[摘要]天欣煤矿矿井水管道输送项目，是新疆心连心化工有限公司响应国家生态民生建设工程的号召，积极实施的一项生态民心工程。有效做到了中水的合理利用，不仅仅做到了节能减排增效，也对玛纳斯县的工业用水紧张进行了有效的缓解，因此对于矿井涌水的二次利用，能有效的为企业和地方减少负担、节约能源。
[关键词]矿井水管道输送；节能；利用
一、工程概况
玛纳斯县天欣煤业有限公司是河南心连心化学工业集团有限公司的全资子公司，隶属于新疆心连心能源化工有限公司。
天欣煤矿位于玛纳斯县清水河乡，处于玛纳斯河以东、塔西河以西的小白杨沟内，高程1495米。新疆心连心能源化工有限公司位于玛纳斯县塔西河工业园区，高程499米。两个公司相距约75公里。
天欣煤矿矿井水丰富，处理后的矿井水外排也会对环境造成一定的影响，而新疆心连心能源化工有限公司一期项目每年生产用水需380万m3，如上二期则需生产用水760万m3。为承担企业社会责任，最大程度减少资源的消耗，心连心集团决定从天欣煤矿到能源化工公司新建一条65.138公里长的重力流PE输水管道。
本工程供水规模为 400 万 m3/年，管线从小白杨沟天欣煤矿矿井水处理车间北侧蓄水池水管接出，沿途经过清水河乡贝母房子村、库尔阿根村、旱卡子滩乡加尔苏瓦提村、头墩台子村、胡家庄村、黑梁湾村至塔西河工业园区。其主要任务是：将天欣煤矿矿井涌水经过处理后通过管道输送至塔西河工业园区新疆心连心能源化工有限公司，用于该化工厂的工业用水。
二、工程布置及主要建筑物
玛纳斯县天欣煤矿矿井水管道输送工程全长 65.138km，管线从小白杨沟天欣煤矿矿井水处理车间北侧蓄水池水管接出，沿途经过清水河乡贝母房子村、库尔阿根村、旱卡子滩乡加尔苏瓦提村、头墩台子村、胡家庄村、黑梁湾村至塔西河工业园区。输水管道主要建筑物为沿线检查井、排泥井、排气井、调蓄池。
2.1布置原则
应保证输水安全，施工方便，管线短，土石方量小，造价经济，便于维修管理。
2.2 布置要求
1.选择最短线路。
2.布置尽可能沿现状或规划的道路。
3.减少交叉建筑物。
4.尽量避开滑坡、塌方、岩石、沼泽及高地下水位，流砂、大孔隙土、河流淹没与冲刷等不利区域地段。
5.充分利用有利地形，从高处向低处输水。
6.与当地村庄、集镇规划相结合。
7.长距离输水，在隆起点与低凹处，设置排气阀和排泥阀。
8.管道埋深必须大于最大冻土深度 1.8m，本工程设计管道埋深取管顶离地面1.8m。
2.3 管线布置
天欣煤矿矿井水管道输送项目输水管道总长度为 65.14km，起点为天欣煤矿污水处理站桩号 0+000，输水管线沿清水河乡 089 乡道向北布置管线 10.10km，过清水河大桥沿 101 省道向西布置管线 550m，在桩号 10+650 沿 157 县道向北布置管线 25.95km。在桩号 36+600 朝东布置沿团结干渠旁草场由南向北布置管线3.40km。桩号 44+300～53+750 段管道向北布置，穿行草场 9.45km。桩号 53+750～ 61+600 段为黑梁湾村耕地，管道由西向东布置，穿行耕地长度为 7.85km。桩号61+600～65+138.39 为新疆心连心化工能源有限公司工业用地，管线由西向东沿工业园区道路旁布置，管线长度3.538km。
2.4管材选择
根据本次供水工程要求，结合项目区周边现有管材厂家及厂家供货能力、依据相关规范、规程以及已建管道工程经验，对输水管线所用管材进行了相关技术比选，本次管材比选选取了当前输水管线较为常用并经过工程实践的预应力钢筒砼管（PCCP 管）、PE100 级 PE 管、球墨铸铁管、玻璃钢夹砂管四种管材。
比选内容分别为管壁结构、生产工艺、管材规格、力学性能、水力特性、耐腐蚀性、密封性能、耐水锤能力、抗震性能、安装性能、管理维护、使用寿命、基础处理、工程投资等方面进行了综合比较，选定PE100级 PE 管。
三、 骨干输水管道施工
（1）管道工程施工应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》（GBJ50268）的规定。
（2）管沟开挖：管道沟槽底宽度和深度应按设计开挖，严格控制槽底标高，管沟底部平整，防止扰动槽底原状土，槽底超挖部分必须用粗砂垫层（粒径≤ 20mm）回填密实。槽底内树根、孤石等坚硬物体必须清除，清除后用粗砂砾回填处理。沟槽粗砂垫层（粒径≤10mm）必须夯实，其相对密度大于 75%。沟槽中管道连接接头的位置应预先做好接头槽。管沟开挖不采用排水措施。
（3)粗砂找平层
粗砂垫层由料场购买，10t 自卸车拉运 35km 至现场，人工摊铺，小型夯实机械夯实。
（4）管材堆放：塑料管运至施工现场后，沿管沟未堆土一侧均匀摆好，三通弯头等管件应在设计位置检查无误后摆好，以利安装。
（5）管道安装
检查管材并清理管端→紧固管材→铣刀铣削管端→检查管端错位和间隙→加热管材并观察最小卷边高度→管材熔接并冷却至规定时间在焊接过程中，操作人员应参照焊接工艺卡各项参数进行操作，而且在必要时根据天气、环境温度等变化对其进行适当调整；
①核对欲焊接管材规格、压力等级是否正确，检查其表面是否有磕、碰、划伤，如伤痕浓度超过管材壁厚的 10%，应进行局部切除后方可使用；
②用干净的布清除两管端的油污或异物；
③欲将焊接的管材置于机架卡内，使两端伸出的长度相当（在不影响铣削和加热的情况下尽可能短）管材机架以外的部分用支撑托起，使管材轴线与机架中心线处于同一高度，然后用卡瓦紧固好；
④置入铣刀，先打开铣刀电源开关然后再合拢管材两端，并加以适当的压力，直到两端有连续的切屑出现后（切屑厚度为 0.5～1.0mm，通过调节铣刀片的高度可调节切屑厚度），撤掉压力，略等片刻，再退开活动架，关闭铣刀电源；
⑤取出铣刀，合拢两管端，检查两端对齐情况（管材两端的错位量不能超过壁厚的 10%，通过调整管材直线度和松紧卡瓦予以改善；管材两端面音质间隙也不能超过壁厚的 10%，否则需再次铣削，直至满足上要求）
(6)管沟回填:当管道施工完后将管道二侧及管顶以上 0.5m 部分先回填,留出接口的位置。管道质量检验合格后，将剩余土方回填。
(7)试水验收标准
①渗漏量测定，试验前管内需充水 24 小时。
②试验前先将水压升至设计压力，保压时间不少于 10 分钟，检查管材、管件、接口阀等，若未发生破坏或明显的渗漏水现象，则可同时进行渗漏量试验。
③试水时，应沿线检查渗漏情况并做好记录和标志，以便于维修。
四、经济效益分析
年输水400万m3，则节约生产用水400万m3，按3元/m3水费计算，则每年可节约水费1200万元，工程投资6000万，则五年即可全部回收，PE管道的使用年限是30年，最大可节约3亿元的水费。
除了经济效益外，最大的效益就是水资源的重复循环利用，既节约资源，又保护水资源，利国利民利后代。
五、总结
根据新疆心连心能源化工有限公司的远期规划，为积极响应国家政策和玛纳斯县的号召，通过本次输水管道工程，可提高矿井水的综合利用率，不仅能够满足目前心连心能源化工有限公司的用水需求，也看满足下一阶的用水需求。有效做到了中水的合理利用，不仅仅做到了节能减排增效，也对玛纳斯县的工业用水紧张进行了有效的缓解。因此，对于矿井涌水的二次利用，能有效的为企业和地方减少负担、节约能源。
参考文献
[1]黄锡荃 水文学 高等教育出版社 2010.1226
[1]王德群.我国地下水资源现状与对策分析[J].现代商贸工业.2010.(07)