礦山自動(dòng)化排水技術(shù)在節(jié)能減排中的應(yīng)用分析

礦山自動(dòng)化排水技術(shù)在節(jié)能減排中的應(yīng)用分析

摘要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也促進(jìn)了礦山的開采力度,使其提高了礦石的產(chǎn)量,但在開采的過程中,也帶來了很多污染的問題,所以施工團(tuán)隊(duì)在施工的過程中,也要不斷探索可以實(shí)現(xiàn)環(huán)保施工要求的方法。自動(dòng)化排水技術(shù)可以通過電腦監(jiān)控來觀察能源的使用情況,不需要投入大量的人力,工作的環(huán)境也很安全,具有語音警報(bào)的功能,可以發(fā)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的故障,提高了技術(shù)應(yīng)用的效率。關(guān)鍵詞：礦山；自動(dòng)化排水技術(shù)；節(jié)能減排；應(yīng)用1、礦山自動(dòng)化排水控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析在對(duì)自動(dòng)化排水系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)，必須在排水前處理耐磨離心泵，通常采用的方法是管道余水射流、水環(huán)真空泵射流、管道余水抽空等方式。如果選擇射流方式，就必須選擇配套的射流管道控制閥門、射流總成、真空管道閥門等部件，將水泵體內(nèi)的空氣抽空，以便后續(xù)應(yīng)用。如果選擇水環(huán)與之相結(jié)就必須選擇配套的真空管道控制閥門、水環(huán)真空泵和管道控制閥門等。此外在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，還必須估算真空體積，明確真空泵的型號(hào)，以免出現(xiàn)真空泵不匹配的情況發(fā)生。2、礦山自動(dòng)化排水系統(tǒng)的原理礦山自動(dòng)化排水系統(tǒng)是通過以太網(wǎng)來控制輸入輸出的模塊,加入水泵工作中的參數(shù),通過收發(fā)器的接受和以太網(wǎng)交換機(jī)的控制,來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)的過程。礦山自動(dòng)化排水系統(tǒng)的工作方式主要分為三種,分別是:遠(yuǎn)程手動(dòng)控制、全自動(dòng)控制和就地手動(dòng)控制,在工作的過程中,技術(shù)人員可以通過上位機(jī)來控制水泵的開始和停止。礦山自動(dòng)化排水系統(tǒng)的工作原理都是以太網(wǎng)控制實(shí)現(xiàn),通過數(shù)據(jù)的傳輸會(huì)把參數(shù)和采集的數(shù)據(jù)及時(shí)的反饋給調(diào)度室的工作人員,這時(shí)自動(dòng)化排水系統(tǒng)處于就地手動(dòng)控制的狀態(tài),通過控制水倉的水位可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制的功能,當(dāng)自動(dòng)化排水系統(tǒng)處于完全手動(dòng)的狀態(tài)時(shí),水位就可以由系統(tǒng)的配置來控制。礦山自動(dòng)化排水系統(tǒng)通過現(xiàn)代化技術(shù)的操作實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo),并在應(yīng)用的過程中實(shí)現(xiàn)了安全施工的要求,既提高了工作效率,也實(shí)現(xiàn)了環(huán)保施工的要求,所以我國礦產(chǎn)開發(fā)的企業(yè)要充分重視自動(dòng)化排水系統(tǒng)的重要作用,加大對(duì)其應(yīng)用的力度,提高企業(yè)的生產(chǎn)水平。3、礦山自動(dòng)化排水技術(shù)在節(jié)能減排中的應(yīng)用3.1、科學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)3.1.1、采掘系統(tǒng)設(shè)計(jì)采掘工作面設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮礦井防治水利與弊，回采時(shí)排水的安全性、節(jié)能性。優(yōu)先設(shè)計(jì)為由低至高順序布置工作面，仰采效果較好，讓新采空區(qū)出水直接流進(jìn)老采空區(qū)，減少排水，降低電耗。3.1.2、基礎(chǔ)工程建設(shè)（1）水倉設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)水倉必須根據(jù)巷道長度、坡度、水泵排水能力、涌水量大小綜合考慮，一般1000～1500m左右設(shè)置一處中轉(zhuǎn)水倉為宜，下坡時(shí)可適當(dāng)延長，上坡坡度較大可適當(dāng)加密，但不得過密，龍門增加會(huì)增加管損，降低系統(tǒng)效率。巷道條件允許的情況下，中轉(zhuǎn)水倉應(yīng)設(shè)置雙水倉周轉(zhuǎn)使用，即一個(gè)水倉排水，另一個(gè)沉淀清淤，可有效提高水倉沉淀效果，減少管路淤泥堵塞，提高管路效率，提高水泵效率，降低能耗。（2）水窩設(shè)計(jì)巷道小股水流抽排，必須設(shè)置水泵小水窩，特別是順槽巷道、掘進(jìn)巷道，零星小股水較多，不設(shè)水窩，水淺水泵底座高，無法抽排。小水窩最好能存儲(chǔ)半小時(shí)涌水量，減少水泵頻繁起停造成大電流高能耗，降低水泵壽命。（3）水溝設(shè)計(jì)礦井一般巷道的巷邊均應(yīng)設(shè)計(jì)施工水溝，水溝必須設(shè)計(jì)在巷道較低一側(cè)，施工混凝土底板時(shí)必須水溝一側(cè)略低，便于巷道水自流到水溝內(nèi)，減少巷道積水。主要大巷的水溝必須調(diào)坡，有條件的可全長度巷道整體調(diào)整坡度，不具備條件的可分段調(diào)整坡度，對(duì)于高低起伏較大的巷道，還可以將高處水溝挖深，低處砌筑擋墻修溝，在保障巷壁安全的前提下，最大限度的調(diào)整坡度實(shí)現(xiàn)水溝自留，減少水泵排水，降低能耗。3.1.3、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）管路的設(shè)計(jì)安裝1)排水管路能力設(shè)計(jì)必須結(jié)合采掘工作面的布置方式及采場(chǎng)條件，參考本地區(qū)歷史降水量及近年降水量;要充分依據(jù)地測(cè)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)正常用水量及最大涌水量。同時(shí)要考慮管路淤積增加阻力系數(shù)。2)管路流速選擇1.5～1.8m/s左右，流速過高管損劇增，系統(tǒng)效率低能耗增加。3)管路安裝位置應(yīng)統(tǒng)籌兼顧兩個(gè)或多個(gè)工作面共用，管路安裝在共用巷道內(nèi);管路盡可能綜合利用，一管多用，壓風(fēng)管、注漿管、供水管均可應(yīng)急切換為排水管用，增加系統(tǒng)應(yīng)急能力，減少管路安裝。4)管材優(yōu)先選擇PE管類管內(nèi)壁光滑的管件，PE管具有較高的抗外沖擊性，極高的抗內(nèi)沖擊性能，內(nèi)壁光滑水阻系數(shù)小，使用壽命長，耐腐蝕性強(qiáng)，柔韌性好，重量輕，不結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)。（2）主排水泵選擇應(yīng)選用高效節(jié)能產(chǎn)品，并宜選用耐磨泵;水泵在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)期間其工況應(yīng)位于高效區(qū)，效率不低于80%。固定水泵房水泵的控制應(yīng)優(yōu)先選用變頻控制，既有利于電機(jī)的軟啟動(dòng)，更有利于電耗的有效降低。（3）綜合循環(huán)利用設(shè)計(jì)以采空區(qū)矸石作為過濾、凈化污水的載體，將井下排水直接注入采空區(qū)進(jìn)行初級(jí)凈化，然后再進(jìn)行二次處理后供井下及地面生產(chǎn)使用;通過水質(zhì)保障、清污分離等措施，將未經(jīng)生產(chǎn)污染的采空區(qū)涌水、探放水、頂板淋水收集后集中抽排到地面，供地面生活使用，實(shí)現(xiàn)礦井水的綜合循環(huán)利用。3.2、排水管路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行1)均衡排水。有計(jì)劃的均衡排水，杜絕高度集中、突擊排水，造成管路排水擁堵，降低了水泵效率，增加了能耗。根據(jù)排水系統(tǒng)能力，提前有計(jì)劃的安排新的掘進(jìn)、回采工作面疏放水鉆孔疏放水，科學(xué)合理組織、調(diào)控，適量排放水，最大限度的有效利用現(xiàn)有排水系統(tǒng)的能力，減少突擊排水、新增管路安裝費(fèi)用。2)集中排水。應(yīng)先將順槽零星小股涌水用小泵抽排到中轉(zhuǎn)水倉，然后集中用較大水泵直接抽排到主管路至中央水泵房或采空區(qū)，然后由中央水泵房或采空區(qū)再集中抽排到地面或井下管網(wǎng)重復(fù)利用。3)高低壓分設(shè)系統(tǒng)排水。即揚(yáng)程相近的水泵可共用管路同時(shí)排水，揚(yáng)程相差較大的水泵嚴(yán)禁共管排水。若條件限制必須共用管路排水，則應(yīng)分時(shí)段排水，即高、低揚(yáng)程水泵分別分時(shí)間段排水，防止揚(yáng)程高的水泵將揚(yáng)程低的水泵堵壓，低揚(yáng)程水泵無效或低效運(yùn)行，造成積水并增加能耗。4)排水管路的定期檢查。礦井水中含有泥等懸浮物以及一些難溶鹽類，所以礦井水排放會(huì)導(dǎo)致排水管道結(jié)垢，增加管道阻力，管道結(jié)垢達(dá)到一定程度，會(huì)大大降低排水管道的排水效率，影響礦井下安全生產(chǎn)，同時(shí)增加排水電耗。定期檢查管路積淤情況、檢查中轉(zhuǎn)水倉積淤情況。管路積淤檢查必須分段斷開檢查，特別是龍門處、低洼處等易積淤的地方要加強(qiáng)檢查。根據(jù)檢查情況定期清淤，嚴(yán)重的必須拆換管路。清淤可采用多種方法，直徑200mm以上的管路可采用高壓水射流清理技術(shù)清淤，利用管道除垢機(jī)器人，高壓水射流是從20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的新技術(shù)，利用高壓泵提供的高壓水，經(jīng)高壓膠管送至噴頭，由噴嘴將高壓流速水流轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪焊吡魉偕淞?，沖擊管壁結(jié)垢，利用其沖力作用、磨削作用等使污垢和附著物從管壁脫離。由于人無法深入排水管道并進(jìn)行清洗作業(yè)，所以將機(jī)器人技術(shù)與高壓水射流技術(shù)相結(jié)合，可高效完成對(duì)排水管路的清洗?？傊S著環(huán)境的不斷惡化,國家要求企業(yè)在發(fā)展的過程中要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn),節(jié)約使用能源,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,同時(shí)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)也可以為企業(yè)帶來更豐厚的經(jīng)濟(jì)利益,所以企業(yè)要不斷探索可持續(xù)發(fā)展之路。在礦山開采的過程中,為了節(jié)約能源的實(shí)現(xiàn),技術(shù)人員要合理的采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的生產(chǎn)要求,合理的應(yīng)用節(jié)能減排技