摘要：随着社会经济高速发展，能源需求量越来越大，矿山开采量不断增加。给排水系统和其管道工程，在人们固有的印象中，这种工程项目的实施和管理主要在城市市政工程的项目建设中，其实在矿山开采过程中，同样需要完善合理的给排水系统工程，来确保矿山开采工作保持安全和平稳，有效将矿山开采过程中产生的矿井废水及生活污水处理达标回用或排放，同时大大方便矿山多方面的用水需求。
关键词：矿山给排水；设计要点；细节问题
引言
矿山给排水设计与城市给排水设计相比较有许多相似之处但又有其特殊性。一方面生产生活需要大量用水，另一方面矿山开采又大大破坏地下水资源。在矿山建设过程中，怎样才能符合市场经济规律，进行商业化、城市化给排水设计，怎样合理利用水资源，保护地面水环境，是矿山给排水设计工作者必须重视的问题。
1完善给排水系统的水量平衡
随着工业发展的进步，水资源的损耗已经引起了人们的广泛重视。与此同时，国家出台了相关排放废水的标准，对矿山工程中水资源的利用以及排放水的污染物总量有了更为严格的要求。矿产资源的开采离不开水循环的支持，选矿过程中有大部分的环节离不开水的参与，这是因为当前的选矿工艺多为湿法作业，利用水为介质达到对矿石成分进行分离、提取的目的。所以，矿山工程离不开水，但是水资源匮乏的现状又大大制约了矿产开采。因此，必须另辟行径，依靠完善排水系统设计，建立水量平衡与用水循环解决用水问题。平衡水量指的是水循环的理论，是给排水系统中比较重要的设计理念，运用于开采过程中矿石的磁选、重力选、悬浮选等环节。给排水系统最重要的就是水的循环利用与排放水的处理，而平衡水量可以有效达到这两点要求。在实际采矿中，大部分矿山已经达到了国家排放水的规范，但是相关矿场应该树立节约水资源的意识，通过排放水的再加工、循环再利用，弥补水资源的缺乏，从而实现污水的零排放。但是在水循环的实际应用中，效果不太理想，一方面，一些工序对水的要求比较高，矿山大多会选择引入新水；另一方面，施工单位为了避免设备堵塞，或是减少废水处理成本，而不选择回收利用排放水。对于这类现象，施工单位可以在循环利用排放水的初期加设过滤设备，通过净化工艺去除大颗粒污染物，以此避免设备的堵塞。另外，施工单位必须树立可持续发展理念，降低排放废水量，因为环境就是最大的资源，要力求经济利益与环境保护的平衡协调。
2井下供水设计
2.1井下供水水源选择
目前大多数矿井设计中都将地面生产生活供水水源作为井下供水水源。由地面用管道将水引入井下，采用集中供水方式。其优点为水质可以保证，不需要增加管理人员。然而对于较深的立井和斜井，会导致井底大巷管道压力过大，存在使用不安全的问题，因而要在合理的位置增设减压阀，因此对于这种深井井下供水方式的选择是今后值得深入研究的问题。
2.2井下供水管道选材以及防腐处理
由于井下环境较差，空气湿度大，导致井下管道的防腐一直是一个比较难解决的问题，目前大部分采用承压较高的无缝钢管，经刷防锈漆处理后使用。随着新型材料的出现以及工艺的更新，出现不少可以使用在井下的材料。①PE管。这种材料在工业生产以及工业场地应用比较广泛，这种材料易连接、抗冲击、耐腐蚀，承压也能达到2．5MPa以上，所以在一般的矿井可以作为有限使用材料。②复合管。这种材料在设计以及使用过程中有更多的选择余地。
2.3分区供水
矿产工程生产的特点包括设备种类多、分区明确等，不同区域所使用的设备不同，对给排水压力要求也不同。因此，需要采用统一水压给排水系统，为了满足个别设别对水压要求较高等情况，势必会造成部分用水区域的压力升高。为了降低水管网在实际应用中的浪费量，降低水管输配压力，需要重点考虑分区供水方法。虽然这种方法会在很大程度上增加设备数量、管道数量，但是也降低损漏而影响排水效率。
在实际生产当中，如果水压难以控制，可以在管道上设置减压阀和压力传感器，如果压力过高，需要及时降低内部压力，避免因为压力过高导致管材破裂，从而加强给排水系统损漏控制。
3废水处理技术
平衡水量重点在于废水的达标排放与循环再利用，因此，要完善给排水系统，就必须完善废水处理技术与设备。一般情况下，矿业工程的排放水都是以普通浓缩机进行处理的，因为废水大部分主要是大颗粒的悬浮物，处理较为容易，多以尾矿浓缩的形式处理。这种根据重力原理处理污染物的方式既满足了节能降耗的目的，又实现了水资源循环再利用的要求。但普通浓缩机不太适用于细微颗粒的处理，因此，应当选用不同类型的高效浓缩机。需要注意的是，处理废水的方式还有一种是药物处理。它的原理是添加药剂使污染物沉淀。但由于选矿厂废水的浓度比例较高，而且含量的波动性较大，固相物的比表面积大，所以需要消耗大量的药剂，而且药剂用量和反应时间不容易把握。同时这种处理技术需要投入大量的人力物力，增设控制设备，因此，不适宜大范围推广。
4建立循环水泵系统
4.1增设循环水泵
矿山工程具有用水量大，耗能高的特点，尤其需要大量电力的支持和水资源供给。因此在给排水系统设计中，要加大循环水泵的设立，为循环供水系统提供重要的动力支持。同时，水泵的设立还有利于减低电耗、监控水流速，对排放水的顺利循环具有重要作用。循环水泵尤其适用于选别系列较多的时候，此时增设循环泵的台数，有利于控制输送水量，提高工作效率，保证给排水系统的正常运转。同时要注意循环水泵系统应采用可调速的设备。这种可调速的水泵可以避免一些变化导致的低工作效率，同时也不会造成较大的水压、水量的波动。
4.2建立循环水池
循环水池对矿业工程来说具有重要作用，它是蓄水池的强力后补，在给排水系统中的调节方面发挥着重要作用。循环水池的容积应该根据实地场地及用水需求设计，但目前国家还未制定出相关的设计规范，常用的做法就是参考给排水泵站吸水井确定的方法，但是这种计算方式往往得出的容积不准确，会偏小一点。在投产时或者停泵在启动的时候，循环池的水量就会出现断水以及暂时性的供水不足，严重影响水资源的循环效率。因此改进循环水池的容积计算方法是十分必要的，首先应当掌控循环水增加压力进入选别作业的全过程，了解经过的设备并计算出返回循环水池的总水量，然后评估系统中各种设备从空置到溢流所需要的时间和水量，最终确定循环水池的容积。此外，循环水池由于沉淀作用，需要定期处理，以避免输送设备的堵塞，影响工作效率。
4.3安装调速装置
循环水系统中，最重要的环节就是水的循环，而水的循环常常受到各种因素的影响，例如供电不足等变化，使水泵处于低效率工作状态，导致水供应不及时。而水泵调速装置可以根据生产环节和水压的变化自动调节流速，同时避免了传统调阀耗能的弊病，值得大力推广。
结语
综上所述，水资源对矿山生产有着重要影响，为了能够提高水资源利用率，减少给排水矛盾，必须要加强矿山给排水节能设计，通过选择“地质”水源、减少损漏、提高回水率，从而实现给排水系统的最终设计目标。
参考文献
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