摘要：矿石资源一般都分布在远离城市的山区，而有色金属矿山在进行采矿和选矿过程中由于会用到水所以有大量的废水需要排放，为了保证矿山企业生活区以及办公区排水系统的正常运行，
关键词：有色金属；矿山企业；给排水设计
引言：
矿山是我国历史最悠久的产业，也是国民经济发展的基础产业;作为有色金属矿山企业中两大组成部分———采矿和选矿工程，在实际生产中都需要用水，同时也会产生大量的废水。且配套的生活区及办公区的正常使用对给排水系统也是有要求的。由于大部分允许开采的矿产资源地多处于山区或老少边穷地区，所以矿山企业大多数情况下也远离城市、无市政配套设施，因此要满足正常生产、生活需要自成给排水体系。
1给水、排水、回水系统方案的制定
1.1给水系统
给水根据用途的不同分为生活、生产、消防给水系统。一般情况下矿山项目远离市区，均会自建水源，生活水需进行水质净化后才能满足饮用水水质标准，再利用二次加压设备加压输送至用水点;采矿及选矿生产用水水质要求均不高，一般情况下取水水源地的水质就能满足其要求，而为保证生产的连续进行，避免生产受到事故停水、水源地供水不稳定的影响，需在厂区建生产水池，并储存一定容积的生产用水，设计时可储存8～48h的生产用水量(根据水源供水、输水的可靠性及用水的不均匀性等因素选择);若厂区地形高差允许且能满足选矿的用水压力(通常0.4MPa)，建议采用高位水池，可减少二次增压带来的能耗。消防用水可储存在生产水池内，但必须保证这部分水不做他用的措施。进行室外部分的管道的设计时，水质相同的情况下，可将生产和消防并网;即能满足要求还可降低投资。
1.2排水系统
矿山项目的排水包括生活排水和生产排水，而生产排水又分为采矿和选矿两部分排水。生活区、选矿车间各建筑、卫生间排水经化粪池预处理后，化验室排水经酸碱污水中和池处理后与经隔油池去油后的食堂含油废水汇集，通过地埋式一体化污水处理设施处理，达到标准排放或用于绿化;此部分排水通常有机污染物、氨氮、磷等污染物超标，但有机污染物含量比城市污水低，与活性污泥法相比较，生物接触氧化法类的生物膜处理工艺具有生物食物链长、参与净化反应微生物多样化等特点，在处理低浓度污水时能够取得较好的效果。矿山企业选用生物接触氧化工艺的一体化成套设备处理产生的生活排水最为适用;由于工艺中的生物对生存环境的温度较为敏感，因此在使用过程中需要保证使用温度。选矿生产工艺产生的污水均进入回水系统循环使用，选矿工艺污、废水实现零排放。井下涌水进入生产水池，作为新水补充回用于生产较适宜。
1.3回水系统
回水系统由厂区回水和尾矿库回水组成。厂区生产回水包括精矿浓缩溢流水、过滤滤液，自流至厂区回水池;选厂尾矿浆浓密后的浓度为40%～50%，进入尾矿库仍含有大量水;破碎、筛分系统的除尘废水，冲洗废水以及厂区溢流跑漏的废水，随尾矿浆一并收集纳入尾矿库中处理。为节约新水用量，同时减少尾矿水对下游造成的污染，尾矿库设有回水设施。尾矿浆在库内沉淀澄清后的澄清水经尾矿库回水泵站返回至选厂回用。若尾矿库设有排水涵洞或排水井，则在涵洞出口设回水池和泵站收集回水并加压;也可直接在库内设浮船式泵站。
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2金属矿山给排水系统设计要点
2.1水源设计
水源地的选择需要考虑到水源地的水质、水量季节性的变化、水源地的周边地质环境等，在条件允许的情况下，优先选择地下水作为给水源，以保证水质和水量的稳定，但是要严格按照区域地下水的抽采限度进行控制，避免对周边形成降水漏斗，影响周边区域工农业用水，如果选取地表河流作为给水源，则需要分析河流的季节性变化强度。进行水源设计时，在满足金属矿山工业生产和生活用水需求的前提下，尽量选择基础建设费用和日常维护费用低的方案。
根据水源的特点设计最有效的取水方式是提高取水效率的关键，常用的有管井、渗渠、河床取水等，选取的主要参考依据有含水层的厚度以及含水层底板的深度等，比如当取水深度在15米以下时，需要用管井取水，而含水层厚度大于5米时，可以考虑用大口井取水，针对不同的取水方式需要安设不同的加压泵。加压泵的扬程计算需要考虑到输水过程中的最高点、取水点高差、水头损失等，确保扬程足够将水输送至目的地。
2.2输水管线
由于矿山企业一般位置偏僻,水源较远,沿线地形复杂多变,管线起伏变化大,这就决定了它的输水管线距离长、输水压力高。因此,做好输水管线设计是保证企业正常生产、生活的主要组成部分。另外,输水管管材投资占给水工程费用的比例很大,是构成工程总费用的主要内容。因此,合理选择管材是设计的主要目标。输水管道设计还应合理确定阀门井、排气井、排泥井的设置以保证输水管线的安全运行和维修,而排气阀的选型尤为重要。在运行使用中,输水量减少和爆管,大多数原因是因为排气阀设置不当引起的。正确的设计是在地形起伏地段的隆起点上以及管道的平缓段间隔1000m左右设排气阀,根据使用经验QSP型全压高速双口排气阀,在结构性能上较普通双孔自动排气阀和复合式双口排气阀有突破进展,对于管道中的气体,无论是否多段水柱、气柱相间,有压无压均可连续高速排出管道,浮球不顶在排气口上,不存在卡坏问题,少量气体可通过微孔排出,管道出现负压时可注气,防污染并缓冲水锤升压,解除新建管道试车之险,排气之难,确保输水管线的安全运行。
2.3水泵设计
水泵是金属矿山给排水系统运转的关键设备，当前金属矿山井下给排水大多采用离心泵，且多级离心泵的广泛应用极大地满足了井下复杂条件下的抽放水，在具体的选型上，主要考虑金属矿山井下水质和涌水特点，不同的水质需要选用针对性的材质水泵，否则会降低水泵的使用寿命和使用效率。在电机的选择上同样如此，应尽量选择国家支持和补贴的节能电机，既节省了设备购买费用，也节省设备的维护费用。我国金属矿山目前最常用的为卧式多级离心泵，且已经形成了完善的采购、售后服务系统，这对矿山构建与优化给排水系统而言极为重要。
2.4给排水管道布置
（1）管道布置形式的选择。管道布置形式可分为环状管网和枝状管网。室外消防给水管网采用环状管网，供水可靠，满足消防给水系统设计要求；其他生活及生产给水管网均采用枝状管网，管网构造简洁，层次清晰，节省管材，有利于节省投资。
（2）管道敷设。给排水管道布置时应遵守“压力管让重力管，小管径让大管径，支管让干管”的原则。管线交叉时，优先设计重力管，然后再进行压力管设计。污水排水管为重力管，设计时先干管后支管，做到管线最短、管径最小、埋深最小，充分发挥出重力的作用。优先设计主管道以及管径较大的管道，尽量保证管线布置水平，避免出现交叉、打弯等情况，且主管道应尽量靠近最大用户布置。中回水供水管主管管径DN1000，主要回水用水点为选矿厂房，因此优先在选矿厂房旁布置回水供水管道。
结束语：
给排水系统是有色金属矿山企业的基础设施，给排水系统的稳定运行是矿山生产稳定运行的必要条件。合理的方案，不仅能够提升给排水系统的有效性与可持续性，还对矿山环保、安全等工作都会产生重要影响。因此设计合理、经济的给排水系统，对于建设绿色、节能矿山有着重要意义。
参考文献：
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[1]王丽平.有色金属矿山给排水系统设计[J].建材与装饰.2018(48)
[2]李晨.金属矿山给排水设计探究[J].安全与健康.2015(05)
论文作者:李琰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/22
标签：回水论文; 给排水论文; 矿山论文; 尾矿论文; 系统论文; 管道论文; 管线论文; 《基层建设》2019年第4期论文;