矿井水综合利用
矿井水资源综合利用分析
社会与生态经济与社会发展研究矿井水资源综合利用分析开滦（集团）有限责任公司唐山矿业分公司 刘华摘要：矿井水资源是煤炭开采过程中不可避免的伴生资源，具有排放量大，水质差异较大等特点。
本文通过对煤炭企业自身条件、矿井水排放量及周边环境需求等原因分析，着重讲述了矿井水资源不同利用途径，包括：工业用水、生态用水、生活用水及农业用水等利用途径，并对每种利用途径进行经济效益和社会效益分析，使矿井水资源利用率最合理化。
对于矿井水资源化的利用，不仅能够改善周边水资源匮乏状态，还能解决矿井水污染问题，推行清洁生产，是促进煤炭行业可持续发展的重要举措，更是做到生态环境水资源良性循环化的重大突破。
关键词：矿井水综合利用；生态环境一、前言我国是矿产资源开采大国，煤炭在一次能源消费中的比重将逐步降低，但在相当长时期内，主体能源地位不会变化。
必须从我国能源资源禀赋和发展阶段出发，将煤炭作为保障能源安全的基石。
同时煤炭开采过程中，伴随大量的矿井水产生。
我国《煤炭工业发展“十三五”规划》中提到，“十三五”末矿井水利用率达到８０％，煤炭清洁水利用再上新台阶［１］。
矿井水综合利用是落实科学发展观，建设资源节约型和环境友好型煤炭矿区的重要组成部分。
国家支持鼓励发展的资源环保型综合利用项目。
二、矿井水资源概述矿井水是指在矿井开拓、采掘过程中，渗入、滴入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源水的统称。
矿井水是煤炭开采中不可避免的伴生资源。
水资源危机是２１世纪人类面临的最严峻的问题之一。
在我国，煤炭生产以以下开采为主，为确保井下安全，必须排除大量的矿井水，煤炭矿井水站到了全部矿井水量的８０％。
矿井水大量连续排放，造成了地下水位下降，破坏了地下水循环系统；不经处理直接排放会造成地表水及土壤的严重污染；直接排入市政管网又会对自来水处理系统造成负担，其产生的排污费用还会给企业增加经济负担。
三、矿井水资源的综合利用（一）矿井水资源的应用类型导向矿井水的净化处理和水资源的综合应用主要包括煤炭生产过程用水、矿区生活用水、生态环境用水和农业等四个方面。
煤矿矿井水处理技术及资源化综合利用
煤矿矿井水处理技术及资源化综合利用摘要：煤矿产业一直是全球能源供应中的关键组成部分，然而，煤矿开采和生产过程中常伴随着矿井水的涌出问题。
这些矿井水不仅对煤矿的安全和环境构成威胁，还造成了水资源的浪费。
因此，煤矿矿井水处理技术及资源化综合利用变得尤为重要。
本文将深入探讨煤矿矿井水处理技术的最新发展和资源化综合利用的潜力，以实现煤矿产业的可持续发展。
关键词：煤矿矿井水；处理技术；资源化综合利用引言：水是生命之源，而在煤矿领域，水问题却常常被忽视。
矿井水的排放不仅导致地下水位下降，还污染周边水体，对生态环境产生巨大冲击。
然而，矿井水也蕴含着巨大的潜力，可以通过先进的处理技术被转化为宝贵的资源。
一、煤矿矿井水处理技术1.膜分离技术膜分离技术是矿井水处理中一种高效而广泛应用的方法，基于膜的选择性通透性，可以有效地去除水中的污染物，包括固体颗粒、离子、有机物等，从而提高水质并实现资源化综合利用。
膜分离技术基于半透膜的原理，半透膜允许水分子通过，但拒绝大多数溶解物和微粒穿过。
其工作机制主要包括以下几个过程：（1）渗透过程。
水分子通过膜的孔隙进入膜内，这是一个自然的渗透过程。
（2）拒绝过程。
膜会选择性地拒绝大分子、离子和溶解物，使它们无法穿过膜，从而实现分离效果。
（3）浓缩过程。
在膜一侧的污染物被拒绝，水分子通过后，会导致污染物在膜一侧浓缩，从而产生浓缩液。
膜分离技术在矿井水处理中有广泛的应用，包括矿井排水处理、水资源回收和高浓度废水处理等。
膜分离技术的优点包括高效、节能、占地面积小、操作简便等。
然而，也存在膜污染、膜破坏和高能耗等挑战，需要合理的维护和管理，以确保膜分离技术的长期稳定运行。
1.化学处理技术煤矿矿井水的处理技术中，化学处理方法是一种重要且常用的手段，它通过化学反应来去除水中的污染物，改善水质，使其符合排放标准或实现资源化综合利用。
化学处理方法利用化学反应的原理，通过添加适当的化学药剂来改变水中污染物的性质，使其发生沉淀、结合或转化为不溶于水的固体，从而将其分离出来。
煤矿开采中综合防治水技术的应用
煤矿开采中综合防治水技术的应用随着煤矿开采规模的不断扩大，矿井水量逐渐增多，给煤矿开采带来了严重的安全和环境问题。
煤矿开采中的水问题主要表现为地下水涌入问题和矿井排水问题。
为了解决这些问题，煤矿开采中综合防治水技术被广泛应用。
综合防治水技术是指在煤矿开采过程中，通过综合运用水利工程、矿山工程和环境工程相结合，对矿井水进行综合处理和利用，以达到合理、经济、安全、环保的目的。
在煤矿开采中，综合防治水技术主要包括以下几个方面的应用：1. 井下水封技术：在开采过程中，通过井下封堵矿井的方法，有效地处理和控制地下水的涌入量。
常用的封堵方法有水泥封堵、粘土封堵和浆液封堵等。
2. 井下抽水技术：通过井下水泵将井下积水抽出，实现矿井的排水。
井下抽水技术主要有隔层抽水、多级抽水和水矿井相连等方法。
3. 井上排水技术：通过井上抽水站将井下抽出的水进行处理和排放。
井上排水技术主要包括沉淀、过滤、脱盐等处理过程。
4. 井下涌水预测技术：通过对地质条件和水文地质特征的研究和分析，预测井下水的涌入量和涌入位置，为井下排水提供依据。
5. 井下回灌技术：将井下排出的水进行处理后，回灌到地下水体中，提高地下水的水位，减少对矿井运营的影响。
6. 水库建设和水资源利用：在煤矿周边建设水库，通过调配水资源，实现矿井的供水和排水需求，确保矿井运营的正常进行。
综合防治水技术的应用在煤矿开采中具有重要意义。
它可以有效地解决煤矿开采过程中的水问题，保障矿井的安全和环保。
随着技术的不断发展和创新，综合防治水技术也将不断完善和提高，为煤矿开采提供更好的支持和保障。
还需要加强人员培训和管理，提高矿井工作人员的安全意识和综合应急能力，减少水灾事故的发生。
只有综合应用各种技术手段，才能实现煤矿开采中水资源的合理利用和水环境的保护，促进煤炭产业的可持续发展。
矿井水综合利用技术导则
矿井水综合利用技术导则
2018年1月，中国国家环境保护局发布《矿井水综合利用技术导则（试行）》（以下简称《导则》），探索应用现代技术进行矿井水的综合利用和监测，以提高水资源的有效
利用，降低矿山对水环境和人体健康造成的影响。
《导则》指出，矿山背景水是建立矿山围岩压实性判据的重要评价指标，在缩小水矿
山边界、保护矿山赋存水、改善水矿山环境的福祉效益等方面发挥着重要的作用。
《导则》概括总结矿井水综合利用技术的应用现状及基本要求，强调矿井水综合利用技术的主要内容。
首先，要培养科学态度，有序深化矿井水综合利用技术研究，结合矿山赋存水特性及
危害程度，确定技术措施及应用范围；其次，要建立水矿山边界，综合利用水能源，优化
节水措施，保护矿山背景水环境；第三，要提高矿山放水安全性，采取适当措施降低矿山
放水对水环境和人体健康造成的影响；第四，要完善矿山水质管理体制，建立重点监测和
控制项目，定期进行矿山水质的检测；最后，要关注水电联产技术，调整地下水和地表水
的共存体系，优化水矿山综合利用方案。
《导则》在适当深化矿山背景水的综合利用的同时，还指出，矿山背景水的综合利用
技术及方案应当充分考虑水环境和人体健康，遵守《中华人民共和国环境保护法》、《中
华人民共和国水污染防治法》等相关法律法规及《中华人民共和国水污染防治控制标准》
等标准的规定。
总之，《矿井水综合利用技术导则（试行）》规范了矿井水的综合利用要求，并提出
了可行性技术措施，对保障矿山赋存地下水及缩小水矿山边界、降低矿山放水对水环境和
人体健康造成的潜在影响具有重要作用。
煤矿矿井水处理方法与综合利用策略分析
煤矿矿井水处理方法与综合利用策略分析摘要：在煤炭开发过程中，不仅会破坏原有的地表结构，导致周围环境的污染，也会造成严重的水污染问题。
煤矿矿井水中存在很多的杂物，是聚集于矿井中的废水，合理地处理矿井水不仅可以减少污染，也可以发挥矿井水资源的最大价值，对于煤矿矿井水，在加工处理上要严格按照一定的施工工序和流程进行，才能净化煤矿矿井水，也可以合理地利用煤矿矿井水。
本文主要探讨煤矿矿井水处理方法与综合利用策略。
关键词：煤矿矿井水；处理方法；综合利用；策略前言矿井水污染问题会直接影响人们的用水，也会阻碍煤炭生产作业，在煤炭行业深入发展的背景下，水污染问题更为严重，同时缺水问题也更为显著。
在处理后对矿井水进行综合利用，不仅可以减少污染，也可以节省水资源，发挥煤矿矿井水最大的利用价值，进而实现生态效益和经济效益的共同发展。
1矿井水特点和类型煤矿矿井水主要来源于地下水，当矿井产生裂缝时，地下水会渗出来，形成煤矿矿井水。
一般情况下，煤矿矿井水的特点有成煤地质环境和地层矿物质成分有关，其水质和水量受多个因素的影响，其中地质条件与充水是影响水质和水量的主要因素。
煤矿矿井水主要有洁净矿井水和酸性矿井水两种，虽然煤矿矿井水有地下水的特征，但是也存在地表水的特点，在排水量上，受到水文地质条件的影响，不同地区的煤矿矿井水总体特点不同。
据统计，产生1t原煤，会形成0.5m3到10m3的煤矿矿井水，虽然矿井废水污染不大，一般不会存在有毒物质，但是部分成分超标，如硫酸盐、氨氮、COD、总氮含量等成分，对煤矿矿井水进行处理，可以实现综合利用，满足当下社会的环保生产理念[1]。
2矿井水处理方法2.1 洁净矿井水的处理一般洁净的矿井水没有受到污染，这类水的应用价值较高，可以用于生活和生产，在处理这类水时，一般对煤矿水层经过采样进行分析，并实施井下清污分流的处理方法，通过专用的管道将其排出并实现二次利用，处理成本较低，经济性强，操作较为简单。
浅谈煤矿矿井水的处理及其综合利用
浅谈煤矿矿井水的处理及其综合利用前言水是社会文明、经济建设和人类赖以生存必不可少的自然资源, 但我国是一个严重缺水的国家, 人均占有的淡水资源在全世界排第84 位,而且水资源分布极不均衡。
煤炭在我国能源结构中占70%以上, 一方面,我国的煤炭绝大部分蕴藏在北方缺水地区; 另一方面, 随着煤炭产量的不断增长, 又进一步加速了北方地区的缺水。
如何把井下排水作为一种水资源加以开发利用, 已引起煤炭行业的广泛重视。
因此, 加速矿井水资源的开发和利用, 寻求先进而又经济可行的工艺和技术处理矿井水作为生产和生活用水, 已成为保证煤矿正常生产经营, 提高企业综合效益, 实现可持续发展的必由之路。
1 煤矿矿井水水质及分析煤矿矿井水是指煤炭开采过程中地下地质性涌渗水涌渗到巷道里被排出的自然地下水。
另外, 井下采煤生产过程中的洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水也是矿井水的一部分。
因此, 它既具有地下水特征, 但又受到人为污染。
矿井水的特性取决于成煤的地质环境和煤系低层的矿物化学成分, 其中水文地质条件及充水因素对于矿井开采过程矿井废水的水质、水量有决定性的影响。
2 煤矿矿井水分类及处置矿井水的水质一般可分为含悬浮物矿井水、酸性矿井排水、高矿化度矿井排水几类。
( 1) 含悬浮物矿井水。
主要是指含有一般悬浮物的矿井水,水质的pH 一般为中性, 总硬度和矿化度不高，其构成矿井悬浮物的主要成分是粒径极为细小的煤粉、岩尘、粉等悬浮物，一般呈黑色。
对于此类矿化度不高而悬浮物含量较高的矿井水, 有较成熟可行的工艺和经验。
一般采用传统给水处理净化工艺, 混凝、沉淀( 气浮) 、过滤、消毒等工序处理, 其中混凝是水处理工艺中十分重要的环节。
选用混凝剂的原则是产生大、重、强的矾花，常用的混凝剂为铝盐和铁盐混凝剂，其净水效果好，出水水质能达到矿区生产用水标准的要求，在经过过滤和消毒处理后也可达到饮用水标准。
( 2) 酸性矿井水。
矿井水的防治与利用
矿井水的防治与利用随着矿山开采的深入，矿井水的问题也逐渐成为了一个突出的环境问题。
矿井水的大量排放不仅会对地表水和地下水造成污染，还会对矿区生态环境和人类健康造成严重的影响。
因此，矿井水的防治与利用是当前亟待解决的重要问题。
一、矿井水污染的主要特点矿井水污染主要有以下特点：水质复杂多变，污染物多样化；含有的有害元素浓度高，对环境和人体健康危害大；矿井水量大、富含固体颗粒物，与排放的固体废物同时排出，对水体的固液分离和处理带来困难。
二、矿井水的防治1. 治理措施：（1）提高矿井水污染控制能力：加大矿井开采前后的污染控制力度，采用低污染、高效益的开采技术，减少开采对地下水的影响。
（2）拦截矿井水源：对未受污染的地下水进行拦截，避免污染源与地下水的直接接触，减少或阻断污染物的迁移。
（3）降低矿井水排放量：采用合理的节约用水措施，优化矿井排水系统，减少矿井排水量，降低矿井水的污染程度。
2. 治理技术：（1）化学处理：通过添加化学药剂对矿井水进行沉淀、吸附和螯合等处理，去除水中的悬浮颗粒物和溶解的有害物质。
（2）物理处理：采用过滤、沉淀、浮选、膜分离等物理方法对矿井水进行处理，去除水中的悬浮颗粒物和溶解的有害物质。
（3）生物处理：利用生物降解和生物吸附等生物反应过程，对矿井水中的有害物质进行去除和转化。
三、矿井水的利用1.勘探利用：通过地下水勘探和开采技术，将矿井水当做一种可利用资源，用于农业灌溉、工业生产等。
2.饮用水供应：通过科学处理，去除矿井水中的重金属、化学物质等有害物质，使其符合生活饮用水标准，解决缺水地区的人饮用水问题。
3.工业用水：通过除尘、去盐等处理工艺，将矿井水制备成工业用水，用于工业生产和冷却系统。
4.地热利用：利用矿井水中含有的地热能，进行地热供暖、地热发电等利用。
四、矿井水的综合管理为了实现对矿井水的有效防治与利用，需要综合管理：1.建立法律法规：制定和完善矿井水的环保法规，规范矿业企业的开采和排放行为。
矿井水的综合利用技术
矿井水的综合利用技术矿井水，一种常见的废水类型，是指在煤矿、金矿、钨钼矿、铀矿等各种矿山开采作业中，由于采矿、开挖、淘洗、选矿等过程所产生的含污水。
矿井水的综合利用技术，是一项重要的环保产业，在当今节能减排、保护环境的背景下，受到了越来越多的关注和研究。
一、矿井水的形成及特点矿井水的形成主要与以下因素相关：地下水、大气雨水以及开采前地下水与大气雨水混合而成的（也叫混合水）等。
特别是在煤炭开采过程中，矿井水含有大量的硫酸盐、铁、锰、氯化物等离子，pH值一般在2.2-4.5之间，呈酸性。
二、矿井水的污染影响及治理矿井水污染主要表现为：一是对地下水造成污染；二是对水环境造成过度负荷；三是对生态环境造成破坏。
针对矿井水的治理，是当前亟待解决的问题。
矿井水治理的常用方式有以下几种：1、生物处理技术生物处理技术是指通过微生物代谢作用降解矿井水中的有机物，将污染物转换成无害物质，使矿井水得到高水平净化的一种技术。
采用生物技术时，首先需要进行“自然化处理”，即使渗透流和水化学作用（pH值缓冲）等，为微生物的生长与繁殖条件供应所需底物、氧气、氮气、能量等，最终达到生化稳定状态，即矿井水中的污染物质逐渐滞留在水体中，水质渐趋安定；其次，要根据污染情况、水质要求、处理规模等因素，选择合适的微生物处理工艺。
2、化学处理技术化学处理技术可主要包括吸附、沉淀、复合等方法。
吸附技术是指通过物理或化学作用将污染物“吸附”到吸附剂材料表面，将污染物固定在吸附剂材料上，以达到净化目的。
吸附剂一般选择沸石、活性炭、聚合物等。
沉淀技术是指将溶解于水中的杂质通过化学反应转化成较大的粉末团，沉降到水底等特定位置，采用化学药剂处理以达到除污效果。
化学处理法中复合方法，则是在对单一化学处理基础上，引进两种或以上的化学处理方法配合实施，对其它物质污染实施宽免治理。
3、物理处理技术物理处理技术是指以分离浊液、悬浮固体及其它杂物为转运手段，利用特定物理作用使矿井水中的污染物逐层分离，将污染物与水分离开，达到净化目的。
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矿井水综合利用
一、井水的来源和分类
矿井水通常是指煤炭开采过程中所有渗入井下采掘空间的水。
据不完全统计，在采煤过程中，全国煤矿年排矿井水约22亿m3,平均吨煤涌水量约为4m3。
井水本身的成分主要受地质年代、地质构造、煤系伴生矿物成分、环境条件、开拓及采煤等因素的影响。
根据矿井水的特点，大致可分为以五种类型：
1)洁净矿井水
即未被污染的干净地下水。
基本符合生活饮用水标准，有的含多种微量元素，可开发为矿泉水。
2)含悬浮物矿井水
其水量约占我国北方部分重点国有煤矿矿井涌水量的60%。
水质呈中性，含有煤粉、岩粒、等大量的悬浮物。
长期外排，会破坏景观、淤塞河道，影响水生生物及农作物的生长。
3)高矿化度矿井水、
水中含有SO42-、Cl-、Ca2+、K+、Na+、HCO3-等离子，水质多数呈中性和偏碱性，带苦涩味，俗称苦咸水。
又可分为微咸水、盐水。
不能直接作工农业用水和生活用水。
4)酸性矿井水
水质pH值小于5.5,当开采含硫高的煤层时，硫化物受
到氧化与升华作用产生硫酸，而使水呈酸性。
目前酸性水一般处理后达标排放或会用于一些对水质要求较低的工业用水。
5)含特殊污染物矿井水
这类矿井水主要指含氟矿井水、含微量有毒有害元素矿井水、含放射性元素矿井水或油类矿井水。
排放量不大，但不处理外排会污染水系。
二、矿井水所造成的污染及危害
归纳起来，来自煤矿矿井水和选煤废水的主要污染物有：（1）有毒污染物包括：汞、铅、铬等重金属；氟化物、氰化物等无机毒物及一些有机毒物，很容易被生物吸收和积累。
（2）放射性污染物包括：天然铀、镭、氢的系列核素。
（3）无机污染物包括：无机酸、盐类和无机悬浮物。
矿井水的大量排放对环境产生很大危害，主要表现在：（1）引起大量水资源流失，破坏地下水资源，造成矿
区生产、生活严重缺水。
（2）污染地面及地下自然水体。
据统计，我国30条
500km以上的河流中有18条受到污染。
3）危害周围农田和各种设施。
三、国家政策
2007年初国家发改委组织编制的《矿井水利用专项规划》正式发布。
目前，我国矿产以井工开采为主，为了确保井下
安全生产，必须排出大量的矿井水。
煤矿外排的矿井水，不仅浪费了水资源而且污染环境。
如对矿井水进行处理并加以利用，不但可防止水资源流失，避免对水环境造成污染，而且有利于缓解水资源约束矛盾，改善矿区生态环境。
据统计，目前全国煤矿矿井每年涌水量在42亿立方米左右，利用率仅为26%左右。
《矿井水利用专项规划》要求，到2010 年，全国煤矿矿井水利用量将达到36亿立方米，利用率达到70%,所以说我们节能减排的任务还很艰巨，还有很漫长的路在等着我们。
目前国内大部分对矿井水都采取直接外排的方式，这样企业一方面要支付人力、电力、设备费用来提升涌水外排，向环保部门交纳排污费，另一方面企业电厂大量的生产用水还要向自来水公司购水，无形中为企业造成了很大的经济负担。
四、我公司对矿井水综合利用的认识
我公司认真贯彻落实科学发展观，以大幅度提高矿井水资源综合利用水平为目标，坚持全面规划、合理开发、统筹兼顾、高效利用的方针，以市场为导向，以企业为主体，强化宏观调控，加强政策引导，依靠科技进步，搞好示范工程，推动矿井水利用产业化发展，缓解矿区水资源短缺的形势，保护生态环境，促进矿区及周边地区经济社会的可持续发展。
经过多年的探索和研制，为矿区企业找到了一条解决上述难题的有效途径。
其方法就是沉淀净化处理后使矿区涌水资源
化，可部分满足电厂的生产用水，有效地解决了水资源紧缺以及水资源浪费问题，不仅提高了企业的经济效益，同时有利于环境保护。
引导矿井水资源化利用快速健康发展，有效改善矿区生态环境及生产、生活条件，对促进矿区及周边地区经济社会的可持续发展有着重要意义。
我公司两矿井下涌水量800m3 /h以上且水量稳定，如果不经处理直接外排，不仅造成污染，且造成了水资源的巨大浪费。
目前我公司经沉淀净化处理后用于电站的补水和循环冷却水，节约了基建打井和抽水的费用，更重要的是解决了井下废水排放实现了零污染零排放，达到综合利用，保护了宝贵的地下水资源, 减少两矿井水外排造成的污染。
五、实施方案：
1、拟在我公司矿区附近建一矿井水处理厂，将矿井排水
收集在一起，进行预沉淀，然后加药，使悬浮物凝聚，再进行沉淀。
通过除铁、过滤、除垢、脱盐等方法，使其达到电厂循环冷却补充水技术标准，作为循环冷却水利用。
对沉淀下的污泥进行压缩，作为燃料回收利用。
将浓水二次回收，剩余少量浓水（卤水）借用塌陷坑作蒸发池，不仅成为天然水体，还可创造海水养殖，消除二次浓水排放的污染，改善生态环境。
2、完善常规处理工艺，用最可靠的技术，保障处理后水
的质量。
3、用瓷砂过滤器替代双膜处理超滤和三层多介质过滤器
加活性炭过滤器，保证矿井水处理后SDI<3 ；NTV<1。
此为独创先进技术。
4、用组合膜元件代替单一膜元件，使每一个膜元件充分
发挥其作用，达到节能降耗的目的。
5、用加背压的方法使反渗透膜组水量平衡，处理效果提
高。
项目建成后年可节约地下水资源320万吨，每年煤矿减排废水350万吨，每年减少排放悬浮物1051吨，每年减少往地面水体排放盐分（TDS）10848吨。
每年供给电厂合格的除氟除盐生产生活用水320万吨，保证了发电用水和防止地方病一氟中毒蔓延。
六、工艺流程：
矿井来水——|——|——|——> 预沉淀池反应池面斜管
沉淀池
污泥池带式压缩场清理堆放场
2、主要设备有：变压器、渣浆泵、卧式离心泵、加药装
置、立毛纤维滤带式污泥脱水机、提升泵、消毒装置、瓷沙过滤器、反渗透及脱盐装置等。
3、土建
厂房建筑面积600平方米；长50米宽80米四个水泥沉淀池；
七、取得成果：
1、日处理矿井水19200立方米；完全达标利用，水质达到电厂锅炉软水标准。
2、实现零污染零排放，达到综合利用。