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摘要：选煤厂生产过程中耗水量大，产生的选矿废水若直接排放，不仅造成资源浪费，还会污染环境，不符合绿色矿山建设要求。实现废水循环既是环保政策需求，也是降低选煤用水成本和提高分选效率的内在需求。循环水作为选矿工艺用水的主要来源之一，其高效澄清和循环利用是整个选矿工艺正常运行的基础。本文结合相关规范要求，针对选煤厂的设计特点，就选煤厂给排水设计中的几个问题进行了讨论，从水源、消防、水泵、耐磨管道、煤泥水、原煤棚环保六方面入手，提出了选煤厂给排水设计的建议，为选煤厂的正常运营提供了条件。
关键词：选煤厂；给水，排水；设计
引言
为响应国家环保政策，实现选煤厂的节能环保，国家对工业建筑的用水量给出了相关标准在不应小于60L/s的同时室内消防炮的布置数量不应少于两门，其布置高度应保证消防炮的射流不受上部建筑构件的影响，并能使两门水炮的水射流同时到达被保护区域的任一部位，本文结合实际消防验收工程认为消防炮用水连续供给时间为2h考虑较为合适。
1 水源
一般坑口型选煤厂用水均由矿井给水排水工程统一考虑供水水源，而群矿型选煤厂用水由选煤厂独立考虑供水水源。GB 50810-2012煤炭工业给水排水设计规范表2.2.11-1中有悬浮物粒度小于0.7 mm这一指标，但在GB/T 18920-2002城市污水再生利用城市杂用水水质、GB/T 18920-2002城市污水再生利用 工业用水水质、GB/T 18920-2002城市污水再生利用 补充水源水质等民用规范均未提及此项指标，该指标是煤炭行业的特殊要求，在水源处理环节上应特别注意。
2 消防
目前，选煤厂消防设计主要借鉴GB 50016-2006建筑设计防火规范等民用建筑消防设计规范，针对煤炭行业的消防设计仅在GB 50810-2012煤炭工业给水排水设计规范和GB 50359-2005煤炭洗选工程设计规范中有简单说明。但对于选煤厂消防设计中的一些个例，本文结合平时消防监督实际，提出以下几点消防措施与同行切磋。
2.1 消防水箱
GB 50016-2006建筑设计防火规范中第8.4.4条，设置临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱。但在选煤厂设计中，一般消防最不利点为原煤缓冲仓，高度一般为地面50 m以上，缓冲仓上设消防水箱对土建仓基础影响甚大。因此近些年本文结合实际消防验收，去掉了室内消防水箱，而用稳压罐或稳压变频给水泵来保证最不利点消火栓静压要求。
2.2 消防管网
GB 50810-2012煤炭工业给水排水设计规范中第2.6.5条，场地范围外的原煤带式输送机栈桥可不设置室内消火栓给水系统。在实际选煤厂设计中，工业场区外原煤和干煤产品长距离输送的场地途经河流等复杂地形时，不具备敷设枝状室外消防系统，而在输送机栈桥内布置室内消火栓供水系统。GB 50810-2012煤炭工业给水排水设计规范中第2.6.5条，与主井井口房、翻车机房、选矸车间、筛分车间、主厂房、原煤仓、原煤转载点等生产系统连接的原煤输送机栈桥接口处，应设置消防水幕。在实际选煤厂设计中，如筛分车间、原煤仓等，同原煤输送机栈桥连接接口经常有3个～4个，甚至更多，本文认为如果将这些接口全部考虑在一次消防范围内，消防流量会很大，且不符合实际消防要求。因而，在遇到此类建筑时，一次消防仅考虑在建筑物同层与原煤输送机栈桥相连接口数量来计算复核消防流量。
2.3 原煤棚消防
以往简单的室内消火栓布置已不能满足煤棚实际消防要求，该类煤棚室内消防应考虑布置消防炮。
消防炮大致可分为：自动跟踪定位消防炮、电控消防炮及手动消防炮三类。本文认为在现阶段煤炭行业发展的实际情况下，电控消防炮应是煤棚室内消防首选，既可避免自动跟踪定位消防炮过错开启，也可避免实际发生火情消防人员不能靠近手动消防炮。GB 50359-2005煤炭洗选工程设计规范中第2.0.3条，在配（原）煤仓后设备处理能力的不均衡系数，在额定小时能力的基础上，煤泥水系统和重介悬浮液系统取1.25。则对于选煤厂渣浆泵的流量均应在选煤工艺数质量流程的基础上取1.25系数，该流量尽可能和水泵有效工况曲线内大流量段相重合，这样可以避免水泵电机偏大，从而降低全厂能耗。但实际设计过程中，煤棚占地及高度各不相同，本文认为封闭煤棚高度大于15 m或宽度大于40 m均应考虑设计消防炮，其他可考虑布置室内消火栓。GB 50810-2012煤炭工业给水排水设计规范中第2.6.4条，封闭式储煤场宜根据其储量按室外堆场计算室外消防水量。而GB 50016-2006建筑设计防火规范中第8.2.3条，煤和焦炭总储量大于5 000 t时，室外消防用水量仅为20 L/s。本文结合实际消防验收工程认为该室外消防用水量偏小，应适当放大。
3 水泵
选煤厂设计中，要求煤泥水系统总体水量平衡，而渣浆泵的轴封形式多为副叶轮动力密封加填料密封。这样，水泵的轴封及冷却用水应准确计入原煤带入水量，从而达到选煤洗水闭路循环，不外排的要求。近年来，渣浆泵轴封形式也逐渐采用全机械密封，无须补加轴封及冷却用水，但成本偏高，且易破损。2013年我国煤炭总产量为36.92亿t，煤炭进口3.3亿 t，煤炭在我国消费能源消费结构中占比为65.7%，考虑到调整能源结构、保护环境、控制PM2.5污染等因素的影响，煤炭在一次能源结构中的比重将明显下降。原煤全入洗是煤炭行业发展的必然选择，洗煤工艺有跳汰、重介、风选等，随着重介工艺的完善，已成为多数选煤厂的选择。重介工艺中洗水的应用是选煤效果及介耗等的重要条件之一，因此洗水应用的好坏一定程度上决定着选煤厂运营的正常与否。
本文就选煤厂给水排水设计中的一些问题展开讨论如下。
4 耐磨管道
重介选煤工艺中，选煤厂内带介系统管道大都选用陶瓷内衬复合钢管。其中，内衬陶瓷厚度一般从5 mm～25 mm可供设计选用。目前，选煤设计中内衬陶瓷厚度选用大都介于10 mm～20 mm。项目实施过程中，内衬陶瓷厚度的选用可变因素多，因而在设计施工图中陶瓷内衬复合钢管管径标注均为公称直径。这样，可确保管道内正常设计的经济流速。管路中阀门、法兰等连接件，因陶瓷内衬复合钢管外径的不同，连接件也应专门处理。因此，耐磨管道施工工程大都包含相应阀门等连接件的安装。
5 煤泥水
选煤厂设计中煤泥水闭路循环，不外排。这就要求在任何情况下，煤泥水不能流出厂区，为达到这个要求，本文认为浓缩车间循环水池在场地允许的情况下，尽可能大些，以满足主厂房事故时，能够容纳设备内全部外排的煤泥水。另外，工业场地洗后煤仓等煤泥水滴漏处，设集水坑排水泵回收厂区内单体建筑所产生的煤泥废水。
6 原煤棚环保
原煤棚内因原煤输送所形成的煤尘量较大，为防止煤尘形成灾害，除在煤棚顶设置轴流通风机加强通风外，还应在煤棚四周加设水喷雾设备抑尘。根据煤棚内部工艺布置，若煤棚四周设挡墙且有通行道，可考虑布置移动射雾器；若煤棚四周无通行道，则考虑布置除尘喷枪。除尘喷枪给水系统一般应独立设置管网，方便现场根据煤尘实际情况独立管理。
7 结语
目前，选煤厂给水排水设计规范较少，且条文说明简单；针对选煤设计技术的革新，给水排水设计工作中尤其是消防设计缺乏可依据规范。本文就选煤厂给水排水设计中常见问题提出的观点以飨读者，使设计完善，达到既节省投资又安全可靠的目的。
参考文献：
[1]煤炭工业部选煤设计研究院《选煤厂设计手册》编写组.选煤厂设计手册[M].北京：煤炭工业出版社，1978.