高矿化度矿井水处理工艺的自动控制
矿山井下排水系统自动化控制分析
矿山井下排水系统自动化控制分析在矿山生产系统中，矿山排水系统的重要性不言而喻，将矿井的涌水排到地面，保证井下作业安全生产，是排水系统的主要作用。
但就当前实际情况来看，部分矿山企业排水系统依然以人工操作方式为主，无法实现自动化控制。
因此，对此项课题进行分析，具有十分重要的意义。
1 井下排水系统自动控制的优势分析1.1 稳定性和可靠性高相比传统人工操作模式，井下排水系统自动化控制模式通常为三种，分别是远程控制、自动控制和本地控制，操作人员可根据具体需求，选择不同的控制模式，在确保水泵安全的基础上，减轻工作量。
比如：操作人员如果发现远程控制模式被阻断，可以将控制模式由远程控制切换为本地控制，保证井下排水的可靠性，并且系统在监测到异常情况后发出报警信号。
1.2 有利于成本控制目前，光纤环网通信技术是矿山井下排水系统自动化控制所应用的网络通信技术，这项技术的应用，有助于信息数据提高传输速率，与总线传输模式相比，具有传输质量高的优势。
再加上 编程技术在 PLC 模块中的应用，使自动化控制操作更加简单。
此外，PLC 模块还能重复利用和开发系统，有利于增强成本控制的效果[1]。
1.3 能够监测多种技术参数矿山井下排水系统自动化控制的实现，能够对多种技术参数进行监控，这些参数分别是泵房水舱液位、压力、流量、电流等。
在监控的同时，还能控制异常参数，同时以数据信息汇总为手段，反映和传输参数，如果发现异常参数系统会及时报警，最终实现保护排水系统运行稳定性的目的。
2 排水自动化系统结构分析某煤矿井所处环境较为复杂，涌水量较大，在查阅资料后得知，在正常情况下，矿井日均涌水量为 1.5 万 m3 ，但是在特殊情况下，矿井日均涌水量可达 1.96 万 m3 以上。
为确保煤矿开采作业的安全，该煤矿应用了排水自动化系统，系统主要由地面自动控制中心和线路、泵房监控单元、语音报警和视频监控等部分组成，各部分功能如图 1 所示。
2.1 地面自动化控制中心和线路地面监控中心和线路是井下排水自动化系统的重要组成部分，前者主要是指将监控站设置到控制中心，通过监控站监视和控制泵房设施，这些设施分别是不间断电源、显示器和报警设备。
高矿化度矿井水处理与回用技术导则
高矿化度矿井水处理与回用技术导则一、引言高矿化度矿井水处理与回用是矿业领域中的重要课题。
随着矿业开采的不断深入，矿井水中的矿化度越来越高，给环境和生态造成了严重的影响。
因此，开发和应用高效的矿井水处理与回用技术，对于保护环境、节约水资源具有重要意义。
二、矿井水的高矿化度特点矿井水的高矿化度主要表现在以下几个方面： 1. 盐度高：矿井水中含有大量的溶解性盐类，如氯化物、硫酸盐等，导致水体盐度高。
2. 高浊度：矿井水中常常携带有大量的悬浮物和胶体颗粒，导致水体浑浊。
3. 酸碱度极端：矿井水中的酸碱度通常偏酸或偏碱，具有一定的腐蚀性。
三、矿井水处理技术为了有效处理高矿化度矿井水，以下是几种常用的矿井水处理技术：1. 混凝沉淀法混凝沉淀法是将矿井水中的悬浮物和胶体颗粒通过加入混凝剂使其凝聚成较大的颗粒，然后通过沉淀的方式将其从水中分离出来。
常用的混凝剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铝等。
2. 离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂对矿井水中的溶解性盐类进行吸附和交换，从而降低水体的盐度。
离子交换树脂具有特定的选择性，可以选择性地去除矿井水中的某些离子。
3. 膜分离技术膜分离技术是利用半透膜对矿井水进行过滤和分离的方法。
常用的膜分离技术包括超滤、纳滤和反渗透等。
这些技术可以有效去除矿井水中的悬浮物、胶体颗粒和溶解性盐类。
4. 气浮法气浮法是利用气泡的浮力将矿井水中的悬浮物和胶体颗粒浮起，然后通过表面沉降将其分离出来。
气浮法对于处理高浊度的矿井水具有良好的效果。
四、矿井水回用技术矿井水回用是将经过处理的矿井水重新利用于矿山生产或其他用途的过程。
以下是几种常用的矿井水回用技术：1. 循环冷却系统循环冷却系统是将处理后的矿井水用于冷却设备的循环冷却中。
通过循环利用矿井水，可以节约大量的淡水资源，并减少对环境的影响。
2. 灌溉用水经过适当处理的矿井水可以用于农田灌溉。
矿井水中的一些微量元素对于作物的生长有一定的促进作用，因此可以利用矿井水进行农田灌溉，提高农作物的产量和质量。
关于矿井水处理智能化控制思路探讨
关于矿井水处理智能化控制思路探讨摘要：我国各领域迅猛发展的大背景下，工业与经济发展对能源、矿产的需求量不断增大，矿井生产的压力也就越来越大，尤其是当前矿山发展不断向着智能化、环保化方向发展，矿井生产的环保要求也在不断攀升。
基于此，本文针对矿井水处理系统进行综合分析，以期为矿山生产及规划同仁提供些许参考。
关键词：矿井；水处理；智能化控制思路一、前言矿井水是煤炭开采过程中地下水渗透到巷道为安全生产而排除的废水，水污染治理仍然是煤矿当前主要的环境治理任务，富水煤矿尤为突出。
煤矿矿井水主要污染物为悬浮物，处理流程短、工艺简单，但大部分矿井处理控制系统智能化程度不高，有甚者还未实现自动化，在当前智能化、少人化趋势下，矿井水处理实现智能化控制是必然的。
为提高智能化控制思路设计的可行性，以富水煤矿矿井水处理作为蓝本开展设计工作，矿井水处理站设计规模为1200m3/h，采用“预沉调节+高效澄清+转盘过滤”工艺，该工艺控制节点少、工艺流程简单可靠、通用性强，为当前煤矿矿井水处理的主流工艺，并基于智能PLC、巡检机器人、智能操控系统等软硬件实现智能化控制。
实施矿井水处理智能化建设，实现少人化乃至无人化操作，并利用智能模糊控制功能，自主查找矿井水污染物、水量规律，智能操作水泵、药剂、污泥排放等参数控制，避免药剂和电力浪费，可以节省大量人力物力，降低环境治理成本，提高了污水处理智能化水平。
二、矿井水处理简述该煤矿为富水煤矿，排水量200-1100m3/h左右、悬浮物含量300-600mg/L，矿井排水执行避峰填谷、井下实行预沉和清污分流等措施，矿井水处理站设计规模为1200m3/h，采用“预沉调节+高效澄清+转盘过滤”工艺。
1.矿井水处理站整体布局该矿井水处理站布局采用集中式布置，预沉调节池、提升泵房、加药车间建设为联合建筑，便于工艺管道布置和缩短加药通路，高效澄清池、纤维转盘过滤器、污泥池条形布置。
（详见图1-1）图1-1 矿井水处理站平面布置图2.工艺流程矿井水由井下排水泵提升后进入地面预沉调节池，首先部分大颗粒煤泥在调节池中得以沉淀，再由提升泵将矿井水提升进入高效澄清池，泵前投加混凝剂，泵后投加絮凝剂，经混凝反应、沉淀、澄清后，出水入纤维转盘过滤器，通过池中的纤维滤布对水中杂质进行彻底过滤，过滤后出水进入清水池回用，多余达标外排。
自动化控制系统在矿井排水系统中的应用
自动化控制系统在矿井排水系统中的应用摘要：中央泵房自动化控制系统主要通过PLC、触摸屏和上位组态软件建立泵房自动化的控制模型,根据峰谷时间、涌水速率、水泵运行时间、水泵效率、实时水位、电网负荷等自动控制水泵的运行台数和启动停止过程,实现无人值守的目标。
关键词：自动控制系统矿井排水系统PLC控制技术开滦东欢坨矿属于大水矿井,为了实现排水系统的自动化控制和提高排水系统的效率,我公司做了比较深入的理论研究,利用现代控制技术与理论,研究开发了适用于煤矿井下自动化排水的控制系统。
采用PLC控制技术,结合先进的传感器检测技术,采用电动阀门,智能配电柜等,使得中央泵房达到无人值守智能控制的目的,进而实现各水泵的联合控制,使得排水系统运行效率及安全系数提高。
中央泵房自动化程序主要包括以下几部分:PLC程序设计、触摸屏的界面组态以及上位机（Intouch）的界面组态。
1、PLC程序设计1.1 就地柜（单泵）PLC的程序设计(1)阀门的控制。
单个阀门的控制顺序如下:系统接收到“开阀门”信号,开启阀门;接收到“关阀门”信号,关闭阀门;阀门限位开关出现故障则禁止动作并报警;阀门开启在规定时间内开启到位,输出“开到位”信号;阀门开启超过规定时间未开到位则报警;阀门关闭到位在规定时间内关闭到位,输出“关到位”信号;阀门关闭超过规定时间未关到位则报警。
(2)水泵的控制。
单台水泵的控制顺序如下:系统接收到“启动水泵”（此处仅指高压合闸）信号,则进入启动顺序;接收到“停止水泵”（此处仅指高压分闸）信号,则进入停止顺序;高压合闸在规定时间内合闸到位,输出“合闸到位”信号;高压分闸超过规定时间,依然有“合闸到位”信号则报警;高压合闸超过规定时间,合闸不成功则报警。
(3)与集控柜PLC的通讯。
包含以下内容:通过控制信号来传递启动、停止等信息;通过状态信号来进行阀门状态、水泵状态、运行参数的监视等。
(4)手动、就地、集中控制的切换。
在手动模式下,PLC系统不参与控制,仅参与系统状态的监控。
煤矿矿井水处理工艺及自动控制系统应用
煤矿矿井水处理工艺及自动控制系统应用摘要：在国家经济不断发展的当下，水资源具体使用量也在持续增多，相应的自然环境也会受到一定程度的破坏，特别是煤矿这类生产企业，在矿井水方面存在的问题非常严重，这对于煤矿企业未来的发展是非常不利的。
本篇文章针对煤矿矿井水处理工艺与自动化控制系统展开进一步分析，并给出一些具有建设性的意见，预防了矿井水处理期间存在过程繁琐的问题，提升了矿井水处理这项技术的管理水平，为以后矿井水处理奠定良好的基础。
关键词：煤矿矿井水；处理工艺；发展方向；自动控制系统在进行煤矿矿井水处理期间，需要运用现代化的处理工艺技术进行处理，同时把先进的PLC自动化控制系统也运用到其中，使得矿井水处理工作的效率具有明显提升，让资源可以达到循环运用的目的，优化现阶段煤矿矿井水处理工作现状，在整体上提高工作效率，以实现预期所制定的矿井水处理目标。
下面就煤矿矿井水处理的方式展开分析，并给出一些建议。
一、煤矿矿井水处理工艺在通常情况下，煤矿在实施矿井水处理工作的主要工艺为：1.包含悬浮物元素的矿井水。
这种类型的水资源主要具有酸性的特征，时常运用悬浮沉淀这个方式来对细小的煤尘进行处理。
2.矿化程度很高的矿井水。
这种类别的水分会展现出中性特征和偏碱性的特征，其内部含有很多无机盐，并且质量浓度能够达到1000mg/L以上，使得水体具有较强的硬度，这样的水如果直接进行饮用会对人体造成很大的危害；假如没有进行正确的处理就直排入到地表内，就极易造成土壤盐渍化，如果将未经处理的矿井水当作建筑用水，对于混凝土自身的强度会产生很大的影响；而未经处理的矿井水运用到热水供应中，就会在管道形成大量的水垢。
针对这样矿化较高的矿井水进行处理时，通常运用反渗透技术，离子交换技术以及电渗析技术来降低水体的硬度，优化水污染的现状。
3.酸性类别的矿井水。
这样的水体在通常情况下有着很强的酸性，同时对于水体中所存在的生物具有很大的危害性，假如无法进行正确的处理，并把其全部排放出来，就会造成煤矿生产管道被腐蚀，进而对于煤矿的生产造成很大影响。
煤矿供排水自动化控制讲解
1.概述1.1重要性矿用自动排水装置是根据煤矿井下的实际情况，在原来的设施基础上进行自动化改造，以使设备在无人职守的情况下自动运行和自我诊断的一套系统。
通过工业计算机的决策控制，对设备的运行状态、运行过程进行自动检测、自动控制，使设备达到最佳工作状态，从而达到有效地节约能源、降低劳动强度、降低运行成本和延长设备使用寿命等目的。
基于以上原因实现矿井排水自动化控制和地面远程监控：第一：可依据水仓水位起停水泵，提高水泵有效利用率，大大降低生产成本。
第二：可减少看护人员，相应减少工资投入，并可充实设备维护检修队伍，提高维护质量，减少事故发生，变事故发生后的被动检修为主动的定期检修，提高设备的使用率。
第三：可以保证安全生产，改善工作环境，提高劳动生产率。
第四：可有效的保护水泵电机等设备。
延长使用寿命，减少事故停机时间，提高排水能力。
第五：通过调整开停时间避开电力负荷高峰期，有效地削峰填谷，节约电费开支。
1.2现场情况西四深井泵房距东岭泵房700米，因为西四深井泵房没有储水仓，所以由西四深井泵通过4寸水管泵至东岭旧水仓，再由东岭旧水仓潜水泵通过6寸水管泵至刘巴足水泵房水仓，现西四深井泵房至东岭旧水仓缺少4寸水管700米、刘巴足水仓缺6寸水管5400米。
现增加深井泵1台，潜水泵2台，4寸水管700米，6寸水管5400米。
2.设计依据与选型原则2.1设计依据GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求GB3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”GB50017-2003 钢结构设计规范GB50040-1996 动力机器基础设计规范GB50054-1995 低压配电设计规范GB50055-1993 通用用电设备配电设计规范GB50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范GB50215-2005 煤炭工业矿井设计规范GB50451-2008 煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范GBJ42-1981 工业企业通信设计规范GB/T13729-2002 远程终端设备GB/T13926.2～4-1992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求MT209-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT/T772-1998 煤矿安全监控系统主要性能测试方法MT/T1008-2006 煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求煤矿安全规程（2010年版）2.2选型原则符合《煤矿安全规程》第四百四十四条“井下电器设备选用规定”。
矿山井下排水系统自动化控制分析
矿山井下排水系统自动化控制分析随着现代科技的不断发展，矿山井下排水系统的自动化控制技术也得到了长足的进步与发展。
自动化控制技术的应用，不仅提高了矿山排水系统的运行效率，降低了运行成本，还提高了安全性和可靠性。
本文将分析矿山井下排水系统自动化控制的现状、发展趋势以及存在的问题，并就其发展方向提出建议。
矿山井下排水系统的自动化控制，目前主要体现在以下几个方面。
1.传感器技术的应用。
矿山井下排水系统中需要大量传感器来采集井下水位、水压、水质等数据，将这些数据传输至自动化控制系统，用以实时监测井下水情况，做出相应的控制决策。
2.自动化控制系统的建设。
目前，矿山排水系统采用的自动化控制系统主要包括PLC控制系统和SCADA系统。
PLC控制系统主要负责对排水设备的启停、频率控制等操作；SCADA系统主要负责数据的采集、监测与控制。
3.智能控制技术的应用。
随着人工智能和大数据技术的发展，矿山井下排水系统的智能控制技术也得到了广泛应用。
通过对历史数据的分析和学习，智能控制系统能够根据当前的工况做出更科学、更合理的控制决策，提高排水系统的运行效率。
2.网络化管理的实现。
未来的矿山排水系统将更加注重网络化管理，通过互联网技术实现远程监控和管理。
矿山排水系统的数据将能够实现实时传输，管理人员可以通过互联网远程监控矿山的排水情况，及时做出相应的调整和控制。
3.设备智能化。
未来的排水设备将更加智能化，能够自动识别和检测设备的运行情况，并实现自主的故障诊断和排除，降低了人工干预的频率，提高了设备的可靠性与稳定性。
三、矿山井下排水系统自动化控制存在的问题与建议1.系统集成问题。
目前，矿山排水系统的自动化控制技术在应用中存在一些系统集成的问题，主要表现在不同设备之间的协同性不足，导致了控制系统的运行效率不高。
2.安全性问题。
矿山排水系统的自动化控制技术在安全性方面仍有不足，一旦控制系统出现故障或被恶意攻击，将会对矿山排水系统的运行安全带来重大威胁。
智能化自动化控制技术在煤矿井下主排水系统中的应用
智能化自动化控制技术在煤矿井下主排水系统中的应用煤炭作为当今世界主要能源供给，其开采生產过程的效率和安全一直是煤矿行业关注的重点。
改革开放以来，我国的煤炭产量持续快速增长，在当前的煤矿开采生产过程中，井下主排水系统是一项十分复杂的工程，通过在排水系统中应用智能化自动化控制技术，可以有效的提高井下排水效率，为煤矿生产的顺利进行提供有力保障。
文章通过分析排水控制系统的设计要求，并对智能化自动化控制技术在排水系统中的应用进行了简要阐述，自动化排水系统对于提高煤矿生产安全和生产效率有着重要的实际意义。
标签：智能化自动化控制技术;煤矿;井下主排水系统前言：在目前的煤矿井下主排水系统主要由多级离心水泵，排水管路，水仓等组成。
其中水泵在启动前需要对吸水管进行充水作业。
系统中的水泵启停、阀门开启及水位监测多为人工操作，控制系统也是较为传统的电气控制，智能化自动化程度较低。
这就造成了井下排水作业操作难度大、排水作业效率低下以及生产安全难以得到保证等问题。
在社会不断进步的今天，人们对于煤炭能源的需要量还在不断的增加，如何将智能化自动化控制技术应用于井下主排水系统当中，进而提高煤矿企业的生产效率，对于现代紧张的能源形势显得尤为重要。
1智能化自动化排水系统控制技术设计要求1.1数据采集和监测设计要求自动化控制主排水系统设计要求十分复杂，根据检测和控制主体可以分为：水泵、水仓、主排水管以及相应电气系统。
具体的检测控制项目和保护设计要求如下表一：1.2控制功能的设计要求根据实际的井下排水作业情况来看，其对于控制功能方面有以下几点要求：首先，控制系统应该设计有自动、半自动、手动及检修四种控制模式，操作人员根据排水作业的实际情况，选择最适合的控制模式，一般情况下来讲，在煤矿正常运营的过程中一般选择自动化控制模式。
其次，控制系统应该对常见的故障模式有一定的自诊断及应急处理功能，例如，如果排水系统中一个排水泵泵体温度过高时，控制系统应能够通过分析自行停止该排水泵工作，打开备用水泵进行排水作业，进而起到保护排水泵的功能，并及时向相关工作人员发出警报，提高故障处理的效率。
煤矿矿井水的净化处理技术
地面设置沉淀池，添加了絮凝剂的矿井水在沉淀池中经沉淀后可脱除悬浮物。
1.3 高矿化度矿井水处理高矿化度矿井水在我国北方地区分布较多，主要分布于西北高原或东北的部分矿区，主要特征为矿井水含盐量极高，超过1000mg/L ，这些区域也是我国煤矿缺水最为严重的地区。
因为高矿化度矿井水含盐量高，即便经过处理后也不宜用于饮用，所以目前对于此类水的净化和利用主要从工业应用的角度来开展。
在处理技术上，除了混凝和过滤等传统工艺以外，关键的工序在于脱盐处理。
脱盐技术包括电渗析技术和反渗透脱盐技术，前者由于不能去除矿井水中含有的细菌和有机物，加之设备能耗较高，在矿井水淡化工程中有很大的局限性，现已逐渐被反渗透装置所取代。
目前反渗透膜对盐的脱除率超过99.5%，随着膜和组件生产成本的不断减低，淡化水的成本也因此快速下降。
膜分离技术在实际运行过程中存在的主要问题是膜的污染和结垢，具体表现为膜的透水量随着运行时间而下降。
为了减小膜污染的影响，一方面需要根据矿井水的性质选择合适的膜材料并定期对膜进行清洗；另一方面可以在膜处理工序前增加前处理工艺，比如三级过滤、投加阻垢剂等方法，这样可有效降低矿井水中杂质对膜的直接冲击。
1.4 酸性矿井水净化处理酸性矿井水一般采用化学中和法来处理，例如在水中添加碱性药剂、石灰石、白云石等。
化学中和法的技术优势在于能够用非常简单的设备进行操作和管理，成本比较低，处理技术本身对石灰石颗粒和性能方面的要求也不高，操作过程易于控制，缺点是出水中存在着大量的碳酸，pH 值难以达标。
近年来，人工湿地处理酸性矿井水的方法得到了广泛的研究，在技术层面和客观上已经证实了可行性。
不过需要注意的是湿地生态对水的pH 值有一定的要求，需要保持在4.0以上，0 引言煤矿矿井水是在煤矿开采过程中产生的地下涌水，其形成主要来源于大气降水、地表水、断层水等，其中大气降水是矿井水的主要来源，并对其他水源进行补给。
煤炭开采过程会产生大量矿井水，大约每开产一吨煤会产生两吨矿井水。
矿山井下排水系统自动化控制分析
矿山井下排水系统自动化控制分析1. 引言1.1 矿山井下排水系统自动化控制分析概述矿山井下排水系统自动化控制是指利用先进的自动化技术和信息化手段，对矿山井下排水系统进行监测、控制和管理，以实现排水系统的高效运行和优化效果。
矿山井下排水系统是矿山生产中重要的基础设施，其主要功能是通过排水工程设施将矿井井下的地下水和泥水及时、有效地排放出去，保证矿井井下的安全和生产。
矿山井下排水系统自动化控制的出现和发展，为矿山排水工作提供了新的思路和方法。
2. 正文2.1 矿山井下排水系统的组成及功能矿山井下排水系统是矿山生产中非常重要的一个系统，其主要功能是将地下水、泥水、泥浆等排放到地面或其他收水井中，以保持矿井井下的干燥和安全。
矿山井下排水系统通常由井下泵站、管道网络、排水井、水泵等组成。
井下泵站是整个系统的核心部分，它通过水泵将井下的水抽到地面或其他地方。
管道网络负责输送水流，排水井用于收集和储存排放的水，水泵则是用来提升水流或者将水送到指定的地方。
矿山井下排水系统的组成与功能密不可分，每个组成部分都起着至关重要的作用。
井下泵站的选型和布置直接影响到整个系统的运行效率和稳定性，管道网络的设计和布置影响到水流的顺畅和距离。
排水井的数量和位置对于水的收集和储存至关重要，水泵的选型和运行状态直接影响到水的提升和输送效果。
矿山井下排水系统的组成及功能是为了有效地排水、保证矿井的生产和工作环境的安全。
只有各个组成部分良好配合，系统才能正常运行并发挥最大的效益。
在矿山井下排水系统的设计和运行中，要充分考虑每个组成部分的作用和重要性，确保系统的稳定、高效运行。
2.2 矿山井下排水系统自动化控制的重要性1. 提高生产效率：矿山井下排水系统的自动化控制可以实现实时监测和调控排水设备，有效避免了人为因素造成的误操作和延误，提高了排水效率，保障了矿山生产的正常进行。
2. 确保安全生产：矿山井下存在大量的水源，如果排水系统失控会导致矿山内涌水事故，严重威胁到矿工的生命安全和矿山设施的完整性。
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高矿化度矿井水处理工艺的自动控制摘要：高矿化度矿井水直接排放对环境危害大，对高矿化度矿井水的处理越来越受到关注。
简单介绍了高矿化度矿井水常见的处理工艺，提出了基于膜处理工艺流程的自动控制策略，并介绍了自动控制系统的具体控制方法。
关键词：高矿化度矿井水；处理工艺；自动控制abstract: high mineralized mine water is directly discharged big harm to the environment, processing of high mineralized mine water more and more attention. introduces the treatment process of high mineralized mine water, put forward the strategy of automatic control of membrane treatment process based on process, and introduces the concrete control method of automatic control system. keywords: high mineralized mine water; treatment process; automatic control中图分类号： td53 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）1 高矿化度矿井水特征及危害高矿化度矿井水一般是指含盐量大于1000ng/l的矿井水。
据不完全统计，我国煤矿高矿化度矿井水的含盐量一般在1000～3000mg/l，少量矿井的矿井水含盐量达4000mg/l以上。
这类矿井水的水质多数呈中性或偏碱性，且带苦涩味，因此也称苦咸水。
因这类矿井水的含盐量主要来源于ca2+，mg2+，na+，k+，so42-，hco3-，cl-等离子，所以硬度往往较高。
高矿化度矿井水如果不经过处理就直接排放，会给生态环境带来一定的危害。
主要表现为河流水含盐量上升、浅层地下水位抬高、土壤滋生盐碱化、不耐盐碱类林木种势削弱，农作物减产等。
另一方面，由于采矿破坏了地下水资源，许多采矿企业用水困难。
高矿化度矿井水处理后回用，不仅防止了污染，而且节约了宝贵的水资源，还可为企业降低供水成本，因此高矿化矿井水的处理利用受到越来越广泛的关注。
2 高矿化度矿井水处理工艺特点及控制策略高矿化度矿井水处理工艺流程一般为混凝、沉淀、过滤、脱盐，其中混凝、沉淀、过滤的目的是去除水中的悬浮物，脱盐的目的是去除水中的盐离子，降低水的硬度，从而达到工业回用标准。
实现这个工艺流程的技术有多种选择，拟定高矿化度矿井水处理工艺流程见图1。
预沉调节池、重力无阀滤池、自清洗过滤器、超滤机组逐步去除水中的悬浮物，精密过滤器去除预处理中未能完全去除或新产生的悬浮物，反渗透机组对矿井水进行脱盐处理。
预沉调节池、重力无阀滤池为传统工艺，超滤法、反渗透法为新型膜渗透工艺，与其他水处理方法相比均具有无相态变化、常温操作、设备简单、生产周期短、效益高、占地少、操作方便、能量消耗少、适应范围广、自动化程度高和出水质量好等优点，与传统工艺设备相比，能有效降低生产成本，提高企业经济效益。
2.1行车刮泥机及提升泵（1）行车刮泥机行车刮泥机可手动/软手动/自动控制，手动状态下可在就地控制箱上点动控制提耙电机、行走电机；软手动状态时可在上位机远程手动控制提耙电机、行走电机运行；自动状态时，行车刮泥机由plc 控制间歇运行，间歇时间可在上位机修改。
自动刮泥时，提耙电机、行走电机均由限位开关控制，提耙电机把泥耙放下，到达下限限位后，提耙电机停止运行，行走电机开始正向行走，到达正向限位后，行走电机停止运行，提耙电机再将泥耙提起，到达上限限位后，提耙电机停止运行，行走电机开始反向行走，到达反向限位后，行走电机停止运行，行车刮泥机等待下一次刮泥。
（2）提升泵集水池提升泵可手动/软手动/自动控制，手动状态下可在就地控制箱上单机启停；软手动状态下可在上位机上远程控手动制启停；自动状态下，由plc控制，根据集水池液位自动控制泵的启停，实现高液位启泵低液位停泵，避免水泵无水干转，液位控制数值可在上位机手动修改，上位机对泵的运行状态进行监控，如出现故障，则自动投入备用泵并报警。
煤泥提升泵可手动/软手动/自动控制，手动、软手动方式与集水池提升泵相同；自动状态时由plc控制定时定点运行，运行时间可在上位机上设定，上位机对泵的运行状态进行监控，如出现故障，则自动投入备用泵并报警。
2.2污泥泵及板框压滤机污泥泵作为板框压滤机的进料泵，与板框压滤机配套使用，均有手动/自动控制方式，手动状态下可在就地控制箱上单机启停；自动状态时由plc控制，根据压力表、行程开关和压滤机运行步续（压紧滤板保压开始进料过滤压榨吹洗保压结束松开滤板拉板卸饼待机循环压紧滤板）对污泥泵及压滤机电气设备进行自动控制，并对污泥泵进行低液位停泵保护。
上位机对污泥泵及压滤机的运行状态进行监控，如出现故障，则自动停机并报警。
2.3加药设备（1）絮凝剂、助凝剂絮凝剂（pac）、助凝剂（pam）加在矿井水进水管道上，增加悬浮物的絮凝，有效去除水中悬浮物。
pac、pam加药泵可手动/软手动/自动控制，手动状态下可在就地控制箱上单机启停；软手动状态下可在上位机上远程手动控制启停；自动状态时，pac、pam加药泵由plc变频控制，受进水流量、进水浊度和加药箱液位共同控制，加药箱低液位时停泵并报警。
上位机对加药泵的运行状态及液位进行监控。
（2）杀菌剂杀菌剂加在超滤机组进水管道上，阻止细菌的生长和粘泥的形成，保护超滤膜。
杀菌剂加药泵可手动/软手动/自动控制，手动、软手动方式与絮凝剂加药泵相同；自动状态时，由plc控制，杀菌剂加药泵启停与超滤进水泵联动，超滤进水泵启动，杀菌剂加药泵亦启动，超滤进水泵停止，杀菌剂加药泵亦停止。
药剂投加量根据超滤进水量调整，同时受加药箱液位控制，加药箱低液位时停泵并报警。
上位机对杀菌剂加药泵的运行状态及液位进行监控。
（3）阻垢剂、氧化剂、还原剂、加酸剂根据高矿化度矿井水的水质分析，有选择性的添加阻垢剂、还原剂、氧化剂、加酸剂、弱酸阳离子交换树脂等。
正确的药剂可防止膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用。
药剂投加在反渗透机组进水管道上，各加药泵可手动/软手动/自动控制，手动、软手动方式与絮凝剂相同；自动状态时，由plc控制，各加药泵启停与反渗透进水泵联动，反渗透进水泵启动，各加药泵亦启动，反渗透进水泵停止，各加药泵亦停止。
药剂的投加量根据反渗透进水量、ph值等调整，同时受相应加药箱液位控制，加药箱低液位时停泵并报警。
上位机对各加药泵的运行状态及各液位进行监控。
2.4自清洗过滤器及精密过滤器（1）自清洗过滤器a．控制模式一：自清洗过滤器滤网内外设压差开关，根据设定的压差判断过滤器是否应该清洗。
压差达到预设值时，将开始自动清洗过程，排污阀打开，电动机带动吸污管动作，对滤网表面进行清洗，清洗时间仅需数十秒。
清洗完成后，电动机及排污阀关闭。
b．控制模式二：自清洗过滤器根据时间间隔进行定期清洗，间隔时间由plc设定。
时间间隔可从0调整至24h，但每一档不小于30min。
c．压差的预设值、自清洗的运行周期均可由上位机进行修改设定。
（2）精密过滤器进出水口设置压力表，并将信号上传至plc。
当运行过程中进出水压差达到极限值时，上位机报警，人工更换滤芯。
2.5超滤机组主要的控制和检测设备有：超滤进水泵、超滤循环泵、超滤反洗泵、超滤清洗泵、超滤电动阀门、流量计、压力表等。
超滤机组数量及单套机组膜的数量由处理水量确定，每套机组的运行过程相同，所有机组共用进水泵、反洗泵、清洗泵。
plc程序按照超滤设备运行方式、工艺设定的循环以及设备操作的按序时间周期自动控制。
时间参数根据工艺要求、运行情况及机组数量来确定，并可在需要时进行必要的调整。
每套机组均按照以下描述的控制方式循环运行。
超滤单个机组一个循环周期包括正洗、运行、气洗、反洗1、反洗2五个步续，步续时长最初由工艺设定。
整套机组的反洗1、反洗2循环运行，即第一套机组反洗1、反洗2完成后，第二套机组进入反洗1，第二套机组反洗2完成后，第三套机组进入反洗1，依次类推直至最后一套机组反洗完成。
当净化水池液位达到超低报警液位或/和超滤水池达到超高报警液位时，停止超滤机组。
在手动、软手动及自动模式下，超滤进水泵均只在每套机组的正洗、运行步续中运行，且需变频启动，防止超滤膜受到突然增压而损坏，自动时工作频率根据开启机组数量及进水压力综合控制。
在手动、软手动及自动模式下，超滤循环泵均只在相对机组的运行步续中启动，增大超滤膜表面流速，降低膜的污堵现象，延长化学清洗时间。
在手动、软手动及自动模式下，超滤反洗泵均只在每套机组的反洗1、反洗2步续中启动，超滤反洗泵变频启动，防止反洗管道及膜组件受到突然增压而损坏，工作频率根据反洗压力控制。
超滤清洗泵手动控制，当膜的跨膜压差达到0.15~0.2mpa时，手动开启超滤清洗泵，对超滤膜进行化学清洗，去除膜上各种污染物的沉积。
在各个步续中，除开启相应的设备外，还要开启相应的电动阀门，并考虑电动阀门与泵的启停顺序及阀门启停所需的时间，即阀门完全开启后泵再启动，泵停止后阀门再关闭。
2.6反渗透机组主要的控制和检测设备有：反渗透进水泵、高压泵、反渗透清洗泵、反渗透阀门、流量计、压力表、电导率、压力开关等。
反渗透机组数量及单套机组膜的数量由处理水量确定，每套机组的运行过程相同。
全部机组共用反渗透清洗泵。
plc程序按照反渗透设备运行方式、工艺设定的循环以及设备操作的按序时间周期自动控制。
时间参数根据工艺要求、运行情况来确定。
每套机组均按照以下描述的控制方式循环运行。
反渗透机组启动包括正洗、初启、运行、低压冲洗四个步续，正常运行为运行、低压冲洗两个步续循环，步续时长由工艺设定。
当超滤水池液位达到超低报警液位或/和产品水池达到超高报警液位时，停止反渗透机组，停止反渗透机组时，对机组进行低压冲洗后停止高压泵，然后延时停止进水泵。
在手动、软手动及自动模式下，反渗透进水泵均在机组的全部步续中启动。
在手动、软手动及自动模式下，反渗透高压泵均在机组的初启、运行、低压冲洗步续中启动，高压泵变频启动，防止反渗透膜受到突然增压而损坏，自动时工作频率根据进水压力控制。
反渗透清洗泵手动控制，当反渗透的进水压力升高、透水量降低、出力下降较快、脱盐率无变化时，手动开启反渗透清洗泵，对反渗透膜进行化学清洗，去除膜上各种污染物的沉积。
在各个步续中，除开启相应的设备外，还要开启相应的电动阀门，并考虑电动阀门与泵的启停顺序及阀门启停所需的时间，即阀门完全开启后泵再启动，泵停止后阀门再关闭。