第12章 给水排水hyh.docx
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第12章给水排水hyh
第十二章给排水
第一节给水
一、概况
1.供水对象和范围
本设计给水对象和范围包括工业场地的生产、生活用水及消防用水。
本矿井设计生产能力为1.2Mt/a。
2.基础资料和设计依据
（1）《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-2005。
（2）《煤矿井下消防、洒水设计规范》（GB50383-2006）。
（3）《室外给水设计规范》GB50013-2006。
（4）《室外排水设计规范》GB50014-2006。
（5）《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005。
（6）《建筑设计防火规范》GB50016-2006。
（7）其它有关的规程、规范及规定。
（8）其它相关专业提供的资料。
二、用水量、水质和水压
1．用水量
用水量根据现行《煤炭工业矿井设计规范》，并结合当地气候、建筑标准、井型及工效等因素进行计算。
本矿井工业场地总用水量为4013.7m3/d，其中：
工业场地生活用水量为756.1m3/d，井下消防洒水用水量为1332.9m3/d，地面生产系统用水量为1600.0m3/d，罐浆用水为247.0m3/d，绿化用水量为77.7m3/d。
矿井地面消防用水量为50L/s，一次火灾延续时间按3h计，消防水量贮存于日用消防水池内。
井下消防用水量为7.5L/s，一次火灾延续时间按6h计，消防水量贮存于井下消防洒水水池内。
用水量计算详见表12-1-1、12-1-2。
表12-1-1矿井用水量计算表
序号
用水项目
用水时间
用水人数及设备数
用水标准
用水量
备注
班数
每班用水时间（时）
昼夜
最大班
数量
单位
昼夜m3/d
Kh
最大时m3/h
1
生活用水
4
6
540
180
50
L/人.班
27.0
2.5
3.1
2
食堂用水
540
180
25
L/人.餐
27.0
1.5
3.7
每人每日两餐,每日用水时间12h
3
浴室
4
1
3.1
淋浴器
91
540
L/h.个
196.6
1
13.0
48个淋浴器,水箱充水时间2h
3.2
洗脸盆
13
100
L/h.个
5.2
1
0.5
10个洗脸盆,水箱充水时间2h
3.3
浴池
77.7
1
13.0
浴池净面积37m2,充水时间2h
4
洗衣房
1
12
475
80
L/人
42.6
1.5
7.0
5
单身公寓
24
540
100
L/人
54.0
3
6.8
6
锅炉房
200.0
20.0
工艺要求
7
小计
630.1
67.1
8
未预见水量
126.0
13.4
取小计水量的20%
9
合计
756.1
80.5
10
地面生产系统用水
1600.0
工艺要求
11
井下消防洒水
1332.9
12
罐浆用水量
247.0
工艺要求
13
工业场地绿化
3
L/m2/次
77.7
绿化面积2.59公顷
14
总计
4013.7
15
井下消防用水量
162.0
16
地面消防用水量
540.0
表12-1-2井下用水量计算表
序号
用水项目
用水时间（时）
用水设备数
用水标准
用水量
备注
数量
单位
昼夜m3/d
最大时m3/h
一
综采工作面
1
喷雾泵站
12
2
320
L/min
460.8
38.4
工艺要求
2
煤层注水
16
1
33
L/min
31.7
2.0
工艺要求
3
破碎机
10
1
80
L/min
48.0
4.8
4
支架喷雾
10
3
35
L/min
63.0
6.3
喷雾面积14m2，
喷雾强度2.5L/min.m2
二
掘进工作面
1
煤电钻
8
3
5
L/min
7.2
0.9
2
掘进机
10
1
80
L/min
48.0
4.8
工艺要求
3
放炮喷雾
2
1
20
L/min
2.4
1.2
三
混凝土施工用水量
10
1
25
L/min
15.0
1.5
四
转载点喷雾
24
3
18
L/min
77.8
3.2
喷雾面积6m2，喷雾强度3L/min.m2
16
4
18
L/min
69.1
4.3
喷雾面积6m2，喷雾强度3L/min.m2
五
冲洗巷道用水量
3
10
20
L/min
36.0
12.0
六
风流净化水幕
24
4
18
L/min
103.7
4.3
喷雾面积6m2，喷雾强度3L/min.m2
16
6
18
L/min
103.7
6.5
喷雾面积6m2，喷雾强度3L/min.m2
七
小计
1066.3
90.3
八
总计
1332.9
112.8
取小计的1.25倍
九
井下消防用水量
162
一次消防用水量
十
固定灭火装置用水量
54
井下消防流量7.5L/s，延续时间2h
2.水质
本矿井生活用水由神木县第二新村园区自来水管网供给，水质可以满足GB5749－2006《生活饮用水卫生标准》。
经过处理的生活污水，其水质满足《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）中城镇杂用水中的城市绿化用水水质控制指标，同时也满足生产系统用水水质。
经过处理的井下排水，其水质满足《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）中城镇杂用水中的城市绿化用水水质控制指标，同时满足井下消防洒水用水、生产系统用水及黄泥罐浆用水水质指标。
3.水压
矿井工业场地用水水压由设在工业场地的日用消防泵房内的生活变频供水设备保证，水压均能满足矿井生产、生活用水水压要求。
矿井工业场地生活给水系统要求水压为0.35MPa。
矿井消防制度采用临时高压制，当有火灾发生时，启动设在日用消防泵房内的消防泵，以保证消防用水水压。
建（构）筑物消防给水系统要求水压为0.8MPa。
三、水源
1.生活用水水源
本矿井工业场地生活水源采用神木县第二新村园区自来水管网，用水量及水质均可满足本次资源整合用水的要求。
2.复用水水源
为了节约用水，保护环境，设计考虑将生活污水处理后作为绿化用水及生产系统用水水源,供水能力为476.2m3/d；将井下排水处理后作为地面生产系统用水、井下消防洒水用水及黄泥罐浆用水水源，可靠供水能力按井下正常用水量的50%计，为960m3/d。
复用水不足部分由生活用水补给。
四、给水系统
设计本矿井的给水系统采用分质供水系统，即矿井工业场地生活供水系统和复用水系统。
1．矿井工业场地地面生活给水系统
矿井工业场地地面生产、生活用水由神木县第二新村园区自来水管网供给。
由神木县第二新村园区自来水管网接管将水接至日用消防水池内，在日用消防水池中投加二氧化氯消毒剂消毒，再由设在日用消防泵房内的生活变频供水设备加压供水给各用户。
室外给水管网布置为枝状。
在日用消防水池进水口处设置水表；在管网的适当位置设置检修阀门等。
室外给水管道采用衬塑钢管，主管管径DN150，管件连接，管顶埋深为1.7m。
2.井下供水施救系统
井下施救系统生活用水量为28m3/d。
水源为工业场地生活饮用水，井下设有救生舱。
从主井工业场地生活供水管网上就近引一根DN32的专用生活供水管道，沿主斜井敷设至井下各救生舱的生活饮用水点及压风自救管路的阀门处，各救生舱接DN20支管，支管口设置小型净水过滤器，压风自救管路的阀门处接DN20支管。
供至井下的生活饮用水通过净水过滤器过滤后可直接饮用。
为了保证救生舱用水点的压力不大于0.3MPa，在压力超过0.3MPa的给水支管上设置减压阀进行减压。
给水管材采用内衬不锈钢复合钢管，丝接。
3.地面消防用水
消防泵由日用消防水池内吸水将水供至工业场地各消防用水点，并在工业场地最高建筑物（原煤仓）屋顶设有一座储存室内前10分钟消防水量（有效容积18m3）的水箱，以保证消防用水要求。
矿井工业场地消防采用临时高压制，当有火灾发生时，由日用消防水池内的消防贮水保证灭火时的水量，并启动设在泵房内的消防泵供水。
矿井工业场地消防给水管网采用采用枝状与环状相结合的方式布置，在管网中设有阀门井及室外地下式消火栓等。
同时在管网适当位置设置水幕系统报警阀组等配套设施。
室外消防给水管采用消防用内外涂塑复合钢管，卡箍连接，管顶埋深1.80m。
生活给水、井下施救供水及消防给水系统示意图见图12-1-1。
4.复用水系统
生活污水经二级处理加深度处理达到绿化用水标准后部分用于浇洒绿地，剩余部分用于地面生产系统用水；井下排水经混凝、沉淀、气浮、过滤及消毒处理达到复用水水质标准后，按所需水量供至地面生产系统用水、井下及黄泥罐浆用水。
图12-1-1生活给水、井下施救供水及消防给水系统示意图
（1）绿地浇洒用水系统
在工业场地绿地范围内敷设绿地浇洒管道，管道为枝状布置，并且每隔40m设置一个给水栓。
绿地浇洒泵从生活污水处理站复用水池吸水，并将其压力供至工业场地进行绿地浇洒。
绿地浇洒管道采用衬塑钢管，主管管径DN80，法兰连接，管顶埋深为1.7m。
（2）井下消防洒水系统
处理后的井下排水进入井下消防洒水及灌浆水池，变频供水设备从水池内吸水，将水供至井下消防洒水管道。
消防洒水水池至主斜井之间的管道采用衬塑钢管，主管管径DN150，法兰连接，管顶埋深为1.7m。
（3）灌浆站供水系统
处理后的井下排水进入复用水池，灌浆供水泵从水池内吸水，将水供至灌浆站。
井下水处理站至灌浆站管道采用衬塑钢管，主管管径DN100，法兰连接，管顶埋深为1.7m。
（7）地面生产系统用水系统
处理后的井下排水进入复用水池，生产系统供水泵由水池内吸水，将水供至循环水池。
生产系统供水管道采用衬塑钢管，主管管径DN150，法兰连接，管顶埋深为1.7m。
5.热水给水系统
从副井场地工业场地锅炉房出来的热水（60°）经加压供至各热水用水点。
热水管网包括热水供水管及热水回水管，热水管道采用热水专用衬塑钢管，卡箍连接，热水管道主供水管管径为DN150；热水管道主回水管管径为DN100。
热水室外管道敷设方式采用管沟敷设。
6．给水系统建（构）筑物布置及设备
工业场地设有：
日用消防泵房一座，尺寸为L×Ｂ×Ｈ＝18.6×6.0×7.4m，半地下式布置，内设：
生活变频供水设备一套，型号：
HLS80/0.4型，Q=80m3/h，H=40m，配泵三台，单台N=22kW，配气压罐一台，DXH=0.6X1.8m；消防泵两台，一用一备，单台型号：
XBD8.0/50-55型，Q=50L/s，H=80m，N=55kW；潜污水泵两台，单台型号：
AS1.0-2CB，Q=15m3/h，H=4.5m，N=1.0kW，用于泵房内地面积水的排除及水池放空；YHL混合消毒净水器二台，型号：
YHL-4，产气量100g/h，N=2.2kW,一用一备。
日用消防水池两座，圆形，每座容积为400m3,尺寸为D×H＝11.1×3.5m，地下式布置。
吸水井一座，尺寸为12.0×1.5×4.0m，地下式布置。
井下消防洒水水池一座，圆形，容积为600m3，尺寸为D×H＝12.6×4.0m，地下式布置。
井下消防洒水泵房一座尺寸为L×Ｂ×Ｈ＝12×6.0×7.4m，半地下式布置，内设：
井下消防洒水变频供水设备一套，型号：
HLS60/0.6型，Q=60m3/h，H=60m，配泵三台，单台N=18.5kW，配气压罐一台，DXH=0.6X1.8m；潜污水泵两台，一用一备，单台型号：
32QW8-12-0.75，Q=8m3/h，H=12m，N=0.75kW，
第二节排水
一、概况
1.污废水的来源、水量
本矿井的污废水来源为：
工业场地的生产、生活污水和井下排水。
工业场地的生活污水量为501.2m3/d。
生产、生活污水水量计算详见表12-2-1。
井下排水正常涌水量为80m3/h，最大涌水量为120m3/h。
表12-2-1工业场地排水量计算表
序号
排水项目
排水量m3/d
备注
1
生活用水
24.3
取给水量的90%
2
食堂用水
24.3
取给水量的90%
3
浴室
淋浴器
186.8
取给水量的90%
洗脸盆
4.9
取给水量的90%
4
浴池
73.8
取给水量的90%
5
洗衣房
38.3
取给水量的90%
6
单身公寓
48.6
取给水量的90%
6
小计
401.0
7
未预见水量
80.2
取小计水量的20%
8
锅炉房
20.0
工艺要求
9
合计
501.2
2.处理程度要求
工业场地生活污水均采用二级处理生化处理加深度处理工艺进行处理，处理后水质达到《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）中城镇杂用水水质控制指标中的城市绿化用水指标，同时满足生产系统补充用水指标。
井下排水经混凝、沉淀、气浮、过滤及消毒处理，达到井下消防洒水用水指标，同时满足灌浆用水及生产系统用水指标。
二、排水系统
矿井工业场地排水采用分流制排水系统。
1.矿井工业场地的生活污水经场地生活污水排水管道收集后，重力流至场地内的生活污水处理站集中进行处理。
室外排水管采用UPVC双壁波纹排水管，主管管径d300，橡胶圈接口。
污水管道起点埋深为地面以下1.5m。
2.井下排水通过管路排出井口后，利用余压排至工业场地的井下水处理站内，经处理后复用。
副斜井井口至井下水处理站的排水管采用焊接钢管，主管管径DN200，管顶埋深为1.7m。
三、污水处理
1．工艺流程
（1）生活污水处理
矿井工业场地生活污水处理规模为800m3/d，均采用“A/O”法二级生化处理加深度处理的方法进行处理。
生活污水经格栅去除大块杂物后，进入调节池，再由污水提升泵提升至综合污水处理设备进行生化处理，出水再进行混凝、沉淀、过滤处理后，进入复用水池，经消毒后用于浇洒绿地及生产系统补充用水。
生活污水处理站污泥进入污泥池后由吸泥车定期清理外运，可用作农肥。
该工艺优点是占地少，结构简单，管理方便，减少环境（如噪音、空气）污染。
生活污水处理工艺流程见图12-2-1。
图12-2-1生活污水处理工艺流程图
处理站的办公及化验室设在井下水处理站内，化验室内设有水样采集及水质化验分析等器材。
（2）井下排水处理
根据井下排水量，本设计确定井下水处理规模为1920m3/d。
由于目前尚无准确的井下排水水质资料，故参考其它相邻矿井井下水水质资料，井下水中主要是含有悬浮物、油类等。
因此，结合目前国内处理设备的发展情况、操作管理水平、经济效益等因素综合考虑后，设计采用混凝、沉淀、气浮、过滤及消毒工艺处理井下排水。
处理后的水复用于生产系统补充用水、井下消防洒水及灌浆用水。
污泥经浓缩压滤后外运。
井下水处理工艺流程见图12-2-2。
图12-2-2井下水处理工艺流程图
矿井井下排水由井下主排水泵加压后由副斜井排出，压力供至工业场地内的井下水处理站平流调节沉淀池，经初步沉淀后由污水提升泵提升至净水器，在水泵吸水管中，加入碱式氯化铝，其投加量为13～20mg/L，经混合、反应、沉淀后出水进入气浮装置，经过气浮处理后由泵提升进入过滤器，过滤出水进入产品水池，在复用水池中投加ClO2消毒剂进行消毒。
最后根据不同水量进行复用。
平流调节沉淀池、净水器及气浮装置的排泥进入污泥池内，由污泥提升泵将泥提升至污泥浓缩池浓缩后，再由污泥泵提升至浓缩压榨一体化污泥脱水机，在污泥脱水前加入聚丙烯酰胺与污泥充分混合，经脱水后，污泥含水率在80%以下，然后运出厂外处置。
2.污水处理建（构）筑物布置及设备
（1）生产、生活污水
矿井工业场地生活污水处理站设有：
格栅间一座，尺寸为L×Ｂ×Ｈ＝6×5×3.6m，地上式布置，内设格栅除污机一台，型号为GH-500型，N=1.1kW。
调节池一座，L×Ｂ×Ｈ＝8×6×5m，地下式布置，内设污水提升泵两台，一用一备，单台型号为：
65-40JPWQ-1200-5.5型，Q=40m3/h,H=15m，N=5.5kW。
污水处理间一座，尺寸为L×B×H=22.0m×18.0m×6.5m，地上式布置，内设：
综合污水处理设备两台，型号为WSZ-AO-20型，单台处理量为20m3/h；净水器两台，型号为XCT-20型，单台处理量：
Q=20m3/h；过滤器两台，单台型号为SQ-20型，处理量20m3/h；二氧化氯发生器三台，两用一备，单台型号为YXD-7型，产气量为500g/h，N=3kW。
净水器前调节水池一座，尺寸为L×B×H=4.0m×4.0m×3.5m，地下式布置，内设净水器提升泵两台，一用一备，单台型号65-40JPWQ-1200-5.5型，Q=40m3/h,H=15m，N=5.5kW。
中间水池一座，尺寸为L×B×H=4.0m×4.0m×3.5m，地下式布置，内设过滤器加压泵两台，一用一备，单台型号65-40JPWQ-1200-5.5型，Q=40m3/h,H=15m，N=5.5kW。
复用水池一座，尺寸为L×B×H=6.0m×6.0m×3.5m，地下式布置，内设：
复用水加压泵两台，一用一备，单台型号WQF40-32-11型，Q=40m3/h,H=32m，N=7.5kW。
污水化验设备设在井下水处理间内，化验室内设有水样采集及水质化验分析等器材。
（2）井下排水
井下水处理站设有：
调节预沉间一座，尺寸为L×B×H=32.0×18.0×7.5m，地上布置，内设调节沉淀池一座，尺寸：
L×B×H=16×10×5m，分两格，半地下布置，地上3m，地下2m。
主要设备有：
行车提耙式刮泥机两台，单台型号为SLG-5000型，N=3.0kW；泥浆泵三台，两用一备，单台型号为50ND型，Q=24-61m3/h，H=18-23m，N=11kW；加药装置一台，型号为JY-0.72/1.44B-1型，N=2.7kW；污水提升泵两台，一用一备，单台型号为80QW60-22-4型，Q=6m3/h，H=22m，N=5kW；潜污泵两台，单台型号为32QW8-12-0.75型，Q=8m3/h，H=12m，N=0.75kW。
水处理间一座，尺寸为L×B×H=36.0×18.0×8.0m，地上布置，内设全自动化学预沉器两台，单台型号为ZJS-Ⅱ-40型，处理水量40m3/h；气浮装置两台，单台型号为YJF-S-40型，Q=40m3/h，N=7.5kW；重力无阀过滤器两台，单台型号为GWL-40型，Q=40m3/h；二氧化氯发生器两台，一用一备，单台型号为CPF-300型，产气量300g/h，N=4.5kW；污泥浓缩压榨脱水机一台，型号为NYTJ-1000型，N=11.25kW；无轴螺旋输送机一台，型号为SFL320型，N=1.5kW；滤布冲洗泵两台，一用一备，型号为DFG50-250A型，N=7.5kW；泥浆泵两台，一用一备，型号为50ND，Q=24-61m3/h，H=18-23m，N=11kW；过滤器提升泵三台，两用一备，单台型号为SL-80-150型，Q=80m3/h，H=25m，N=15kW；加药设备两台，型号分别为：
JY-0.72/1.44B-1型及JY-0.3/0.72A-1型，功率分别为N=2.7kW及N=1.5kW。
污泥浓缩间一座（圆形），尺寸为D×H=7.0×7.3m，地上布置，内设污泥浓缩池一座（圆形），尺寸为D×H=4.0×7.7m，半地下式布置（地上4m，地下3.7m）。
中间水池一座，尺寸为：
L×B×H=6.0×6.0×4.0m，地下布置。
污泥池一座，尺寸为：
L×B×H=6.0×6.0×4.0m，地下布置。
产品水池（兼井下消防洒水水池）一座，尺寸为：
L×B×H=15.0×8.0×4.0m，地下布置。
第三节室内给排水
矿井各建构筑物根据需要设置室内给水、排水系统（其中浴室、单身公寓等建筑物内设置热水系统），并按照建筑消防规范及相关行业规范要求设置室内消防给水系统及灭火器等。
在与主井井口房、原煤仓、筛分车间、转载点等生产系统连接的输送机栈桥处设置消防水幕。
室内饮用水供应根据人员配备情况设置饮水机。
食堂和锅炉房室内排水先分别经过除油池和降温池后再进入室外排水管网。
室内给水及热水管道采用钢塑复合管，排水采用UPVC排水塑料管，消防管道采用内外热浸镀锌钢管。
第四节水量平衡
一、回用水
工业场地生产、生活污水产生总量为501.2m3/d，经处理后可保证水量476.2m3/d，其中：
398.5m3/d用于生产系统补充用水，77.7m3/d用于场地绿化及道路浇洒。
井下排水总量为1920m3/d，经处理后可保证水量960m3/d，均用于生产系统用水、井下消防洒水及灌浆用水。
二、水量平衡
矿井水量平衡详见图12-4-1。
图12-4-1水量平衡图
第五节消防及洒水
一、地面消防系统
本设计地面消防用水水源与工业场地生产、生活用水水源合用。
工业场地消防流量按50L/s计，同一时间内的火灾次数为一次，火灾延续时间按3小时计，消防用水量为540m3，该水量贮存于日用消防水池内，并设有不被生产、生活动用的措施。
室外消防采用临时高压制，火灾时启动消防泵保证消防所需的水压及水量要求。
工业场地室外消防管网单独设置。
地面建筑物内按有关消防规范设置室内消防给水系统及灭火器等，室外消防给水管和室外消火栓均按照《建筑设计防火规范》的要求进行布置。
室内消火栓应设置在位置明显且易于操作的部位，室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时到达任何部位，并且应在每个室内消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮，并应有保护措施。
工业场地建筑物前十分钟消防水量储存于原煤仓上的消防水箱内（V=18m3）。
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