但在設計確定池容時還應考慮以下問題:

    2·1井下小時排水量的取值宜按井下最大涌水時的排水流量考慮

    井下排水系統一般有兩種設計工況,即正常涌水和最大涌水。在上式計算時,井下排水量宜按井下最大涌水時的工況予以考慮,以防止因井下發生最大涌水時水處理設備能力不足或調節池池容偏小而發生井下排水外溢,造成環境污染和水資源浪費的情況發生。

    2·2預沉調節池的池容需進行必要的設計優化

    從式(1)可以看出,預沉調節池的池容與井下小時排水量、井下排水時間以及處理站小時處理水量等因素有關。當井下排水系統設計工況一定時,其井下小時排水量、排水時間就是一定的,預沉調節池的池容僅與處理站小時處理水量有關,當水處理設備的小時能力越大時,調節池的池容就越小,反之就越大。在利用上式計算時,預沉調節池的池容大小還應結合處理場地的大小、工程投資等因素綜合予以考慮,設計中既要防止預沉調節池偏小造成水處理設備偏大,水處理設備長時間“閑置”的狀況,又要防止預沉、調節池偏大造成占地面積過大的現象。

    2·3校核“調節池的容量”滿足“一個班的用水量”

    在《煤炭工業給水排水設計規范》(MT/T5014-96)中第2·9·19條規定:“井下排水凈化處理時,應設調節池,其容量應按井下排水和用水之間的不均衡量確定。當缺乏資料時,可按6~8h(日平均時)的水量設置。”該規定的條文解釋為“容量定為6~8h(日平均時)用水量是考慮到保證一個班的用水量”。因此,當水處理站中若僅設有預沉調節池儲水調節構筑物時,該調節池的容量還需滿足一個班的用水量,以確保供水的安全。但值得注意的是該條文中的“調節池”不能狹義的理解為水處理站前端的預沉調節池,其“調節池的容量”應該理解為整個水處理站中可儲水調節構筑物的容量之和不小于“6~8h(日平均時)的水量”,設計中應防止誤解。

    2·4井下排水系統設計時應兼顧處理站的合理性

    從式(1)可以看出,井下排水系統的設計工況將直接影響井下排水處理設置的合理性。《煤礦安全規程》第二百七十八條中規定井下排水“工作泵的能力,應能在20h內排出礦井24h的正常涌水量。”而井下排水系統的設計一般考慮到井下“安全”性,井下排水泵的流量取值往往偏大,井下一天排水時間大多僅有10~12h左右。由于井下排水被集中排出地面,這樣就會造成調節池池容偏大或水處理設備能力偏大等不合理現象。

    3設計預沉調節池時需注意的其它問題

    1)預沉調節池應設置必要的、可靠的排泥設施。在實際工程中,常常發現調節池不設排泥設施的情況也屢見不鮮。有的為了省去排泥設施,而是在池底設置穿孔回流管以“防止”沉淀,但運行不久后穿孔回流管堵塞嚴重,池內煤泥大量沉淀,并且清淤困難。

    2)當采用重力排泥時,排泥宜采用定時自動排泥控制裝置。這樣一方面可減輕操作工人勞動強度,另一方面可防止人為因素不及時排泥造成煤泥堵塞或沉淀煤泥因壓實而排泥困難,又可防止因排泥時間超長而產生較大的“污泥量”或者因排泥時間過短而排泥不徹底的弊病。

    3)預沉調節池宜設置成可獨立工作的兩格,以便檢修、維護時不影響水處理站的運行。

    4)在北方寒冷地區預沉調節池應設置必要的防凍保護結構,以防冬季冰凍而影響處理站的正常運行,此問題應引起足夠的重視。

    4結語

    為了確保環保設施的“三同時”,井下排水處理設施往往與礦井同步建設,但井下涌水量、排水水質存在一定的不確定性,這就對井下排水處理工藝的適應性提出了更高的要求。井下排水處理工藝中除了設置必要的預沉調節池外,設計中應優先選用抗沖擊負荷能力強、自動化水平高的水處理工藝以更好的適應井下排水的“變化”。