王曉輝 高峰旭

(巴彥淖爾西部銅業(yè)有限公司)

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獲各琦銅礦井下回水循環(huán)再利用

王曉輝 高峰旭

(巴彥淖爾西部銅業(yè)有限公司)

為節(jié)水節(jié)電，獲各琦銅礦對井下1 450 m水平以下生產(chǎn)用水進(jìn)行了井下回水再利用設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)實(shí)施后，減少了井下回水的地表排放量和水泵的啟動時間，實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本。

井下回水 循環(huán)利用 節(jié)能降耗

獲各琦銅礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市烏拉特后旗境內(nèi)，年平均降雨量190 mm，蒸發(fā)量2 700 mm，水源極度匱乏。目前共有4個水源為礦區(qū)供水，各水源點(diǎn)均為河溝筑壩匯聚水庫。其中生活用水的供水水源距離礦區(qū)40 km，供水成本達(dá)到8.5元/t以上；選礦回水循環(huán)利用率達(dá)到95%以上。為節(jié)約水源，使井下回水利用率達(dá)到100%，對井下回水利用進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)。

1 井下回水系統(tǒng)及存在問題

獲各琦銅礦井下回水為二級排水，即深部(904 m水平)集水坑通過潛水泵(功率30 kW)排至1 030 m 主水倉(一級主水倉)，或通過深部各水平泄水井進(jìn)入1 030 m主水倉，經(jīng)主排水泵(主功率710 kW)排至1 450 m主水倉(二級主水倉)，再經(jīng)900 kW主水泵排至地表水倉，供選礦再利用(圖1)。

圖1 獲各琦銅礦井下回排水系統(tǒng)示意

該礦井下回水來源主要有：井下巖層裂隙滲水，井下充填砂漿滲水，地表供井下的生產(chǎn)用水。后兩項(xiàng)水量相對較大。

目前排水泵運(yùn)行情況：904 m水平水泵運(yùn)行2 h/d，功耗60 kWh；1 030 m水泵運(yùn)行2 h/d，功耗1 420 kWh；1 450 m水泵運(yùn)行4 h/d，功耗3 600 kWh，總功耗5 080 kWh/d，按照現(xiàn)運(yùn)行電價0.58元計(jì)算，電費(fèi)2 946.4元/d，每年電耗高達(dá)百萬元，生產(chǎn)成本較高。而每天排到地表的水量約950 m3，其中1/3為地表供井下的生產(chǎn)回水，形成地表和井下的循環(huán)流動，使得水泵做無用功，造成能源浪費(fèi)。

2 井下回水循環(huán)利用改造

2.1 井下供水現(xiàn)狀

該礦目前設(shè)計(jì)7個生產(chǎn)水平，1 450 m水平及以下2個水平已經(jīng)在開采，還有5個水平有待開發(fā)，生產(chǎn)用水通過3#副井供水管供給。1 450 m水平及以上5個水平生產(chǎn)用水通過1#副井供水管供給(圖2)。通過對井下各水平生產(chǎn)用水進(jìn)行了摸查，2016年5月決定將井下回水進(jìn)行循環(huán)利用改造。

圖2 1 450 m中段輸水管路安裝路線示意

2.2 改造方案

經(jīng)過井下各中段生產(chǎn)用水量測算，決定以1 450 m為分界點(diǎn)，對上下不同水平實(shí)現(xiàn)不同的供水方案。首先完成1 450 m水平以下的生產(chǎn)循環(huán)用水，利用1 450 m 水平中央二級主水倉附近的一廢棄巷道作為該水平以下生產(chǎn)用水的蓄水倉。從蓄水倉接φ194 mm的水管，沿水平巷道引至3#副井，并和井下供水管連接，以自流的方式供1 450 m 水平以下各中段生產(chǎn)用水。

選用一臺3 kW的小潛水泵從中央二級主水倉供給，小潛水泵大流量，低揚(yáng)程，可完全滿足井下生產(chǎn)用水需要。潛水泵的啟停設(shè)計(jì)為無人職守功能，到水位下降的規(guī)定位置潛水泵啟動，水位上升到規(guī)定的溢流水位潛水泵停止。

采用φ194 mm水平管道連通蓄水倉到3#副井，為防止水中沙粒沉淀堵塞管道，在1 450 m水平3#副井井口設(shè)計(jì)開關(guān)閥門，利用地表新水的高壓力對該管道進(jìn)行沖洗。

3 井下回水循環(huán)利用改造效果

目前1 450 m水平以下生產(chǎn)主要以1 390和1 330 m 中段為主，耗水量主要為手抱鉆機(jī)、鑿巖臺車和文明生產(chǎn)用水。兩個中段手抱鉆機(jī)共46臺，DD311鑿巖臺車1臺，新水量約184 m3/d，全部從地表供給。井下回水改造后，每天生產(chǎn)用水可從1 450 m 水平蓄水倉直接供給，無需再用地表新水，節(jié)約新水量184 m3/d。隨著以后生產(chǎn)深入，用水量的增加，節(jié)約的水量還會進(jìn)一步上升。

1 450 m水平以下生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)井下回水供水循環(huán)利用后，1 450 m中央排水泵的啟動時間縮減1 h/d，節(jié)約電費(fèi)432.4元；井下新水的供應(yīng)量節(jié)約184 m3，節(jié)約水費(fèi)1 610元，水電兩項(xiàng)每年可節(jié)約生產(chǎn)成本約68萬元，降本增效顯著。

4 結(jié) 語

獲各琦銅礦井下1 450 m水平回水再利用改造實(shí)施后，降低了環(huán)境污染，增加了水的循環(huán)利用率，大大降低了能耗，縮減了生產(chǎn)成本，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

2016-08-29)

王曉輝(1965—)，男，主任，高級工程師，015000 內(nèi)蒙古巴彥淖爾市臨河區(qū)解放街2#。