老虎臺(tái)井田和龍鳳井田位于撫順煤田的中部和東部，呈東高西低賦存，兩礦之間留設(shè)50m保護(hù)煤柱，但因地質(zhì)構(gòu)造和采掘影響，實(shí)際只有30余m，局部?jī)H4m，作為礦界煤柱，其作用和價(jià)值已不存在。如果龍鳳井田內(nèi)巷道和采空區(qū)被礦井自然涌水充滿后，將形成400多萬(wàn)m3的水柱，如不采取措施排放，在礦界煤柱煤層底板—580m標(biāo)高以上，水壓將達(dá)到60個(gè)大氣壓以上，這就對(duì)老虎臺(tái)礦安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，一旦透水，后果不堪設(shè)想，防治龍鳳礦井水問(wèn)題迫在眉睫。
老虎臺(tái)井田內(nèi)水文地質(zhì)條件，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度和礦床充水類型，依照《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》地質(zhì)分類為水文地質(zhì)簡(jiǎn)單型礦井。老虎臺(tái)礦和龍鳳礦1994～1995年5年的礦井實(shí)測(cè)涌水量統(tǒng)計(jì)如下。
(1)老虎臺(tái)井田：枯水期4月份最小涌水量平均為10.96m3/min;主汛期8月份涌水量平均為14.36 m3/min;其中1995年8月份涌水量為15.47 m3/min，為百年一遇。
(2)龍鳳井田：枯水期4月份最小涌水量平均為14.60 m3/min;主汛期8月份涌水量平均為20.81 m3/min;其中1995年8月份涌水量為29.50 m3/min，為百年一遇。
1 礦井水的防治
1.1 老虎臺(tái)礦排水系統(tǒng)能力現(xiàn)狀
老虎臺(tái)礦排水系統(tǒng)分三段：第一段從—580m至地面，共有12GD×5水泵10臺(tái)，目前
能使用的8臺(tái)，排水管路4趟，排水能力為720×4=2880 m3/h，正常排水能力720×3=2160 m3/h，;第二段從—730m至—580m，共有300 S250 A水泵12臺(tái)，目前能使用9臺(tái)，排水管路6趟，排水能力750×6=4500 m3/h;第三段從—830m至—730m，共有DDM360—75×3型水泵3臺(tái)，排水管兩趟，排水能力360×2= 720 m3/h.
1.2可行性論證及實(shí)施
龍鳳礦于1999年8月停產(chǎn)，10月正式關(guān)井，12月中旬—635m水平泵房停運(yùn)。在此前，1999年6月4日，撫順礦務(wù)局和煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷河嘘P(guān)專家就老虎臺(tái)礦防治龍鳳礦井水問(wèn)題進(jìn)行了專題研究，經(jīng)科學(xué)分析、論證，確定老虎臺(tái)礦防治龍鳳礦井下水必須堅(jiān)持“以疏為主，疏堵結(jié)合”和分兩步走的原則。
第一步：于1999年10月龍鳳礦關(guān)井前，在兩礦之間掘一條疏水巷道，設(shè)一道防水閘門(mén)，截流龍鳳礦井水到老虎臺(tái)井下，達(dá)到防治龍鳳礦井水的目的。根據(jù)兩礦百年一遇的涌水量和老虎臺(tái)礦—580m水平的排水能力，即老虎臺(tái)礦—580m水平排水能力720×4 =2880 m3/h大于兩礦涌水量(15.47+29.50)×60 = 2689.2 m3/h，確定老虎臺(tái)礦的經(jīng)濟(jì)截水標(biāo)高為—570m，遇特殊情況則關(guān)閉防水閘門(mén)，采取疏堵結(jié)合的防治方法;
第二步：老虎臺(tái)礦綜采工作面過(guò)老龍煤柱開(kāi)采，在—570m水平以上把兩礦采通，使龍鳳礦井水位上漲時(shí)通過(guò)采空區(qū)溢流到老虎臺(tái)礦井田內(nèi)，達(dá)到泄水的目的。
老龍疏水道于1999年6月17日施工，10月6日貫通，全長(zhǎng)265m，接設(shè)兩趟Φ426mm流水管，到2000年4月23日正式從管路過(guò)水，當(dāng)時(shí)水量為4.47 m3/min，經(jīng)過(guò)兩年采用超聲波流量計(jì)觀測(cè)結(jié)果：
(1) 枯水期4月份最小來(lái)水量5.7 m3/min;
(2) 主汛期8月份量大來(lái)水量8.7 m3/min;
(3) 年平均為7.2 m3/min.
經(jīng)過(guò)兩年的方案實(shí)施，平均每年將有近380萬(wàn)m3的龍鳳礦井水被安全地截流到老虎臺(tái)—580m水平的水倉(cāng)內(nèi)。從2001年12月開(kāi)始，老虎臺(tái)礦63001#綜采放頂煤工作面正在實(shí)施跨老龍煤柱開(kāi)采。通過(guò)對(duì)龍鳳礦井水位的定期觀測(cè)，其水位標(biāo)高穩(wěn)定在—560m±3.2m，從而達(dá)到對(duì)龍鳳礦井水害的有效防治，解除了對(duì)老虎臺(tái)礦安全生產(chǎn)的嚴(yán)重威脅。
2 礦井水的利用
礦井水一方面是地質(zhì)災(zāi)害之一，嚴(yán)重威脅礦井安全生產(chǎn)，另一方面也是寶貴的淡水資源，有著很大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。老虎臺(tái)礦的礦井水防治工作已經(jīng)實(shí)施由被動(dòng)防治向“防用結(jié)合”的主動(dòng)防治方向轉(zhuǎn)移，將礦井水資源化，納入礦井資源開(kāi)發(fā)利用管理范疇，變水害為水利，建立礦井水可持續(xù)利用管理模式，充分發(fā)揮淡水作為商品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，確立資源節(jié)約型發(fā)展戰(zhàn)略，做到了有效防治與合理利用相結(jié)合。
2.1 利用礦井水的意義
水作為人民生活及企業(yè)生產(chǎn)的命脈作用越來(lái)越受到重視，水資源不斷減少，城市供水形勢(shì)已十分嚴(yán)峻，節(jié)水已刻不容緩，挖掘企業(yè)自身潛力，合理利用水資源，已是企業(yè)當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)的一項(xiàng)大事，尋找和開(kāi)發(fā)新的水源，對(duì)緩解企業(yè)用水緊張局勢(shì)，降低生產(chǎn)成本具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
2.2 利用礦井水的起因
老虎臺(tái)礦是一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)完善、生產(chǎn)水平較多且具有百年開(kāi)采歷史的大型井工礦井，井下生產(chǎn)和地面工業(yè)用水量相當(dāng)大。老虎臺(tái)1993年曾在礦井淺部水平—330m和—430m等地點(diǎn)截流礦井水，用于深部水平原煤生產(chǎn)和“一通三防”工作，但由于受大氣降雨和其它諸多因素的影響，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，多次造成損壞綜采機(jī)械和中斷生產(chǎn)等惡性事故。其中一次性損壞綜采工作面液壓閥30多組，造成40多萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失。最后，又改由自來(lái)水供水，因此這次利用礦井水沒(méi)有獲得成功。
近幾年來(lái)，由于實(shí)施集中生產(chǎn)、系統(tǒng)簡(jiǎn)化和機(jī)械化水平的不斷提高，各生產(chǎn)系統(tǒng)都具有一定的富余能力，礦井原來(lái)的四大水砂充填閉路循環(huán)系統(tǒng)的規(guī)模逐漸簡(jiǎn)化直到封存。針對(duì)兩礦井下涌水量大而且水質(zhì)較好的現(xiàn)狀，充分合理地發(fā)揮現(xiàn)有礦井系統(tǒng)、技術(shù)、設(shè)施的富余能力，只要少量投入就能開(kāi)發(fā)利用。對(duì)此，我們總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)施了井下生產(chǎn)排水和地面工業(yè)用水系統(tǒng)改造，給企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3 礦井水利用的方案
根據(jù)礦井水的水質(zhì)和水量確定礦井水的用途，井下礦井水主要由以下三種水構(gòu)成：
(1)生產(chǎn)使用過(guò)的混水，月排水量為22.96萬(wàn)m3，通過(guò)原有部分水砂充填系統(tǒng)，用于井下消防火、采空區(qū)注漿及封堵，用量約15.0萬(wàn)m3/月;
(2)礦井自然涌出的清水，月排水量為36.32萬(wàn)m3.通過(guò)原有部分水砂充填系統(tǒng)，用于選煤廠洗煤用水，用量約21.0萬(wàn)m3/月;
(3)截流龍鳳礦井的凈水，月平均來(lái)水量為31.10萬(wàn)m3.這部分水可替代自來(lái)水，主要有兩種用途：一是用于地面工業(yè)鍋爐用水，需增加投入接設(shè)專門(mén)管路，月排水量為13.42萬(wàn)m3，用量約11.59萬(wàn)m3/月;二是直接用于井下綜采生產(chǎn)機(jī)械用水、“一通三防”高靜壓注水和洗塵用水等，用量約15.10萬(wàn)m3/月。
2.4 礦井水利用方案的實(shí)施
根據(jù)以上方案，本著經(jīng)濟(jì)合理的原則，充分合理地發(fā)揮現(xiàn)有礦井系統(tǒng)、技術(shù)、設(shè)施的富余能力，實(shí)施了井下生產(chǎn)排水和地面工業(yè)用水系統(tǒng)改造。
(1)井下生產(chǎn)排水系統(tǒng)改造。首先是對(duì)井下—580m的16條水倉(cāng)進(jìn)行改造，1～10號(hào)倉(cāng)為混水倉(cāng)，11～13號(hào)倉(cāng)為清水倉(cāng)，14～16號(hào)倉(cāng)為凈水倉(cāng)，合理進(jìn)行配水，做到礦井水分貯分排，有效地保證了礦井水合理利用。
井下在—580m水平由老龍流水巷至水倉(cāng)接設(shè)管路4000m，用于截流龍鳳礦井的來(lái)水，再由—580m水倉(cāng)至地面充填水池和選煤廠接設(shè)管路1800m.
(2)地面工業(yè)用水系統(tǒng)改造。首先利用了選煤廠閑置的兩座濃縮機(jī)作為地面鍋爐用水的配水設(shè)施，并采取技術(shù)手段對(duì)龍鳳礦凈水進(jìn)行必要的處理，配分給地面的各個(gè)鍋爐，接設(shè)管路2365m.啟用封停的2#充填系統(tǒng)的兩個(gè)水池(容積為8000 m3)，貯存井下的清水，靠自然壓差供選煤廠洗煤，接設(shè)管路1200m.利用3#和4#充填系統(tǒng)，不需任何投入，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)混水的閉路循環(huán)。
3 利用礦井水的效果
老虎臺(tái)礦堅(jiān)持礦井水防治與合理利用相結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在現(xiàn)有的自然、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件下，建立優(yōu)化模式，實(shí)施經(jīng)濟(jì)合理的方案，做到在有效防治的同時(shí)合理利用，采用高度節(jié)水和重復(fù)用水的工藝流程和技術(shù)手段，取得了顯著的效果。
通過(guò)實(shí)施礦井水利用方案，老虎臺(tái)礦井下已于2001年3月停止使用自來(lái)水，全面應(yīng)用礦井水，于2001年10月洗滌和部分鍋爐也開(kāi)始利用礦井水。如果今后井下生產(chǎn)、洗煤和鍋爐全部利用礦井水，經(jīng)測(cè)算全年節(jié)約自來(lái)水400多萬(wàn)m3，每年可節(jié)約生產(chǎn)成本800多萬(wàn)元。
老虎臺(tái)井田內(nèi)水文地質(zhì)條件，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度和礦床充水類型，依照《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》地質(zhì)分類為水文地質(zhì)簡(jiǎn)單型礦井。老虎臺(tái)礦和龍鳳礦1994～1995年5年的礦井實(shí)測(cè)涌水量統(tǒng)計(jì)如下。
(1)老虎臺(tái)井田：枯水期4月份最小涌水量平均為10.96m3/min;主汛期8月份涌水量平均為14.36 m3/min;其中1995年8月份涌水量為15.47 m3/min，為百年一遇。
(2)龍鳳井田：枯水期4月份最小涌水量平均為14.60 m3/min;主汛期8月份涌水量平均為20.81 m3/min;其中1995年8月份涌水量為29.50 m3/min，為百年一遇。
1 礦井水的防治
1.1 老虎臺(tái)礦排水系統(tǒng)能力現(xiàn)狀
老虎臺(tái)礦排水系統(tǒng)分三段：第一段從—580m至地面，共有12GD×5水泵10臺(tái)，目前
能使用的8臺(tái)，排水管路4趟，排水能力為720×4=2880 m3/h，正常排水能力720×3=2160 m3/h，;第二段從—730m至—580m，共有300 S250 A水泵12臺(tái)，目前能使用9臺(tái)，排水管路6趟，排水能力750×6=4500 m3/h;第三段從—830m至—730m，共有DDM360—75×3型水泵3臺(tái)，排水管兩趟，排水能力360×2= 720 m3/h.
1.2可行性論證及實(shí)施
龍鳳礦于1999年8月停產(chǎn)，10月正式關(guān)井，12月中旬—635m水平泵房停運(yùn)。在此前，1999年6月4日，撫順礦務(wù)局和煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷河嘘P(guān)專家就老虎臺(tái)礦防治龍鳳礦井水問(wèn)題進(jìn)行了專題研究，經(jīng)科學(xué)分析、論證，確定老虎臺(tái)礦防治龍鳳礦井下水必須堅(jiān)持“以疏為主，疏堵結(jié)合”和分兩步走的原則。
第一步：于1999年10月龍鳳礦關(guān)井前，在兩礦之間掘一條疏水巷道，設(shè)一道防水閘門(mén)，截流龍鳳礦井水到老虎臺(tái)井下，達(dá)到防治龍鳳礦井水的目的。根據(jù)兩礦百年一遇的涌水量和老虎臺(tái)礦—580m水平的排水能力，即老虎臺(tái)礦—580m水平排水能力720×4 =2880 m3/h大于兩礦涌水量(15.47+29.50)×60 = 2689.2 m3/h，確定老虎臺(tái)礦的經(jīng)濟(jì)截水標(biāo)高為—570m，遇特殊情況則關(guān)閉防水閘門(mén)，采取疏堵結(jié)合的防治方法;
第二步：老虎臺(tái)礦綜采工作面過(guò)老龍煤柱開(kāi)采，在—570m水平以上把兩礦采通，使龍鳳礦井水位上漲時(shí)通過(guò)采空區(qū)溢流到老虎臺(tái)礦井田內(nèi)，達(dá)到泄水的目的。
老龍疏水道于1999年6月17日施工，10月6日貫通，全長(zhǎng)265m，接設(shè)兩趟Φ426mm流水管，到2000年4月23日正式從管路過(guò)水，當(dāng)時(shí)水量為4.47 m3/min，經(jīng)過(guò)兩年采用超聲波流量計(jì)觀測(cè)結(jié)果：
(1) 枯水期4月份最小來(lái)水量5.7 m3/min;
(2) 主汛期8月份量大來(lái)水量8.7 m3/min;
(3) 年平均為7.2 m3/min.
經(jīng)過(guò)兩年的方案實(shí)施，平均每年將有近380萬(wàn)m3的龍鳳礦井水被安全地截流到老虎臺(tái)—580m水平的水倉(cāng)內(nèi)。從2001年12月開(kāi)始，老虎臺(tái)礦63001#綜采放頂煤工作面正在實(shí)施跨老龍煤柱開(kāi)采。通過(guò)對(duì)龍鳳礦井水位的定期觀測(cè)，其水位標(biāo)高穩(wěn)定在—560m±3.2m，從而達(dá)到對(duì)龍鳳礦井水害的有效防治，解除了對(duì)老虎臺(tái)礦安全生產(chǎn)的嚴(yán)重威脅。
2 礦井水的利用
礦井水一方面是地質(zhì)災(zāi)害之一，嚴(yán)重威脅礦井安全生產(chǎn)，另一方面也是寶貴的淡水資源，有著很大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。老虎臺(tái)礦的礦井水防治工作已經(jīng)實(shí)施由被動(dòng)防治向“防用結(jié)合”的主動(dòng)防治方向轉(zhuǎn)移，將礦井水資源化，納入礦井資源開(kāi)發(fā)利用管理范疇，變水害為水利，建立礦井水可持續(xù)利用管理模式，充分發(fā)揮淡水作為商品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，確立資源節(jié)約型發(fā)展戰(zhàn)略，做到了有效防治與合理利用相結(jié)合。
2.1 利用礦井水的意義
水作為人民生活及企業(yè)生產(chǎn)的命脈作用越來(lái)越受到重視，水資源不斷減少，城市供水形勢(shì)已十分嚴(yán)峻，節(jié)水已刻不容緩，挖掘企業(yè)自身潛力，合理利用水資源，已是企業(yè)當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)的一項(xiàng)大事，尋找和開(kāi)發(fā)新的水源，對(duì)緩解企業(yè)用水緊張局勢(shì)，降低生產(chǎn)成本具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
2.2 利用礦井水的起因
老虎臺(tái)礦是一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)完善、生產(chǎn)水平較多且具有百年開(kāi)采歷史的大型井工礦井，井下生產(chǎn)和地面工業(yè)用水量相當(dāng)大。老虎臺(tái)1993年曾在礦井淺部水平—330m和—430m等地點(diǎn)截流礦井水，用于深部水平原煤生產(chǎn)和“一通三防”工作，但由于受大氣降雨和其它諸多因素的影響，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，多次造成損壞綜采機(jī)械和中斷生產(chǎn)等惡性事故。其中一次性損壞綜采工作面液壓閥30多組，造成40多萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失。最后，又改由自來(lái)水供水，因此這次利用礦井水沒(méi)有獲得成功。
近幾年來(lái)，由于實(shí)施集中生產(chǎn)、系統(tǒng)簡(jiǎn)化和機(jī)械化水平的不斷提高，各生產(chǎn)系統(tǒng)都具有一定的富余能力，礦井原來(lái)的四大水砂充填閉路循環(huán)系統(tǒng)的規(guī)模逐漸簡(jiǎn)化直到封存。針對(duì)兩礦井下涌水量大而且水質(zhì)較好的現(xiàn)狀，充分合理地發(fā)揮現(xiàn)有礦井系統(tǒng)、技術(shù)、設(shè)施的富余能力，只要少量投入就能開(kāi)發(fā)利用。對(duì)此，我們總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)施了井下生產(chǎn)排水和地面工業(yè)用水系統(tǒng)改造，給企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3 礦井水利用的方案
根據(jù)礦井水的水質(zhì)和水量確定礦井水的用途，井下礦井水主要由以下三種水構(gòu)成：
(1)生產(chǎn)使用過(guò)的混水，月排水量為22.96萬(wàn)m3，通過(guò)原有部分水砂充填系統(tǒng)，用于井下消防火、采空區(qū)注漿及封堵，用量約15.0萬(wàn)m3/月;
(2)礦井自然涌出的清水，月排水量為36.32萬(wàn)m3.通過(guò)原有部分水砂充填系統(tǒng)，用于選煤廠洗煤用水，用量約21.0萬(wàn)m3/月;
(3)截流龍鳳礦井的凈水，月平均來(lái)水量為31.10萬(wàn)m3.這部分水可替代自來(lái)水，主要有兩種用途：一是用于地面工業(yè)鍋爐用水，需增加投入接設(shè)專門(mén)管路，月排水量為13.42萬(wàn)m3，用量約11.59萬(wàn)m3/月;二是直接用于井下綜采生產(chǎn)機(jī)械用水、“一通三防”高靜壓注水和洗塵用水等，用量約15.10萬(wàn)m3/月。
2.4 礦井水利用方案的實(shí)施
根據(jù)以上方案，本著經(jīng)濟(jì)合理的原則，充分合理地發(fā)揮現(xiàn)有礦井系統(tǒng)、技術(shù)、設(shè)施的富余能力，實(shí)施了井下生產(chǎn)排水和地面工業(yè)用水系統(tǒng)改造。
(1)井下生產(chǎn)排水系統(tǒng)改造。首先是對(duì)井下—580m的16條水倉(cāng)進(jìn)行改造，1～10號(hào)倉(cāng)為混水倉(cāng)，11～13號(hào)倉(cāng)為清水倉(cāng)，14～16號(hào)倉(cāng)為凈水倉(cāng)，合理進(jìn)行配水，做到礦井水分貯分排，有效地保證了礦井水合理利用。
井下在—580m水平由老龍流水巷至水倉(cāng)接設(shè)管路4000m，用于截流龍鳳礦井的來(lái)水，再由—580m水倉(cāng)至地面充填水池和選煤廠接設(shè)管路1800m.
(2)地面工業(yè)用水系統(tǒng)改造。首先利用了選煤廠閑置的兩座濃縮機(jī)作為地面鍋爐用水的配水設(shè)施，并采取技術(shù)手段對(duì)龍鳳礦凈水進(jìn)行必要的處理，配分給地面的各個(gè)鍋爐，接設(shè)管路2365m.啟用封停的2#充填系統(tǒng)的兩個(gè)水池(容積為8000 m3)，貯存井下的清水，靠自然壓差供選煤廠洗煤，接設(shè)管路1200m.利用3#和4#充填系統(tǒng)，不需任何投入，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)混水的閉路循環(huán)。
3 利用礦井水的效果
老虎臺(tái)礦堅(jiān)持礦井水防治與合理利用相結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在現(xiàn)有的自然、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件下，建立優(yōu)化模式，實(shí)施經(jīng)濟(jì)合理的方案，做到在有效防治的同時(shí)合理利用，采用高度節(jié)水和重復(fù)用水的工藝流程和技術(shù)手段，取得了顯著的效果。
通過(guò)實(shí)施礦井水利用方案，老虎臺(tái)礦井下已于2001年3月停止使用自來(lái)水，全面應(yīng)用礦井水，于2001年10月洗滌和部分鍋爐也開(kāi)始利用礦井水。如果今后井下生產(chǎn)、洗煤和鍋爐全部利用礦井水，經(jīng)測(cè)算全年節(jié)約自來(lái)水400多萬(wàn)m3，每年可節(jié)約生產(chǎn)成本800多萬(wàn)元。