煤炭给排水管阀规划 煤炭给排水阀规划 煤炭给排水管规划 煤炭给排水管阀 之前介绍JIS日标不锈钢截止阀标准，现在介绍煤炭给排水管阀规划分析了煤炭给排水的现状及存在问题，从给水水源选择、井下供水、矿井工业场地的循环冷却用水及煤矿污水处理等方面探讨了煤矿给排水设计存在的问题及改进方向，论述了合理利用矿井排水资源，合理配置给排水及循环水系统，提出煤矿污水处理必须实际选择可行性方案。
煤矿给水设计的基本任务是满足矿井建设生产对水量、水压和水质的要求。主要包括矿井工业广场的生产、生活及消防用水；各类工业设备的冷却循环用水；矿井住宅区的生活及消防用水；矿井井下给水。煤矿排水设计的基本任务是将矿井工业广场及居住区产生的各类生产废水、生活污水及雨水有组织的、符合环境保护要求排入地面水体。
煤矿给排水设计与城市给排水设计相比较有许多相似之处但又有其特殊性。一方面生产生活需要大量用水，另一方面煤矿开采又大大破坏地下水资源。在煤矿建设过程中，怎样才能符合市场经济规律，进行商业化、城市化给排水设计，怎样合理利用水资源，保护地面水环境，是煤矿给排水设计工作者必须重视的问题。本文结合多年从事煤矿设计的实践，对煤矿建设给排水设计存在的若干问题提出自己的看法。 
1煤炭给排水管阀规划给水设计
1.1水源的选择
目前大多数矿井工业场地及居住区供水以取水源井地下水为主要供水水源、矿井水净化后回用作为辅助供水水源。
1.1.1存在问题
以上供水方式存在下列问题：
①为保证矿井生产、生活用水，必须建许多水源井，以淮南矿区为例，潘三、谢桥煤矿均建有10多座水源井，这些水源井的泵房及设备投入大，且每座水源井还得征地保护。水源井输水管路较长。另外水源井取水能耗高，以淮南地区为例，一般成井深度超过80m，需要15～22KW的深井泵将地下水提升送至工业场地及居住区水池。
②工业场地及居住区供水设施分散，重复建设较多。特别是工业场地矿井水供水为非饮用水系统与水源井供水系统必须分开设置，连管道亦单独建设。因此，供水系统投资较高。
③矿井水利用率低，水资源浪费严重。
1.1.2解决办法
因此，在进行煤矿给水设计时应解放思想，打破惯用的供水模式，充分利用矿井排水资源，在矿井工业场地建一座集中式的净化水厂，将矿井排水处理为生活饮用水，负责向矿井工业场地和居住区供水。以安徽省两淮地区的矿井排水为例，矿井排水中除悬浮物和细菌外，其余理化及毒理指标都符合生活饮用水的标准。大多数矿井排水经处理后全部回用足以保证矿井工业场地和居住区的生产、生活用水。部分水量充足的矿井满足自己用水外还有富余，净化水厂可在收取一定的水增容费和管网建设费后，向附近居民供水。矿井水净化处理流程如图2所示。
1.1.3采用净化水的优势
采取净化矿井水供水模式的优点主要有：
①充分利用了地下水资源，由于气候条件、地理、地质环境不同，我国水资源的时空分布极不均匀。煤矿建设一方面大量矿井排水污染环境；另一方面由于地下水资源被破坏导致矿区供水严重短缺；矿井水净化回用，大大减少地下水的开采量，避免水资源紧缺矛盾，有利于矿井周围工农业的进一步发展，因而环境和社会效益显著。
②大大减少了煤矿给排水设施重复建设，节省大量建设资金。矿井水充分回用，工业场地的供水管网、给水构筑物及设备单一化，投资大大节省；同时减少了新建水源井、输水管路、道路、征地费用以及若干年后由于煤矿开采引起地表沉降而导致的水源井、输水管路及道路的重建费用；减少了矿井排水的处理费用。
③管理、运行费用降低；
④供水成本降低。
上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀 禁忌1：施工使用的主要材料、设备及制品，缺少符合国家或部颁现行标准的技术质量鉴定文件或产品合格证。
后果：工程质量不合格，存在事故隐患，不能按期交付使用，必须返工修理；造成工期拖延，人工和物资投入增加。
措施：给排水及暖卫工程所使用的主要材料、设备及制品，应有符合国家或部颁发现行标准的技术质量鉴定文件或产品合格证；应标明其产品名称、型号、规格、国家质量标准代号、出厂日期、生产厂家名称及地点、出厂产品检验证明或代号。
禁忌2：阀门安装前不按规定进行必要的质量检验。
后果：系统运行中阀门开关不灵活，关闭不严及出现漏水(汽)的现象，造成返工修理，甚至影响正常供水(汽)。
措施：阀门安装前，应做耐压强度和严密性试验。试验应以每批(同牌号、同规格、同型号)数量中抽查10％，且不少于一个。对于安装在主干管上起切断作用的闭路阀门，应逐个作强度和严密性试验。阀门强度和严密性试验压力应符合《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)规定。
禁忌3：安装阀门的规格、型号不符合设计要求。例如阀门的公称压力小于系统试验压力；给水支管当管径小于或等于50mm时采用闸阀；热水采暖的干、立管采用截止阀；消防水泵吸水管采用蝶阀。
后果：影响阀门正常开闭及调节阻力、压力等功能。甚至造成系统运行中，阀门损坏被迫修理。
措施：熟悉各类阀门的应用范围，按设计的要求选择阀门的规格和型号。阀门的公称压力要满足系统试验压力的要求。按施工规范要求：给水支管管径小于或等于50mm应采用截止阀；当管径大于50mm应采用闸阀。热水采暖干、立控制阀应采用闸阀，消防水泵吸水管不应采用蝶阀。
禁忌4：阀门安装方法错误。例如截止阀或止回阀水(汽)流向与标志相反，阀杆朝下安装，水平安装的止回阀采取垂直安装，明杆闸阀或蝶阀手柄没有开、闭空间，暗装阀门的阀杆不朝向检查门。
后果：阀门失灵，开关检修困难，阀杆朝下往往造成漏水。
措施：严格按阀门安装说明书进行安装，明杆闸阀留足阀杆伸长开启高度，蝶阀充分考虑手柄转动空间，各种阀门杆不能低于水平位置，更不能向下。暗装阀门不但要设置满足阀门开闭需要的检查门，同时阀杆应朝向检查门。
禁忌5：蝶阀法兰盘用普通阀门法兰盘。
后果：蝶阀法兰盘与普通阀门法兰盘尺寸大小不一，有的法兰内径小，而蝶阀的阀瓣大，造成打不开或硬性打开而使阀门损坏。
措施：要按照蝶阀法兰的实际尺寸加工法兰盘。
禁忌6：建筑结构施工中没有预留孔洞和预埋件，或预留孔洞尺寸偏小和预埋件没做标记。
后果：暖卫工程施工中，剔凿建筑结构，甚至切断受力钢筋，影响建筑物安全性能。
措施：认真熟悉暖卫工程施工图纸，根据管道及支吊架安装的需要，主动认真配合建筑结构施工预留孔洞和预埋件，具体参照设计要求和施工规范规定。
禁忌7：管道焊接时，对口后管子错口不在一个中心线上，对口不留间隙，厚壁管不铲坡口，焊缝的宽度、高度不符合施工规范要求。
后果：管子错口不在一中心线直接影响焊接质量及观感质量。对口不留间隙，厚壁管不铲坡口，焊缝的宽度、高度不符合要求时焊接达不到强度的要求。
措施：焊接管道对口后，管子不能错口，要在一个中心线上，对口应留间隙，厚壁管要铲坡口，另外焊缝的宽度、高度应按照规范要求焊接。
禁忌8：管道直接埋设在冻土和没有处理的松土上，管道支墩间距和位置不当，甚至采用干码砖形式。
后果：管道由于支承不稳固，在回填土夯实过程中遭受损坏，造成返工修理。
措施：管道不得埋设在冻土和没有处理的松土上，支墩间距要符合施工规范要求，支垫要牢靠，特别是管道接口处，不应承受剪切力。砖支墩要用水泥沙浆砌筑，保证完整、牢固。
禁忌9：固定管道支架的膨胀螺栓材质低劣，安装膨胀螺栓的孔径过大或者膨胀螺栓安装在砖墙甚至轻质墙体上。
后果：管道支架松动，管道发生变形，甚至脱落。
措施：膨胀螺栓必须选择合格的产品，必要时应抽样进行试验检查，安装膨胀螺栓的孔径不应大于膨胀螺栓外径2mm，膨胀螺栓应用于混凝土结构上。
禁忌10：管道连接的法兰盘及衬垫强度不够，连接螺栓短或直径细。热力管道使用橡胶垫，冷水管道使用石棉垫，以及采用双层垫或斜面垫，法兰衬垫突人管内。
后果：法兰盘连接处不严密，甚至损坏，出现渗漏现象。法兰衬垫突入管内，会增加水流阻力。
措施：管道用法兰盘及衬垫必须满足管道设计工作压力的要求。采暖和热水供应管道的法兰衬垫，宜采用橡胶石棉垫；给排水管道的法兰衬垫，宜采用橡胶垫。法兰的衬垫不得突入管内，其外圆到法兰螺栓孔为宜。法兰中间不得放置斜面垫或几个衬垫，连接法兰的螺栓直径比法兰盘孔径宜小于2mm，螺栓杆突出螺母长度宜为螺母厚度的1／2。
禁忌11：管道系统水压强度试验和严密性试验时，仅观察压力值和水位变化，对渗漏检查不够。
后果：管道系统运行后发生渗漏现象，影响正常使用。
措施：管道系统依据设计要求和施工规范规定进行试验时，除在规定时间内记录压力值或水位变化，特别要仔细检查是否存在渗漏问题。
禁忌12：污水、雨水、冷凝水管不做闭水试验便做隐蔽。
后果：可能造成漏水，并造成用户损失。
措施：闭水试验工作应严格按规范检查验收。地下埋设、吊顶内、管子间等暗装污水、雨水、冷凝水管等要达到确保不渗不漏。
禁忌13：管道系统竣工前冲洗不认真，流量和速度达不到管道冲洗要求。甚至以水压强度试验泄水代替冲洗。
后果：水质达不到管道系统运行要求，往往还会造成管道截面减少或堵塞。
措施：用系统内zui大设汁流量或不应小于3m／s的水流速度进行冲洗。应以排出口水色、透明度与入口水的水色、透明度目测一致为合格。
禁忌14：冬期施工在负温度下进行水压试验。
后果：由于水压试验时管内很快结冰，使管冻坏。
措施：尽量在冬施前进行水压试验，并且试压后要将水吹净，特别是阀门内的水必须清除于净，否则阀门将会冻裂。工程必须在冬季进行水压试验时，要保持室内正温度下进行，试压后要将水吹净。在不能进行水压试验时，可用压缩空气进行试验。
1.2井下供水设计问题探讨
随着采掘工艺的机械化，自动化程度的提高，为满足生产安全和防尘的要求，煤矿井下供水的范围越趋广泛，其主要供水对象归纳起来有：采掘工艺防尘用水、生产用水、消防用水。对于井下各用水点用水设备的用水量及水压要求，在煤矿设计规范中已有规定，本文不再赘述，下面主要就井下消防洒水设计存在的问题作一些探讨。
1.2.1水源选择
目前大多数矿井设计中都将地面生产生活供水水源作为井下供水水源。由地面用管道将水引至井下，采用集中供水方式。其优点为水质可以保证，不需增加管理人员，对于用立井及斜井开发的矿井，井下水压较大，能满足采掘设备以及洒水器的水压要求，一般不需加压。缺点是井筒内管道长，部分矿井垂直向下高达1000m，井底大巷水压过大，使用不安全，特别对井筒深、井巷长者尤甚。其实，井下供水水源还有其他方案可供选择：如利用井下深部底板水源、利用井下排水。 
①利用井下深部底板水源。若井底大巷内底板下有较好的含水层，可采取向下钻水源孔取水，借用地下水的承压水头满足井下采掘设备、洒水器及消防用水的水压要求。采取深部底板钻孔分散供水的优点：井下供水管道短，不耗电，节能，管道承压低，使用安全。缺点是必须做较多的水文地质工作，因为并非在井下所有地点打钻孔均可取到水。
②利用井下排水。当井下排水量较大，而且大部分为疏干底板水时，由于水量大，水较清，可在井下建水仓，稍作沉淀后，用泵送至井下供水管网。
综上所述，我们在进行矿井井下供水设计时，应认真分析水文地质资料，视各矿井的实际情况因地制宜。当井下有疏干水或底板含水层近且水量大时，宜优先选择井下疏干水或井下钻孔取水做水源。当井下水质很差或不具备取水条件时，应从地面供水。
1.2.2井下防尘洒水及其自动化问题
井下防尘洒水主要为消除岩尘及煤尘，尽量使井下风流中的岩尘浓度控制在2mg/m3以下，煤尘浓度控制在10mg/m3以下，保证煤矿生产安全及工人身体健康。但实际情况是许多矿井井下煤尘浓度超标，而防尘洒水设备却闲置不用，分析其原因，有生产管理与思想认识不足，不够重视问题，亦有设计不能使洒水器自动化工作，管理不便的问题。由于井下运输中煤流不均匀，尤其是装车点或翻笼都是间歇工作的，洒水器时开时停，人工操作不方便也不及时。无煤时也洒水，导致水到处漫流或影响皮带运行等。结果是工人干脆不开洒水器。设计上可采取下列措施达到洒水器自动启闭：在洒水器前管道上加电磁阀及在煤流控制点设置光感器。当有煤流通过或矿车到达装车点及罐笼，光线被挡，光电器作用打开电磁阀，洒水器喷水，反之立即关闭。这样不但方便管理，又节约用水，更主要保证生产安全。因此，在井下防尘洒水的系统设计时，应力求实现自动化。
1.2.3井下给水管道防腐及管材选择
井下管道防腐一直是井下供水设计的难题，由于井下环境条件较差，空气湿度大，管道极易腐蚀。而且因为承压较高，往往使用无缝钢管或镀锌钢管。目前，民用建筑用来取代镀锌钢管的pp－R管，其公称压力已达2.5mpa，该管不存在防腐问题，在以后的井下供水设计中，当管道工作压力不大于1.6mpa时，可做一些试用研究工作。
1.3工业广场循环冷却水系统设计
由于煤矿通风、瓦斯抽放、井下灭火的需要，在矿井工业广场一般建有空压机站、瓦斯抽放站及制氮站。而空压机、瓦斯抽排机、制氮机等设备均需用水冷却。因需水量较大，采用循环冷却水。其供水流程如图3所示。
1.3.1循环水系统重复设置问题
目前大多数矿井循环水设计均采用空压机站、制氮站、瓦斯抽放站等各自配套循环冷却水系统。采用这种分散设置存在以下弊端：
①冷却循环水系统的水池、泵房等构筑物及水泵、冷却塔、软化水等设备重复建设，占地大，投资高；
②冷却水池、冷却设备布置在被冷却设备车间附近，导致车间卫生环境较差；
③分散设置能耗高，运行费用高；
④操作、管理人员较多，且技术力量分散。空压机站、制氮站、瓦斯抽放站对冷却用水的水质要求均为软化水，冷却进水温度均要求小于35℃，设备出水温度39～42℃。因此，矿井建设设计应综合考虑，在矿井工业场地适当位置设计一座循环水中心站，通过管道向各被冷却设备供水，设备冷却出水通过管道自流至循环水中心站。这样设置不但可克服上述分散设置的许多缺点，而且设备的维修、更换对生产影响小；节能降耗明显；便于对循环供水出现的技术问题组织力量攻关。
1.3.2冷却设备的合理配置问题
从已投入运行的循环冷却水系统的使用效果来看，循环冷却水设备与被冷却设备配置不合理，导致冷却效果不佳或节能效果很差，以淮南煤矿的潘三、谢桥矿井空压机站循环冷却水系统配置为例，空压机站一般有3～5台空压机，根据井下通风情况，可合理调节空压机启闭台数，而循环水系统水泵配置采用一台冷水泵、一台热水泵、一台互为备用泵。冷、热水泵流量按空压机组zui大通风时所需冷却水量选型，这样配置的结果，不论空压机组开启几台，冷却水泵均按zui大流量在运行，而且空压机开启台数转换频繁时，冷却水量调节只能靠频繁调节冷、热水泵出口管道阀门的开启度，很难控制，有时导致空压机冒水现象，为便于调节，又不得不在出水管上增加旁路回水。这种运行方式对水泵使用寿命影响大，能耗高。因此，在循环水系统设计时，一定要根据被冷却设备运行时需水量的变化情况合理配置冷却设备，如冷、热水泵、冷却塔、软化水装置的台数及流量搭配等。若从节能的角度出发，还可以考虑在循环水系统的冷、热水泵上增加变频调节功能，使流量调节随被冷却设备需水量变化更合理。虽然增加变频调节功能一次性投资有所增大，但4～的节能费用就可收回增加的投资。
2煤矿排水设计存在问题
煤矿排水设计的难点是生活污水处理设计，煤炭系统新建矿井非常重视环保建设，并投入了大量的环保建设资金。煤炭设计部门也对生活污水处理进行了多工艺、多方案比较与探索。如淮南地区，潘二矿的生物曝气工艺、潘三矿的生物转盘工艺、谢桥矿的表面曝气工艺、新集矿的氧化沟工艺。但从投入使用的实际效果及资金利用率来看均不理想。下面对煤矿生活污水处理作一些分析与探讨。
2.1煤矿生活污水处理设施重复建设现象普遍
目前部分煤矿矿井工业场地和居住区各建一座污水处理厂，这样两处征地，重复建设，投资大大增加，运行能耗高，管理费用高，技术力量分散，吨水处理成本高。一般来说，矿井工业场地和居住区相距不是很远，合建一座污水处理厂更合理，考虑从居住区向工业场地排水，管道埋设太深，可在中间设置污水提升泵站，或者在工业场地与居住区中间地段征地建设污水处理厂。采取合建方式，不但可节省投资，更主要可大大降低运行成本。
2.2污水处理设计参数选择不合理
进行煤矿生活污水处理厂设计时，对污水中污染物指标BOD5、CODCr、SS取值，不是按实测，也不是用类比，而是套用城市生活污水污染物指标为设计依据，以BOD5为例，城市生活污水为200mg/L，而实际煤矿BOD5值一般只有70～80mg/L.由于生活污水中有机物含量太低，致使原来设计的不少活性污泥法处理工艺，在运转过程中微生物得不到zui低限度的营养物质，而被“饿死”、分解、矿化，形不成活性污泥。为此不少处理厂停止了回流活性污泥，保持了原来设计中的曝气环节，使原来的设计失去了核心环节--活性污泥及其工艺过程，变成了简单的一级强化处理。即使氧化沟污水处理工艺，也存在同样的问题，往往设计流程中的回流活性污泥回流不起来，致使原氧化沟系统变成了附加曝气的带状平流沉淀池；原设计中的不少配套设施成为多余，如消泡池、污泥集中处理池和污泥晾晒场等，造成了大量资金的浪费[5].
山西古交矿区的许多矿井采用二级生物接触氧化法处理煤矿生活污水，效果很好。此工艺的特点是能适应矿区低浓度、变化大的污水，同时投资省，操作维护也比活性污泥法简单。它的原理是利用固体滤料表面所形成的生物膜净化废水。可利用的滤料是多种多样的，如炉渣、玻璃钢或塑料蜂窝状材料、半软性纤维球等[6].
因此，在进行煤矿污水设计时，一定要分析进水污染物指标，选择适用性强、耐冲击负荷高的污水处理方案，提交环境保护部门专家组审查后确定zui终处理工艺。
3结语
总之，煤矿建设的水资源化，煤矿给水系统，循环水系统的合理配置，煤矿污水治理与环境保护等问题，值得煤矿给排水设计工作者深入研究与探讨。与本文相关的产品有不锈钢波纹管密封安全阀
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