临时高压制。
2、井下消防洒水
井下消防用水量为216.00m 3/次，在掘进巷道迎头、回采工作面进回风巷口、采区上下山口、机电硐室、检修硐室等处设消火栓。在胶带输送机头设自动洒水灭火装置。在井下煤仓、输送机、装载机、破碎机、煤仓口和其它转载点设置圆锥洒水器；在掘进工作面、回采工作面回风巷道靠近出口和距工作面30m 内设手动水幕；在承担运煤的进风大巷及斜井和主回风巷道及中设自动水幕；在煤巷消防洒水主管道上每隔50m 设一DN50的支管，在其他各条大巷、上下山及顺槽100m 设一DN50的支管，并加装阀门和消防快速接头各一只。
矿井用水量的72.98％采用矿井污、废水处理后复用的方案。地面生产、消防和井下生产、消防供水系统，水源均取自井下排水处理水。选煤厂生产部分用水采用经处理后的生活污水，不足部分由井下水补充。节省了地下水资源的开采量，增大了污水回用率，达到了节水效果。四：结束语。
总之，在矿井设计中，给水排水系统设计是十分重要的部分，他关系到矿井后续的开采是否可以顺利进行。矿井供排水系统改变后每年减少排放污水40万吨，取得了良好的环保效益，并且改造后降低了管路压力，大大减少了管路跑冒水现象，改善了井下生产环境。
王晓燕(1980-),女，工程师，大学本科，专业：给水排水专业，毕业于太原理工大学，设计院工程师，目前从事给水排水工程设计工作。
矿井给水排水系统设计
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
王晓燕
煤炭工业太原设计研究院
城市建设
Chengshi Jianshe yu Shangye Wangdian2012(36)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_csjsysywd201236084.aspx