為進一步推動礦井水保護和利用,潞安化工余吾煤業公司礦井水資源優化配置的“北水南調”工程于7月3日實現首次排水成功,為礦井水資源優化利用交出了一份亮眼答卷。
在礦井生產的關鍵鏈條中,水資源的均衡調配直接關系到生產效率與安全保障。此前,該公司南風井工區井下因水源補給不足,多次出現靜壓水系統壓力不穩的情況,影響采掘面降塵與設備冷卻作業;而中央區西翼采區水倉近期卻處于高水位運行狀態,水資源供需矛盾已成為制約區域高質量發展的突出瓶頸。
精準研判 虹吸破題
“北水南調”工程的核心目標是將西翼采區富余礦井水輸送至南風井,填補其水源缺口,科學開展長距離輸水調度是技術關鍵。
為此,余吾煤業公司生產科牽頭策劃實施“北水南調”工程,歷經精心籌備與協同攻堅,在滿足資源化和生態化利用目標基礎上,兼顧經濟與技術的合理可行,進行可行性研究。
方案制定階段,該公司生產科組建專項小組展開全面調研,一組組精準數據為方案設計提供了科學依據。北翼軌道大巷最高標高與南風井水倉標高最大高差達25米,兩區域間管路輸送距離長達近七千米,沿途需經過二部猴車巷、北軌大巷、南翼軌膠聯巷等10余個巷道節點。
綜合考量多方面關鍵因素后,方案逐漸清晰。
“在特定環境中,虹吸原理通過液體重力與大氣壓力的協同作用,實現了水資源的高效輸送。西翼水倉與南風井井底水倉存在自然高差,U型地勢使得管路形成密封腔體,當臥泵提供0.3MPa的初始壓力時,水在重力作用下自然流動,而大氣壓力則持續‘推動’水流前進,無需額外大功率動力設備。”該公司生產科科長彭洪濤向介紹。
最終,專項小組敲定方案:通過完善排水管路網絡,確定直接將西翼采區水倉水排至南風井井底水倉的方案,相比傳統排水方式,這種模式能耗降低30%,且避免了長距離輸送中的動力損耗問題。“虹吸原理”不僅有效緩解了礦井水供需矛盾,更推動公司井下供水綠色轉型升級。
協同攻堅 掛圖作戰
工程能否順利推進,前期籌備是關鍵。余吾煤業公司生產科牽頭構建聯動機制,供電二隊、供電三隊、運搬一隊、供水隊等多部門迅速響應,開啟“掛圖作戰”模式。
歷經多階段的精細化籌備,各環節無縫銜接。在勘測與設計階段,該公司技術人員攜帶測繪儀器深入井下12條巷道,徒步丈量管路路由3次,繪制出精準的管路鋪設圖紙,明確3處需要改造的巷道管路接口位置。設備與管路準備階段,通過對既有管道的檢測、維護與整合利用,僅需新增800米管路安裝即可完成工程改造。這一做法不僅大幅降低了工程的材料成本和施工周期,還減少了對周邊環境的擾動,體現了資源節約與工程效率的雙重優勢。
為構建長距離引調水工程建設及運行安全體系提供有力保障,從而充分發揮工程效能。該公司生產科建立專項工作聯動群,制定相關制度,明確責任分工,并且在隊組與隊組間設立聯動機制,并由專人負責。同時,該公司組織20名操作人員開展了3次實戰演練,模擬管路堵塞、壓力驟降等8種突發情況。
“針對‘壓力超上限’‘流量不足’等核心場景,隊組與隊組間聯動操作響應,通過轉動水倉口排水閥實現泄壓或增流,各項操作人員均能在3分鐘內完成參數調整與故障排除。”該公司生產科質標辦主任劉彥鵬說。
成效顯著 綠色節能
截至目前,該工程日均輸送礦井水達一千立方米。同時,還可通過智能監測系統實時捕捉現場實際水量變化,通過閥門調節或水泵功率調整等方式及時優化水量輸送,確保供需平衡與系統安全運行。這一成功的背后,虹吸原理的巧妙應用是核心支撐。
“北水南調”工程實施后,南風井靜壓水系統壓力從原來的0.2-0.3MPa穩定提升至0.4MPa以上,滿足了采掘面降塵、設備冷卻的全時段用水需求,未再出現因缺水導致的生產中斷。
作為該采區唯一的綜采隊組,該公司綜采預備隊成為了最大受益者。
“生產用水對綜采隊井下生產是剛需資源,缺少用水會導致生產效率下降、設備壽命縮短、成本飆升等問題;而用水充足則能保障生產連續、環境安全、設備穩定、綜合效益最大化。因此,該工程的成功投用,確保了綜采工作面用水量和水壓穩定,為高效安全生產奠定基礎。”該公司綜采預備隊隊長袁月清說。
水資源是礦井高質量發展的基礎性要素。該工程將礦井水納入綜合水資源管理體系,為井下水資源配置提供多元化的補充,提高礦井水利用率,有助于緩解煤水矛盾和區域性水資源供需不平衡,還成為推動該公司綠色轉型的重要途徑。
“礦井水是一種重要的非常規水源,強化礦井水合理回用,能夠減少對其他水源的依賴,降低對生態環境的污染,推動煤炭行業向綠色、低碳和可持續發展的方向轉型,提升企業的競爭力和可持續發展能力,有力推動公司的高質量發展。”該公司節能環保科科長牛華雷介紹。
“北水南調”工程的成功實施,不僅破解了礦井水資源分布不均的難題,更探索出一條深礦井長距離水資源調配的新路徑。下一步,余吾煤業公司將持續優化排水系統運行參數,深化虹吸原理在礦山工程中的應用,為綠色高效生產注入更多科技動能。
李鵬 王江 楊利軍
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[編輯:趙孝蕾]
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