13第十三章给水排水Word格式.docx
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59.11
NH4+
0.20
0.011
0.83
暂时硬度
Fe2+
<0.04
/
永久硬度
0.00
Fe3+
总碱度
59.20
小计
25.25
1.322
100.00
负硬度(CaCO3)
0.09
阴
HCO3-
72.19
1.183
77.52
固行物
86.38
CO32-
CODcr
632.46
Cl-
3.14
0.088
5.77
NO2-
<0.004
SO42-
12.00
0.250
16.38
As
<0.005
F-
0.10
0.005
0.33
Cu
<0.01
NO3-
<0.25
PO43-
<0.02
87.43
1.526
Pb
0.0081
总计
112.68
2.848
水质类型
HCO3-·
二、主要设计依据
⒈支撑性文件
《云南省罗平县阿岗镇四号煤矿生产地质报告》及其评审意见和批复;
《云南省罗平县阿岗镇四号30kt/a扩90kt/a矿井扩建项目环境影响评价报告书》及其批复(云环审[2011]89号)。
⒉设计标准和规范
《污水综合排放标准》(GB8978-1996);
《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006);
《煤炭工业小型矿井设计规范》(GB50399-2006);
《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005);
《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB50383-2006);
《煤炭工业给水排水设计规范》(MT/T5014-96);
《室外给水设计规范》(GB50013-2006);
《室外排水设计规范》(GB50014-2006);
《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003);
《工业企业设计卫生标准》(GBZ12002)。
第二节室外给水工程
一、用水量计算
本设计给水范围包括工业场地生活、生产和消防用水;
井下消防及防尘用洒水,各项用水量计算结果详见表13.2.1:
“煤矿用水量计算表”。
表13.2.1煤矿用水量计算表
顺序
用水项目
用水人数
用水标准
用水量
备注
一昼夜
最大班
一昼夜(m3)
小时不平衡系数
最大小时(m3)
计算流量(L/s)
一
地面生活用水
1
职工生活用水
330
20升/(人·
班)
6.60
3.0
0.23
2
食堂用水
232
15升/(人·
餐)
6.96
2.0
0.70
0.19
用餐人数取出勤人数,
按每人每天两餐计
3
浴室用水
95
—
29.35
11.74
3.75
21个淋浴头(b取100%);
5个洗脸盆(b取80%)
4
洗衣房用水
173
60L/kg
15.6
1.5
1.95
0.54
每人每日1.5kg干衣
5
家属区用水
30
150升/(人·
日)
4.50
2.8
0.53
0.15
6
未预见用水量
9.45
2.36
按日用水量的15%计
72.43
18.09
二
地面生产用水
机修、灯房用水
0.5
0.14
绿化及其他
0.02m3/t煤
5.46
1.82
0.51
用水时间3h
洗车用水
400升/辆·
次
0.8
0.40
0.11
按每天2辆车计
12.96
4.32
1.20
3.33
1.06
25.55
8.10
三
井下防尘洒水
113.93
16.14
4.48
四
地面消防用水
20L/s
216m3/次
72
20
按煤堆场考虑,
火灾延续时间3h
五
井下消防用水
消火栓用水
7.5L/s
162m3/次
火灾延续时间6h
根据上表,全矿最高日生产、生活总用水量约为212m3/d,其中生活用水约为72m3/d,生产用水约为140m3/d。
井下防尘洒水用水量约为114m3/d。
根据防火规范,地面消防用水量为20L/s,火灾延续时间3h;
井下消防消火栓用水量为7.5L/s,火灾延续时间6h,次用水量162m3。
二、水源选择及水源工程
⒈水源选择
⑴生活水源
新扩场地生活用水,采用马桑田小溪。
⑵生产水源
本着节约水资源、保护环境和节能减排的原则,首先采用处理达标后的矿井水作为生产用水水源。
根据矿井涌水量预测,+1880m正常涌水量为295m3/d,井下防尘洒水需126m3/d。
矿井涌水能够满足要求。
⒉水源工程
⑴生活水源取水工程
生活用水取自矿井东部马桑田小溪,输水距离700m,设两趟DN50的镀锌焊接钢管。
⑵生产用水补充水源取水工程
矿井涌水能满足生产用水要求。
建进时期及特殊时期生产用水取自矿井东部马桑田小溪,输水距离700m,设两趟DN100的镀锌焊接钢管。
三、输配水系统
⒈输水管网
⑴生活输水管
输水管路选用DN50的镀锌焊接钢管,明装敷设,全长约700m。
管道敷设要避开滚石、滑坡地带,以防止被砸坏及地基破坏。
当管道坡度达15°
~25°
以上时,管道下面应设挡墩支承,防止因管道下滑拉坏接口。
管道在转弯处,设固定支墩。
直线管道隔8~12m设1个滑动支墩,隔60~70m设1个固定支墩。
在管线的高起部位,应安装排气阀。
在管线的最低处设排水阀,以利于排除管道中的沉淀物或放空管道进行检修。
⑵生产输水管
生产输水管选修DN100的镀锌焊接钢管输水管,工业场地外采用明装敷设,场地内埋地敷设。
暗装管道的起始端,转弯处和进入泵房取水井前设置检查井,直线暗装管道每隔50m设置1个检查井。
检查井的做法同排水管。
管道敷设坡度3‰,管道覆土厚度不小于0.7m。
管道长度约为230m,其中100m明装,130m埋地敷设。
从生产取水泵房至高位水池前的重力式无阀滤池修建1条DN100的输水管。
管材采用镀锌焊接钢管。
管道在场地外采用明装敷设,在场地内采用埋地敷设。
明装管道沿排水沟敷设,埋地敷设管道的覆土厚度不小于0.7m。
明装敷设的管道,管道坡度达15°
⒉调蓄构筑物
在地面分别修建高位水池及备用水池各一座,供煤矿生产、消防用水。
同时修建一座生活水池。
⑴生活水池
在地面+1932m标高处修建1个生活水池,水池池内壁尺寸为(长×
宽×
高):
4m×
3m×
3m,有效容积30m3。
水池采用地上式,砖砌体结构,混凝土预制盖板,池底标高+1932m。
预制盖板上预留600×
600的人孔。
水池上的管道均采用镀锌焊接钢管。
进水管与输水管路相同。
出水管管底至池底距离大于50mm。
进、出水管分设在水池两侧。
水池设溢流管,泄水管和通气管。
溢流管管口在水池设计最高水位(2.7m)以上50mm处。
通气管管口朝下并设网罩。
⑵生产消防合用水池
在地面+1937m标高处修建1个生产消防合用水池(即高位水池)和一个备用水池。
生产消防合用水池净尺寸:
φ9×
3.5m,有效容积200m3。
备用水池净尺寸:
φ6.4×
3.5m,有效容积100m3,为生产消防合用水池的一半,均满足规定。
水池均为地上式,钢筋混凝土结构。
水池可以选用图集07S906。
各附属设施见图集。
基础结构设计由施工图阶段进行完善。
⒊泵房
在地面工业场地+1416m,矿井水处理构筑物旁修建生产取水泵房,由水泵向重力式无阀滤池供水,过滤后进入高位水池备用。
取水泵选用两台IS65-40-200型单级单吸悬臂式离心泵,一用一备。
水泵额定流量25m3/h,扬程50m,电机功率7.5kW。
泵房内设集水井,集水井尺寸(长×
深):
2×
1.5m。
水泵采用真空泵引水,配备一台SZB-4型水环式真空泵,额定功率1.5kW。
水泵进出水管装设相应的检修、控制阀门和压力表。
水泵设置减振措施。
水泵房内配套设施和管路由厂家统一设计和安装。
⒋配水管网
生产、生活配水管均采用枝状管网供水。
生活水池供地面生活区和办公区用水,生产水池供井下消防、洒水防尘和地面生产、消防用水。
支管与干管连接处,在支管上设置同管径的阀门,以使支管检修时不影响干管供水。
在办公区、生活区、风井场地(包括炸药库)和储煤场附近设置4个SS100/65-1.0型室外地上式消火栓。
根据“六大系统”建设规定及要求,在地面生活给水干管和井下生产给水干管之间敷设连通管,并设置开启阀门。
连通管上必须设置防污隔断阀,以防止生产用水进入生活用水管网。
⒌管材及管道敷设
地面室外给水管道选用管材和敷设情况如表13-2-2所示。
表13-2-2地面室外给水管道选用表
序号
管网
管材
敷设方式
连接方式
生活输水管
镀锌焊接钢管
明装
螺纹连接
生活配水管网
钢衬塑复合给水管
场地内埋地;
场地外明装
生产输水管
沟槽式卡箍连接
生产配水管
DN≤80螺纹连接;
DN≥100沟槽式卡箍连接
⒍给水系统图
室外给水系统如图13-2-1。
配水管网详见地面给排水综合管路图。
四、净水设施
净水设施分生活用水净水设施和生产用水净水设施。
⒈生活用水净水设施
本次设计采用马桑田小溪溪水作为煤矿生活水源。
采取消毒处理措施即可饮用。
采用次氯酸钠消毒液消毒,消毒液通过投加装置直接投加在生活输水管上。
⒉生产用水净水设施
生产用水采用矿井水和马桑田小溪溪水。
矿井水处理达标后,还须经过过滤和消毒处理。
马桑田小溪溪水已满足生活用水水质要求,本次设计,将其作为生产辅助水源,仅采取消毒处理措施。
消毒方法同生活用水。
消毒采用一套JYW型小型组合式次氯酸钠发生装置。
生活用水消毒剂采用计量泵投加,生产用水消毒剂采用重力泵前投加。
第三节室外排水工程
一、污、废水排放源
本矿井污水和废水主要来源于矿井井下排水、生活办公区生活污水、浴室废水、机修废水、食堂污水等,无选煤废水。
根据各项污、废水的水质特征,采取相应的处理工艺。
各种污、废水性质指标和处理工艺见表13.3.1。
表13.3.1煤矿污、废水性质指标和处理工艺表
污、废水项
水量(m3/d)
水质特征
处理工艺及去向
矿井水
49
SS:
400mg/L,CODCr:
18mg/L,NH3-N:
6.7mg/L,pH:
7.8
混凝沉淀;
全部回用
生活污水
8.9
250mg/L,CODCr:
300mg/L,BOD5:
120mg/L,
生物接触氧化处理达标后排放
淋浴污水
23.5
65mg/L,CODCr:
135mg/L,BOD5:
65mg/L
食堂污水
5.6
270mg/L,CODCr:
1000mg/L,BOD5:
280mg/L
隔油;
洗衣房洗涤废水
12.5
70mg/L,CODCr:
310mg/L,BOD5:
250mg/L,动植物油
机修及洗车废水
SS、CODCr、BOD5:
石油类可达30mg/L
矿井排水量取最大涌水量。
生活和其他生产设计排水量取设计用水量的80%计取,小时变化系数同给水。
二、雨水系统
地面为雨、污分流的排水体制,雨水经明沟、暗沟收集后通过管涵排至马桑田小溪。
三、污、废水系统
工业场地和生活办公区均采用污、废水合流的排水系统,所有排水管道均为重力流管道,无需提升泵站。
室外排水管道的接户管采用公称外径DN160的UPVC排水管,其他室外污水管道均采用公称内径DN/ID225的HDPE双壁波纹管,环刚度S2级。
管道采用承插式连接,管道敷设最小坡度i=0.004,最小覆土深度0.7m。
在管道转弯、有支管接入处和埋地式污水处理设备前、后应设检查井,其余直线管段每40m设置一个检查井。
跌水水头大于2.0m时,应设置跌水井,一次跌水水头高度不得大于6m。
矿井井下废水直接由井下排水系统排入水处理设施的沉淀池中,处理后复用。
四、排水处理
矿井井下废水的处理采用絮凝沉淀处理工艺,经处理达到《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)规定的标准后,回用用于矿区生产、消防用水后,其多余部分排放。
生活、生产污水处采用WSZ—A—3型型地埋式污水处理设备处理,达到《污水综合排放标准》GB8978规定标准后,直接排放。
污水处理设备前必须设置调节池。
第四节建筑给水排水工程
一、系统
⒈给水系统
本矿地面建筑物为轻钢活动板房,不设置室内给水设置。
主要的用水建筑物有:
食堂、公共浴室、公厕等生活福利建筑。
其余一些建筑物仅在室外设置给水龙头供水,水管不入户。
由高位水池重力供水,无需加压设施。
给水系统均为枝状管网。
公共浴室设置脚踏式淋浴器和洗脸盆。
公共厕所内均采用冲洗水箱浮球阀冲厕。
具体室内洁具布置由施工图进行深化设计。
工业建筑内仅根据需要,部分建筑设置生产给水管,均不设生活给水管。
⒉热水系统
矿区主要的用热水建筑物为公共浴室、食堂。
设计采用集中供热系统,由太阳能联合热泵系统制备。
具体详见第十四章。
⒊消防系统
结合矿区建构筑物具体情况,根据《建筑设计防火规范》,建筑物内可不设置室内消火栓。
但应根据《建筑灭火器配置设计规范》配备灭火器。
⒋排水系统
采用污、废水合流制排水。
食堂产生的高温污水应经降温构筑物降至40℃后才能排入室外污水管,其中食堂污水还应经隔油池隔油处理。
室内采用排水明沟收集机修房、车库产生的废水,由隔油池隔油处理后才能排入室外污水管。
雨水由雨水立管收集后直接排入室外的明沟,自流排放。
第五节井下消防、洒水工程
一、设计水量、水压、水质
⒈设计水量
矿井为普采炮掘工艺,无大的用水设备。
主要的用水点为采掘工作面,煤炭运输转载点以及日常的巷道洒水冲洗。
消防用水量按7.5L/s计取,每个消火栓流量按2.5L/s计算。
用水延续时间按6h考虑。
根据井下各用水点用水设施计算矿井防尘洒水用水量。
如表13-5-1。
⒉设计水压
矿井投产时,地面高位水池池底和井下工作面的垂深在60~70米左右。
矿井可采用自流供水。
喷雾喷嘴的给水压力不得低于0.5MPa,其他设备不得低于0.3MPa。
消火栓的顺口给水压力在0.3~0.5MPa之间,超出时采用减压孔板减压。
随着后期开拓水平的延伸,井下管网应视需要逐步采取减压措施。
⒊水质
悬浮物含量不得超过30mg/L;
悬浮物粒度不得大于0.3mm;
pH值6~9;
大肠菌群不超过3个/升。
表13-5-1矿井防尘洒水用水量计算表
生产用水项目
用水设备
用水项流量指标qi(L/min)
每日工作时间ti(h)
0.06×
qi×
ti
小时用水量m3/h
日用水量m3/d
回采工作面
湿式煤电钻ZMS-12A
1台
0.6
0.3
0.75
放炮喷雾
1.2
掘进工作面
湿式煤电钻/凿岩机
2台
8
4.8
6.0
锚杆钻机
10
7.5
2.4
混凝土喷射机
25
7.5
9.4
转载点喷雾
工作面刮板→刮板运输机巷刮板
1
8.00
2.88
0.48
3.6
刮板运输机巷→溜煤眼
溜煤眼放煤口
冲洗巷道给水栓
工作面附近巷道
10.8
3.6
13.5
转载点附近巷道
4.5
风流净化水幕
回采工作面运输巷上下口30m内
2
5
16
9.60
0.60
12.0
回采工作面回风巷上下口30m内
掘进工作面距迎头50m内
回风大巷
4.80
0.30
运输大巷
主斜井
最大小时用水量m3/h
16.1
最高日用水量m3/d
113.9
二、配水管网系统
⒈管网
井下消防和防尘洒水合用一套供水系统,枝状管网,由地面高位生产消防水池静压供水。
主干管由主井引入,分别向各采掘工作面和巷道供水。
⒉管道
⑴管材
根据矿井开拓方案图,矿井开拓达到投产标高时,最大静水压力约为0.6MPa,可采用镀锌焊接钢管。
随着开拓的延伸,当井下最大静水压力大于1.6MPa时应采用镀锌无缝钢管。
工作面和其他洒水除尘现场采用橡胶软管从给水栓上引水。
一个用水点使用软管长度不宜超过50m。
①管壁厚度校验计算
本次设计,仅对投产时采用的焊接钢管进行校验计算。
,校验结果如表13.5.2。
表13.5.2管壁计算表
序
号
最大计算
水压(Mpa)
公称
直径
外径
管壁
厚度
内径
dj(mm)
[σ]
理论管壁
厚度δj
设计钢管
壁厚(mm)
0.60
33.5
2.65
28.2
113
2.59
32
42.3
37
0.12
2.62
40
48
2.90
42.2
2.64
50
60
54.2
0.18
2.68
65
75.5
3.25
69
2.73
80
88.5
82
0.27
2.77
7
100
114
3.65
106.7
0.35
2.85
125
140
131
0.43
2.93
9
150
165
156
0.52
3.02
投产时,井下管道外径和厚度规格必须采用表13-5-2数据,方能满足要求。
当矿井延伸至更低投产标高时,所使用管材应重新进行校验计算。
⑵管件
井下采用阀门的承压强度应大于最大静水压力。
井下管道连接,公称直径≥DN80时采用卡箍式连接,<80时采用丝扣连接。
⑶管道敷设
防尘洒水管道从行人井下井,明装敷设。
具体敷设应满足巷道断面设计的要求。
斜井井筒中的管道必须用支墩或托梁架起,并设置承受下滑力的斜管托架。
水平巷道可采用支架。
⑷管道防腐
根据地质报告分析,矿井水pH=7.8。
管道防腐先刷1~2道环氧富锌底漆,再刷3道环氧沥青后将型防腐涂料。
三、用水点设置
井下用水点主要有:
工作面用水,原煤运输转载点防尘喷雾用水,工作面进回风顺槽和回风大巷风流净化水幕用水、给水栓冲洗巷道用水和消火栓防灭火用水。
⒈采掘工作面
采掘工作面配湿式煤电钻、锚杆电钻、湿式混凝土喷射机等用水设备。
采用水炮泥封孔,放炮喷雾降尘。
⒉风流净化水幕
在进回风顺槽上下口、运煤的进风大巷、主斜井井底和掘进迎头等处设置风流净化水幕。
⒊给水栓
敷设了消防洒水管的井下大巷每隔100m设置1个DN25的给水栓,工作面进回风巷道每隔50m设置1个DN25的给水栓。
⒋消火栓
在主、副井井底与车场连接处,机电硐室,消防材料库和回采工作面进、回风巷口设置DN50的消火栓。
转载点喷雾采用标准锥型空心K系列喷头,放炮喷雾和风流净化水幕采用标准锥形实心S系列喷头,工作压力均为0.1MPa。
各用水点具体配备点位置和井下管道布置情况详见“井下消防及防尘洒水管道示意图(C1170-874-1)”
四、管网水力计算
根据井下消防洒水管道布置情况,划分节点,如图13-5-1。
根据用水点用水情况和巷道接替,合理确定管段
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- 13第十三章 给水排水 13 第十三 给水 排水