【正文】 新狂 XXXX 菜古自治縣 XXXX 煤業(yè)有限責(zé)任公司礦井水開發(fā)利用項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 輸水工程推薦選用鋼骨架 塑料復(fù)合管，其內(nèi)表面光滑、輸水阻力小，具有環(huán)保、節(jié)能、衛(wèi)生等特點(diǎn)，是我國近年來向市場推廣的最佳 以塑代鋼 環(huán)保節(jié)能管材 。 節(jié)能措施 在礦井水開發(fā)利用項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，充分考慮了利用地形高差輸水和優(yōu)化凈化工藝流程、減少不必要的中間環(huán)節(jié)、盡量降低電力消耗的措施 。節(jié)能是國家發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，也是當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)活動中的一個薄弱環(huán)節(jié)。 輸水管材選用鋼骨架塑料復(fù)合管，接口密封性能優(yōu)，很難爆管，不會漏水，在一定程度上亦起到了節(jié)水作用。 節(jié)水措施 礦井水開發(fā)利用既屬環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目，亦屬資源節(jié)約項(xiàng)目，項(xiàng)目本身每年可將 120104m3 廢水處理成自來水，相當(dāng)于節(jié)水120104m3/a。為了合理地開發(fā)、利用、節(jié)約和保護(hù)水資源，國家提倡把節(jié)水放在更加突出的位置，鼓勵節(jié)水新技術(shù)、新工藝和重大裝各的研究、開發(fā)與應(yīng)用，大力推行節(jié)水措施，發(fā)展節(jié)水型工業(yè)、農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)，建設(shè)節(jié)水型城市和節(jié)水型社會。 礦井水凈化過程中產(chǎn)生的主要污染源為各種水泵的噪聲，沒有其它新的污染源，工藝設(shè)計(jì)采取了安裝隔振器和柔性接頭、選用屏蔽和低轉(zhuǎn)速電機(jī)等措施，同時建筑設(shè)計(jì)也考慮了隔音、吸聲等功能，可保證把噪聲控制在環(huán)保規(guī)定的范圍之內(nèi)。 礦井水在澄清過程中所產(chǎn)生的污泥，經(jīng)濃縮脫水后壓成泥餅外運(yùn)，由于泥餅含煤量較大，可作為燃料使用，這樣可減少對環(huán)境的不利影響 。礦井水的大量排放己對礦區(qū)及附近環(huán)境造成了污染，也便戈壁植被受到了一定程度的破壞，當(dāng)?shù)厮h(huán)境質(zhì)量明顯下降，同時也導(dǎo)致了煤 炭生產(chǎn)企業(yè)與周圍牧民之間的關(guān)系僵化，對邊疆社會穩(wěn)定、民族團(tuán)結(jié)和礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展非常不利。 輸水管道應(yīng)配各專門的巡視人員和車輛，經(jīng)常分析礦部的用水規(guī)律，細(xì)心觀察沿途排氣閥的運(yùn)行工況及始末兩個水池的水位變化，不斷總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，逐步掌握運(yùn)行規(guī)律，并能通 過調(diào)節(jié)閥門等簡單辦法，便系統(tǒng)始終在最佳狀態(tài)運(yùn)行。3 注意事項(xiàng) 在末端水池放空檢修或清洗期間，應(yīng)關(guān)閉末端水池進(jìn)口閥門，保持有壓重力輸水管道始終處于滿水狀態(tài) 。 4初次充水啟動先將末端水池進(jìn)口閥門完全或部分關(guān)閉，開啟始端水池出口閥門充水啟動，要調(diào)節(jié)充水流量、控制充水流速、觀察沿線排氣閥的排氣狀態(tài)，直至所有排氣閥終止排氣，且管道己充滿 水為止 。5管道充水時，應(yīng)保證排氣順暢，并使充水流量低于排氣裝置的排氣能力。1 充水要求 充水啟動前，長距離輸水管道應(yīng) 制定充水啟動運(yùn)行操作規(guī)程，初次充水啟動應(yīng)在有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)行人員指導(dǎo)下進(jìn)行 。5 運(yùn)行管理 4 為了滿足輸水管道的充水啟動與運(yùn)行要求，始端水池出口與末端水池進(jìn)口均裝設(shè) DN250 控制閥門 (共 2 個 )。4順便應(yīng)說明一點(diǎn)，水錘壓力的計(jì)算，一直是現(xiàn)代水力學(xué)研究的課題之一，長期以來， 國內(nèi)外學(xué)者做了大量研究工作，但到現(xiàn)在為止，對它的計(jì)算方法尚未完全統(tǒng)一。2 水錘分析 由于輸水工程設(shè)計(jì)流量僅 Q=、管道規(guī)格只有DN=250mm、實(shí)際流速也不過 ，加之地形條件較好及最大靜壓 ≤，故水錘防護(hù)要求較低，沒有必要對水錘進(jìn)行詳細(xì)分析計(jì)算。 新蜒 XXXX 葬古自治縣 XXXX 煤止有限責(zé)任公司礦井水開發(fā)利用項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 4 在輸水管道容易出現(xiàn)負(fù)壓的 局部隆起 和 上緩下陡 位 %。4溝槽開挖寬度確定為,放坡系數(shù)應(yīng)根據(jù)土壤性質(zhì)確定，經(jīng)驗(yàn)估計(jì)大約在 1:~1:之間。3經(jīng)管道埋深熱力計(jì)算，如冬季局部管段發(fā)生漏水事故，在檢修時間不超過 24h 的前提下，不會發(fā)生管內(nèi)結(jié)冰現(xiàn)象。5 埋設(shè)深度 管道的埋設(shè)深度主要由當(dāng)?shù)氐淖畲髢鐾辽疃燃巴獠亢奢d、管 道強(qiáng)度決定，該工程所在地區(qū)位于我國西北邊唾，冬季采暖室外計(jì)算溫度為 22℃ ，極端最低溫度約 34℃ ，最大凍土深度妄，屬嚴(yán)寒地區(qū)。 44 管材確定 該工程屬單根長輸管道，應(yīng)把輸水安全放在首要位置，盡量兼顧經(jīng)濟(jì)合理性，加之 輸水管道規(guī)格較小、 DN250 綜合造價(jià)最大相差之 17%，故推薦采用鋼骨架塑料復(fù)合管。 4 管道埋設(shè)深度不大于 。 表中數(shù)據(jù)代表性不強(qiáng)，僅供選材時參考 。 從比較結(jié)果來看，在管道規(guī)格相同前提下，綜合造價(jià)鋼骨架塑料復(fù)合管最高，給水球墨鑄鐵管次之，夾砂玻璃鋼管最低，DN250綜合造價(jià)最大相差不到 17%。35MPa 強(qiáng)度、剛度等力學(xué)性能良， 且韌性、彎曲、抗沖擊性 能優(yōu)，可承壓1009. 阻力小、能耗低 衛(wèi)生特性 內(nèi)襯易結(jié)垢，對水質(zhì)有一 定影響 管材環(huán)保衛(wèi)生，內(nèi)壁不結(jié) 垢，對水質(zhì)無影響 管材環(huán)保衛(wèi)生，內(nèi)壁不結(jié) 垢，對水質(zhì)無影響 耐腐蝕性 管材耐腐蝕性能較強(qiáng)，但 內(nèi)、外壁仍需做防腐處理 管材本身抗腐蝕，不需要 做任何防腐處理 管材本身抗腐蝕，不需要 做任何防腐處理 密封性能 采用橡膠圈柔性接口，密 封性能良 采用雙橡膠圈柔性接口， 密封性能良 采用電熱熔連接方式，密 封性能優(yōu) 安裝性能 管長 4~6m，材質(zhì)重，接 口多 ，但敷設(shè)要求較低， 安裝性能良 管長 6~12m，材質(zhì)輕，接 口少，但敷設(shè)要求高，安 裝性能良 管長 6~12m，材質(zhì)輕，接 口少，且敷設(shè)要求低，安 裝性能優(yōu) 力學(xué)性能 強(qiáng)度、剛度、韌性、抗沖 擊等力學(xué)性能優(yōu)，但不能 彎 曲 ， 可 承 壓1 管材性能比較表 比較內(nèi)容 管材名稱 給水球墨鑄鐵管 夾砂玻璃鋼管 鋼骨架塑料復(fù)合管 水力特性 內(nèi)襯粗糙系數(shù), 阻力大、能耗高 內(nèi)壁粗 糙系數(shù) n二0 上述三種管材的性能比較詳見表 4復(fù)合管材為鋼骨架塑料復(fù)合管 (SRPE)。 作為城鄉(xiāng)建設(shè)、工礦企業(yè)等項(xiàng)目的小口徑長距離輸水管道，目前在國內(nèi)應(yīng)用最廣、市場上十分暢銷、大家比較認(rèn)可的管材有三種 :金屬管材為給水球墨鑄鐵管 (DIP)。常用的非金屬管材有夾砂玻璃鋼管 (RPMP)、塑料管 (聚乙烯 PR，硬聚氯乙烯 PVCU)和混凝土管 (予應(yīng)力 PCP，予應(yīng)力鋼筒 PCCP)。1選材原則 管材選擇應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的重要程度及輸水距離、敷設(shè)根數(shù)、管道規(guī)格、壓力大小、外部荷載、地質(zhì)地形、地震烈度、管材性能等條件綜合分析后確定，在滿足安全耐久、接口可靠、環(huán)保節(jié)能、施工方便、維護(hù)容易、經(jīng)濟(jì)合理的前提下，力爭體現(xiàn) 以塑代鋼、節(jié)約鋼材 的精神，盡量不要與國家的產(chǎn)業(yè)政策相抵觸，同時兼顧市場供應(yīng)、建設(shè)工期、運(yùn)輸距離、施工季節(jié)等因素 。3輸水管道 4當(dāng)選用粗糙管時，需要 DN250和 DN300兩種規(guī)格組合，且 DN300的管道流速 。 Л一圓周率，無單位 ) 水力計(jì)算結(jié)果詳見表 4 d — 管道計(jì)算內(nèi)徑，單位 m。R水力半徑，即過水?dāng)嗝媾c濕周的比值，單位 m。 υ— 管道斷面平均流速，單位m/s。i一水力坡度，即單位長度的沿程阻力，單位 m。R) 曼寧公式 C=R1/6/n 水力半徑 R=d/4 平均流速 υ=4Q/(Л管道阻力按謝才公式計(jì)算，謝才系數(shù)由曼寧公式確定，不考慮管道局部阻力和流速水頭，其水力計(jì)算公式如下 : 沿程阻力 hy=i 水力計(jì)算 采用有壓重力輸水方式，必須做到 充分利用位置水頭、盡量縮小輸水管徑、堅(jiān)決杜絕負(fù)壓運(yùn)行 三大基本要求，以便減少工程投資、保證輸水系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。根據(jù)沿線地形情況，無疑采用有壓重力輸水方式 最為經(jīng)濟(jì)，沒有其它輸水方式可供選擇。末端水池所處位置地面高程約 859m，最高水面標(biāo)高原設(shè)計(jì)為 。2為了計(jì)算方便起見，設(shè)計(jì)取 。1 計(jì)流量 礦井水凈化站設(shè)計(jì)規(guī)模 3600m3/d，根據(jù)煤礦的生產(chǎn)能力，確定其申 600m3/d 作為礦井自身的生產(chǎn)、生活用水，剩余 3000mV/d用管道輸送至礦部 500m3高位水池，作為 XXXX 礦區(qū)居民的生活用水。2 輸水工藝 4總的來說，沿線地形坡度與輸水方向能基本保持一致，地形起伏變化較小，雖然不具備明渠均勻輸水的地形條件，但可以說是有壓重力輸水的理想地形。輸水管路尚未定線測量，在 1:50000地形圖上初步選線，估計(jì)管路長度約 經(jīng)現(xiàn)場踏勘，始端水池與末端水池之間全部為戈壁灘，地形起伏變化較小，相對高差不大，沿線無農(nóng)田和生態(tài)植被，無地質(zhì)構(gòu)造不良和洪水危害地段，天河流、公路等 障礙物需要穿越，亦不受地下影響，車輛可以通行。礦部己有 500m3 高位水池作為輸水管道的末端水池。 具有施工及交通運(yùn)輸條件，維護(hù)管理方便，節(jié)省造價(jià)，運(yùn)行安全可靠。 減少拆遷，少穿農(nóng)田，少毀植被，保護(hù)環(huán)境 。 為了方便運(yùn)輸及施工，線路宜沿現(xiàn)有或規(guī)劃道路定線 。由于受轉(zhuǎn)彎及分支多等條件的限制，設(shè)計(jì)推薦有補(bǔ)償直埋敷設(shè)。礦井工業(yè)場地供熱鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)模3，富余量較大，經(jīng)計(jì)算可滿足擬建礦井水凈化站的冬季采暖需求。 建筑采暖 礦井水處理站建筑面積共計(jì) 850m39。凈化車間、污泥濃縮間、污泥脫水間、聯(lián)合泵房、加氯間設(shè)置工業(yè)電視攝像系統(tǒng)，凈化車間控制室墻面設(shè)9 臺 29彩色監(jiān)視器，攝像機(jī)全部為同軸電纜或光纖傳輸，采用視頻服務(wù)器和視頻矩陣切換器進(jìn)行定點(diǎn)、自動循環(huán)、報(bào)警等顯示。 微機(jī)管理 為滿足生產(chǎn)管理需要，凈化車間控制室配置 2 臺 CPU 主頻為 2GB/ 計(jì)算機(jī)、 l 臺 A2 復(fù)印 機(jī)、 l 臺 A3 打印機(jī)及相應(yīng)軟件，為生產(chǎn)安全和計(jì)劃管理服務(wù)。 1座 國標(biāo) 4 清水池 V=500m\ 4) 1座 國標(biāo) 注 :幾何尺寸均為掙尺寸。 礦井水凈化站生 生產(chǎn)構(gòu)筑物一覽表 序號 構(gòu)筑物名稱 主要技術(shù)參數(shù) 數(shù)量 備注 1 予沉循環(huán)池 1座 非標(biāo) 2 污泥濃縮池 心 65m 十地下 3 生產(chǎn)建筑物一覽表 序號 建筑物名稱 幾何尺寸 數(shù)量 備注 1 凈化車間 1座 2 加 氯間 1座 3 污泥濃縮間 心 91 生產(chǎn)建筑物 礦井水凈化站生產(chǎn)建筑物有凈化車間、加氯間、污泥濃縮間、污泥脫水間、聯(lián)合泵房等，凈化車間士 以上設(shè)有予沉循環(huán)池，污泥濃縮間士 以下設(shè)有污泥濃縮池，生產(chǎn)建筑物幾何尺寸詳見表 。9 土建工程 33 站內(nèi)道路 考慮交通運(yùn)輸、建筑防火、安全衛(wèi)生，環(huán)境綠化等要求，確定站內(nèi)設(shè)環(huán)形單行道，其寬度為 、轉(zhuǎn)彎半徑為 ，雨水依靠道路邊溝排除。 根據(jù)生產(chǎn)建、構(gòu)筑物的功能，對礦井水處理站進(jìn)行總平面布置，其生產(chǎn)建、構(gòu)筑物相對位置詳見插圖 38 滿足各建、 構(gòu)筑物的功能和流程要求，同時兼顧建筑防火、安全衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、環(huán)境綠化等各項(xiàng)要求。 在滿足各生產(chǎn)構(gòu)筑物和管線施工要求的前提下，礦井水處理站各構(gòu)筑物應(yīng)緊湊布置，寒冷地區(qū)應(yīng)盡量集申布置 。8 3管理級是以實(shí)時多任務(wù)系統(tǒng)軟件支持下的計(jì)算機(jī)組成的操作站，能完成數(shù)據(jù)處理、存儲與檢索、操作指導(dǎo)、技術(shù)計(jì)算及生產(chǎn)過程的顯示、設(shè)定、操作，并具有編制各種生產(chǎn)報(bào)表及計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信功能。3 控制系統(tǒng) 控制原理詳見插圖 ，控制系統(tǒng)按功能分為控制系統(tǒng)控制站和計(jì)算機(jī)操作站兩級，控制站與操作站之間通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。 3 二氧化氯發(fā)生器自動控制 。 酸堿清洗泵自動控制 。 予沉循環(huán)池沉淀段排泥屯動閥自動控制 。7 膜分離系統(tǒng)進(jìn)水與聯(lián)合泵房內(nèi)的給水泵出水壓力檢測。 予沉循環(huán)池進(jìn)水與膜分離系統(tǒng)進(jìn)水、循環(huán)水、出水流量檢測 。1 檢測項(xiàng)目 予沉循環(huán)池貯水段水位檢測 。7 檢測與控制 3配電設(shè)備采用 XL31(F)型動力配電箱，室外電纜采用，室內(nèi)電纜采用。6總配電室設(shè)在聯(lián)合泵房內(nèi)，配電電壓為，室內(nèi)設(shè) 2 臺 FKRN12 負(fù)荷開關(guān)、 7 臺 GGD 型低壓配電柜、 2 臺 GGJIOI 無功功率自動補(bǔ)償柜。6正常時兩回電源線路同時運(yùn)行，當(dāng)一回電源線路故障時，另一回電源線路能確保礦井水處理站正常用電。3 電源選擇 根據(jù)用電負(fù)荷性質(zhì)和供電距離確定礦井水處理站用電負(fù)荷為一級，電源電壓等級為 10kV。 36礦井水處理站位于礦井工業(yè)場地內(nèi)，距礦井變電所不到300m。 供配電系統(tǒng) 電源概況 目前該礦井供電系統(tǒng)正在進(jìn)行技術(shù)改造，技改后的礦井變電所雙回電源線路引自礦 區(qū) 110kV 變電所。 礦井水處理系統(tǒng)在生產(chǎn)過程申產(chǎn)生 60+48=108m3/d 廢水，占設(shè)計(jì)規(guī)模的 3%，估計(jì)懸浮物濃度約 750mg/L。 廢水處理 污泥濃縮池設(shè)計(jì)進(jìn)泥量 120m3/d、迸料濃度 %、底流濃度%，則產(chǎn)生澄清液 60mV/d，估計(jì)懸浮