作者：侯广清 （山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司，山西 沁水 048214）

摘 要 为解决生产废水中矸、煤屑含量较大的问题，通过多级沉淀、多级过滤和固液分离的方法，实现了减少生产废 水中矸、煤屑含量的目标。经井下现场试用，取得了延长清仓周期、缓解矿井水处理压力的效果。

关键词 矸屑 煤屑 沉淀 过滤 清仓

兰花科创玉溪煤矿 2008 年开工建设，为煤与 瓦斯突出矿井。井田面积 26.147km2 ，矿井设计生 产能力为 2.40Mt/a，3 号煤层服务年限为 41.7a。矿 井采用斜井开拓，3 号煤层采用一次采全高长壁综 合机械化开采。目前该矿井处于 3 号煤层基建状态， 多为顶板淋水，正常涌水量为 11.56m3 /h，矿井最大 涌水量为 18.25m3 /h。现阶段井底水仓主要水源来自 生产废水，经统计每天排水量平均约 700m3 左右。 由于井下同时作业的钻机多在 6 台以上，生产 废水中的矸、煤屑含量很大。但矿井设计时在井下 污水进入水仓前只设一个较小的沉淀池，没有起到 沉淀作用，致使大量的矸、煤屑直接进入了水仓， 水仓启用后，几乎每天都安排十几个人进行清仓。 为彻底解决进入水仓的矸、煤屑问题，该矿对生产 废水沉淀系统进行了改造，改造后效果明显。

1 概况

该矿在主斜井井底附近设有水仓及排水泵房， 2015 年 10 月投用。水仓总容水量 2840m3 （其中内 水仓 1066m3 、外水仓 1774m3 ）。采掘面的生产废 水和矿井涌水经水泵排至盘区东瓦斯抽放巷和西瓦 斯抽放巷，在一号煤联巷汇合，经辅运斜巷水沟、 东线联络巷水沟、副斜井主车场水沟，在四号交岔 点和副斜井方向的水汇合后沿水仓通道进入水仓， 通过主排水泵排至地面矿井水处理站。 改造前煤泥的清理，利用内外水仓倒替使用， 采用清仓设备长期不间断地进行清淤。一般情况下 清理内水仓能顺利完成，但清理外水仓时，清理 无法顺利完成，就需要倒仓。改造前污水指标： 3428mg/L。 2 改造前状况

改造前只在水仓通道口部设有 1.5m×0.8m×1.0m（长 × 宽 × 深）沉淀池两个， 中间设一道过滤网，为混凝土浇注池壁和池底，池 顶用自制的钢筋网覆盖。原有轨道在完全进入交岔 点后设为双道，双道长度约 20m，然后合为一道， 约 15m 后，设置了进入内外水仓的道岔。从各采掘 工作面出来的污水排至水仓的沿线也未设任何沉淀 装置，水流至东线联络巷水沟、副斜井主车场巷道 水沟时，水沟断面加大，流速减缓，也有大量的污 泥沉积。基本上一周左右需要清理一次水沟。该段巷道长度 230m，清理一次约需投工 15 个。水仓清 理每班投工 4 个。从水仓投运到水仓改造结束，时 间跨度约一年，累计投入清理工约 5000 多个，废 工又废力，且耽误矿井建设的正常进行。改造前水 仓、水仓通道沉淀池、水仓通道布置如图 1、图 2、 图 3 所示。

3 改造方案

本次改造充分利用原有的水仓通道，从四号 交岔点到内外水仓交岔点长度为 56m。将水仓通道 整个进行全部起底 1m，然后进行防渗混凝土铺底 0.2m，并对两帮壁底板住上 0.8m 进行防水处理， 然后进行两座沉淀池及水沟的施工。水沟设置在巷 道左帮，每个沉淀池始端设一个进水口，末端设一 个出水口。进、出水口各设置一道堵水闸板，控制 进、出沉淀池的水。进水口底板与沉淀池底平，进 水口设钢筋栅栏网，拦截水沟内漂浮物；出水口设 置 200 目的筛网，出水口设置距底板高度为 0.1m。 沉淀池内布置两道筛网，第一道筛网为 30 目，第 二道筛网为 100 目。第一道筛网下设置 30cm 的矮 墙，第二道筛网下设置 20cm 的矮墙。筛网材质均 为不锈钢。沉淀池分隔为三部分，前两部分淤积量 较大，均在筛网前位置布置一个 0.8m×0.8m×0.5m （长 × 宽 × 深）的积水坑，便于淤泥的抽排。每 个积水坑内布置一台 DYWS50-10 泥浆泵。两个沉 淀池的四台泵通过一条 DN80 的管路进行连接，管 路连接螺旋沉降式离心机。沉淀池上方布设横向钢 梁，钢梁间距为 0.8m，钢梁在浇筑沉淀池时进行预 埋，钢梁为 14 号工字钢。然后在钢梁上方布置轨道， 轨间距为 900mm，从副斜井主车场（四号交岔点） 道岔处引入轨道，设为单轨，在进入内外水仓处设 一组对称道岔，便于以后内外水仓的清理。轨道内 外均用5mm的花纹钢板铺满，便于行人和车辆行驶。 在水仓通道入口的沉淀池上方布置一台 350 型卧式 螺旋沉降离心机。螺旋式离心机架高，便于矿车承 接压出的淤泥，钢架采用 14 号工字钢焊制，下方 通过高度为 1.5m，宽度为 2m，钢架与沉淀池上方 的工字钢梁固定为一体。螺旋式离心机外形尺寸为 2.5m×0.8m×0.7m，出料口设置在水仓通道入口端。 装车轨道长度为 30m。两个沉淀池为一用一备，当 一个沉淀池淤泥积满时，将水导入另一个沉淀池， 开始清理此沉淀池的淤泥。由于每个沉淀池的第三 段内淤泥量少，在水排完后进行人工清理。为便于 沉淀池第三段的清理，在水仓通道内留一台风泵进 行排水。改造后水仓通道内轨道、沉淀池布置如图4、 图 5、图 6 所示。

4 工作流程

（1）所有进入水仓的生产废水，首先进入沉淀池，通过三级滤网过滤，最后流入水仓。 （2）沉淀池一用一备，当煤泥水浓度过高或 滤网堵塞严重时启用备用池，开始清理、压泥作业。 （3）离心机固相排出口的出料，通过铺设的 轨道采用矿车运输升井。 （4）离心机液相排出口的出水，直接流入水仓。

5 取得的效果

（1）改造前每天不断清理水仓，改造后每班仅安排一个人值守，管理沉淀池进出水及清淤作业。 改造前进入水仓前的矿井水含泥量为 3428mg/L，改 造后煤泥量下降至 500mg/L 以下。改造前水仓投运 约一年，清理投工量为 5000 多个，改造后，一年 的用工量约为 1800 个左右，其中均包括东线联络 巷和副斜井主车场水沟的清理用工。 （2）2016年9月份改造以后未进行过清仓作业。