(冶金行业)矿井水资源化
浅谈矿井水的资源化技术

间 。其 主要 来 源为硫 化物 的氧化 、 属硫 酸盐水 解 、 金 H C , 酸性 等 。 因其显 酸 性 , 以对 煤 矿 排水 设 O 的 所
收 稿 日期 :0 0 - 2 1  ̄32 3 基金项 目: 国家大学生创新性 实验计划项 目” “ 大学生科技创新 基金 (9 0 9 0 ) 中国矿业 大学煤炭 资源与安 全开采 国 0 120 1 ; 家重点实验室 20 0 7年开放基金 (7 F4 0K0) 作 者 简 介 : 建 文 (9 8一) 男 , 徽 淮 北 人 , 国矿 业 大学 矿 业 工 程学 院在 读 本 科 生 。 徐 18 , 安 中
水 标准 ; 大 量 的矿 井水 受开 拓及采 煤 的影 响 , 但 含有
大 量悬 浮物 、 高矿化 度 、 酸性 、 显 甚至 含重 金属 离子 ,
有 的还含 氟 、 机 污染 物 和 放 射 性 物 质 等 污 染 物 。 有
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总第 11 3 期
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浅谈 矿 井水 的资 源化 技 术
、
徐 建 文 ,周 晨 , 宇峰 冯
( 国矿 业大 学 矿 业工 程 学 院 , 苏 徐 州 中 江 摘 211) 2 16
矿井 水 的含盐 量一 般在 1 0 30 0mg L之 间 , 0~ 0 / 0 少
率 仅 为 4 . % 。矿 井 水 排 放 量 大 , 质 差 异 非 常 38 水
大, 少量 矿井水 水 质 较好 , 需 处 理 , 无 即可 达 到饮 用
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。
浅谈矿井水的资源化技术

浅谈矿井水的资源化技术徐建文;周晨;冯宇峰【摘要】在煤矿生产过程中所排出的大量矿井水,未经处理直接外排,不仅会造成矿区周围环境的污染,还将浪费大量宝贵的水资源,如何实现矿井污水的资源化也成为了急待解决的问题.文章就目前国内外采用的资源化技术进行了概述,简要的分析了针对各种污染源所采用的不同的处理方法.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2010(019)008【总页数】3页(P59-60,96)【关键词】矿井污水;资源化;处理工艺【作者】徐建文;周晨;冯宇峰【作者单位】中国矿业大学,矿业工程学院,江苏,徐州,221116;中国矿业大学,矿业工程学院,江苏,徐州,221116;中国矿业大学,矿业工程学院,江苏,徐州,221116【正文语种】中文【中图分类】P641.8水资源危机是21世纪人类面临的最严峻的问题之一,我国面临的水资源短缺问题尤为严重。
据统计我国每年矿井水排放量高达45亿 m3,而利用率仅为43.8%。
矿井水排放量大,水质差异非常大,少量矿井水水质较好,无需处理,即可达到饮用水标准;但大量的矿井水受开拓及采煤的影响,含有大量悬浮物、高矿化度、显酸性、甚至含重金属离子,有的还含氟、有机污染物和放射性物质等污染物。
其中大部分矿井水未经处理就直接排放到江河湖泊,造成严重的环境污染,从而也加重了水资源的短缺问题。
因此矿井水的资源化利用对于缓解人类面临的资源和环境问题,提高人民生活质量,实现矿区的和谐发展具有重大意义。
1 矿井污水资源化处理技术1.1 含悬浮物矿井水处理工艺煤矿矿井水流经采掘工作面时带入了大量的煤粉、岩粉、煤粒、岩粒等悬浮物,从而形成了含悬浮物矿井水。
在我国煤矿中,含悬浮物矿井水约占矿井排水量的60%,这种矿井污水多成黑色,含有较多的细菌,水质简单,易于处理。
目前国内有着成熟的技术,一般采用混凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后,即可达到生产和生活的需求。
如图1是该类矿井污水处理经常使用的一种方法,比较简单,不再赘述。
矿井水资源化利用技术在煤化工企业的应用

2018 ¥6M/^(L^Jun.2018第 41 卷第 3 期Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry Vol.41 No.3矿井水资源化利用技术在煤化工企业的应用张保太(中煤鄂尔多斯能源化工有限公司,内蒙古鄂尔多斯017317)摘要:根据矿井水水质、水量和煤化工企业用水指标要求,研究矿井水资源化利用工艺技术,并得到成功应用,有效的缓解了煤矿外排水困难及煤化工企业生产用水紧张的问题,确保煤矿和煤化工企业的安、稳、长、满、优生产运行。
关键词:煤化工矿井水双膜法工艺深度净化水质1概述我国是世界上煤炭产量和矿井数量最多的国 家,矿井水的年排放量居世界之首。
矿井水是伴随 煤炭采掘而产生且必须排出的一种废水,其特点 是排放量大,水中含有煤粉、岩粉、细菌和其他污 染物。
矿井水直接排放会造成环境污染,不经过处 理无法直接利用。
鄂尔多斯市图克工业园已经建成投产的三座 煤矿,生产过程中井下排水量较大,经初步处理用外,排的 水量 40000 m3/ %。
图克工业园区及附近无纳污水体,富裕矿井水 无排渠道,就地排会造成大量土地被且污染环境。
,是水的大浪费。
,矿井水的排放 。
图工 业 园有 大 煤 工 业 ,用水量 55 000m3/%,建 图水 水的工程,水 10 /)上。
矿井水净化处理后用 工生产,实现矿井水的利用,可大大 矿区排水 环境的 ,煤 工 业水 ,环 的的。
2矿井水资源化利用装置设计进出水水质2.1 水水质图工业园矿井、母杜柴登矿井和门克庆矿井的矿井水过处理,过水:人图克井下水 处理站,的进水水 ^ 1。
表1设计进水水质m g/L 检验项目指标检验项指标pH 6.5~9.5总氮 2.79溶解性固体 3 000总铁0.06总悬浮物30.0总猛0.00化学需氧量(C0D&)30Na+822.28石油类 3.0K B7.60生化需氧量(B0D&)14.0Ca2B76.75游离C〇2 3.11Mg2+9.36总硬度/(mmol.L-1) 4.6Sr2+ 3.85非碳酸盐硬度(永久硬度)/ 2.57Ba2+0.03 (mmol.L-1)T0C 2.50碳酸盐硬度(暂时硬度)/ 2.03HC03-123.64 (mmol.L-1)Cl-202.90全硅(Si〇2)28.60S042-1574.21活性硅(Si〇2)24.90F-1.68胶硅(Si〇2) 3.69N〇3- 1.74C0D m…11.78N〇2-0.52电导率(25#) /(!S.cm-1) 3 775.21浊度12.6细菌总数/(CFU.mL-1) 2.79X1042.2 出水水工 业工业用水 ,矿井水 处 理的出水水质,满足SH 3099—2000《石油化工给收稿日期:2018-05-04;收到修改稿日期:2018-05-29。
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。
矿井水处理方法及其资源化综合利用

矿井水处理方法及其资源化综合利用发布时间:2022-07-13T03:15:57.241Z 来源:《中国科技信息》2022年5期3月作者:彭晓辉[导读] 煤炭作为中国的主要传统能源,每年被大量开采使用。
彭晓辉徐矿集团哈密能源有限公司机电工区,新疆哈密 839000摘要:煤炭作为中国的主要传统能源,每年被大量开采使用。
在人工干预煤矿开采和地质条件变化的共同影响下,地下水、煤层、岩石和微生物之间相互接触,介质之间发生多种复杂的物理、化学、生化反应,随后提取出具有煤炭产业特征的矿井水。
长期以来,由于未充分认识到矿井水资源的重要性,中国的矿井水资源管理被忽视,矿井水经常不经处理直接排放,不仅造成地表水和地下水的严重污染,还导致矿区周围土壤特性的变化,对当地环境产生不利影响。
矿井水资源化利用研究在缓解缺水、优化矿井水使用模式、防治环境污染等方面发挥着重要作用。
关键词:矿井水;处理方法;资源化综合利用引言对于煤矿井下排水处理工艺,可以持续改善和减少矿井水的排放,使总体水达到平衡状态,同时为水资源不足的地区提供大量的水资源,有效解决煤矿矿区之间的水资源减少问题。
保护生态平衡,促进煤炭矿区可持续发展。
根据当地实际情况,地下水资源的综合利用可以有效地促进煤矿工业的可持续发展,保证经济的稳定运行,更好地促进经济的循环发展。
1矿井水特点矿井水在煤炭开采过程中,与煤层、岩层接触,加上人类活动的影响,混入了煤粉、岩屑、机械油污、生活垃圾等使得矿井水发生了一系列物理、化学和生化反应,其水质发生了明显的变化,不同矿种、矿区水质差别也较大。
根据矿井排水化验报告可知徐矿集团哈密能源公司大南湖西区五号经矿井水为高悬浮物矿井水、高矿物矿井水。
(1)高悬浮物矿井水这种水中含有较多煤粒、岩、粉等悬浮物。
一般呈黑色,但其总硬度和矿化度并不高。
悬浮物的主要特性是在动水中呈悬浮状态。
但在静水中可以分离出来,轻的上浮.重的下沉。
它的水质特征是悬浮物含量高,感官性状差,悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢,在混凝过程中矾花形成困难,沉降效果差,我国大多数煤矿矿井水属于此种。
矿井水资源化
矿井水资源化未经处理而直接大量外排的矿井水,不仅造成了矿区周围环境的污染而且造成了大量宝贵的水资源的浪费。
矿井水资源化是为解决矿区严重缺水和矿井水污染环境问题,根据用户对水质和水量的需求对矿井水进展科学合理的净化处理和分质供水配置,从而使矿井排水利用达到经济效益、社会效益和环境效益最优的过程。
一、矿井排水利用情况据统计,目前全国煤矿矿井每年涌水量在42亿m3左右,利用率仅在20%~30%之间。
多年的实测数据说明,在矿井正常开采过程中其矿井水排放量是相对稳定的,作为水资源其水量是有保证的。
矿井水水质状况随矿山开采的品种、类型、方式以与矿山所处的区域和地质构造等的不同有较大的差异。
一般来讲,矿井水只要经过相应的工艺处理,都可达到生活饮用水和工业用水的标准。
因此只要对矿井水进展处理并加以利用,不但可防止水资源流失,防止对水环境造成污染,而且对于缓解矿区供水不足、改善矿区生态环境、最大限度地满足生产和生活用水需求均具有重要意义。
目前,我国矿井排水的主要利用途径如图3-6。
图3-6 煤矿矿井水利用途径示意图DOC矿井水利用中存在的主要问题是:对矿井水资源化利用的重要性认识不足,宏观上缺乏统筹规划和激励性政策措施,同时缺少先进适用的处理技术与技术规X等。
针对上述问题,宜采取的方法是:初步建立起矿井水利用的政策支持体系、技术服务体系和监视管理体系;加快技术进步,提高矿井水利用水平;完善矿井水利用产业化政策,培育矿井水利用市场,扩大矿井水利用规模。
二、矿床疏干与排供结合我国多数矿床的主要充水含水层,大多也是当地主要供水水源,尤其是在北方。
面对国家对矿产资源需求的不断增长,工农业生产人民生活水平提高对供水要求不断的增长。
未来矿床的疏干必然要在保证矿山生产安全的前提下,走排供结合的统筹兼顾的路子。
〔一〕矿井排水的排供结合模式受多种因素的影响,目前我国矿井水的利用率很低,据北方矿床的不完整统计,煤矿矿井水利用率仅在20%~30%之间,铁矿约为54%,主要用于水质要求不高的农业灌溉和与矿产资源开发利用有关的洗矿、发电、炼焦等行业,如用于居民生活或食品医药等工业,需考虑净化处理。
矿井水资源化管理和市场化运作研究
矿井水资源化管理和市场化运作研究摘要:矿井水水量在今后很长一个时间段内产量是逐年增加的,煤炭行业的用水量也在逐年增加,为节约水资源、缓解矿区用水紧张和缓解,提出了矿井水资源化管理和市场化运作的方法,并指出了存在问题。
关键词:矿井水;资源化管理;市场化运作中图分类号:c93 文献标志码:a 文章编号:1673-291x(2012)36-0211-02针对矿区缺水现状,许多矿区尤其是西北部重点矿区,加大了对矿井水综合利用的投资力度,加快了处理利用进度,充分认识到推进矿井水资源化和市场化,是节约水资源、解决矿区缺水问题的一条重要途径,对于缓解矿区供水紧张局面意义重大,是煤矿实现清洁生产和可持续发展的必然选择。
一、煤炭行业用水发展趋势近十年来,绝大多数煤炭企业集团打破了行业、产业界限,大力兴办高耗水的火电、焦炭、煤制油、煤制气等产业。
据不完全统计,2010年全国煤炭企业办电厂火电装机达到8 000万千瓦以上,加之其他高耗水行业,初步估算年用水量增加6亿吨以上,在煤炭企业产业链向下游延伸的同时,以四大用煤行业为主体的共16个行业开始投资进入与煤相关的产业,目前已进入14个大型煤炭基地投资兴办煤矿、坑口电厂、煤化工等产业,生产规模十分可观,仅煤矿生产能力就达8亿吨以上,这样耗水量也将大增,解决煤炭矿区生产、生活用水已成为当前重大的战略问题之一。
二、矿井水资源化管理矿井水资源化管理是为了达到既定目标而实施的综合措施,以科学合理和最优的决策来满足既定应用目标,或使目标达到最优值。
1.矿井水资源量变化。
中国矿井水分布极不均匀,一般规律是东、南部地区涌水量大,西、北部地区矿井水涌水量小;雨季比非雨季涌水量大;深部开采比浅部开采涌水量大。
多年的实测数据表明,矿井水在开采过程中排放量一般相对稳定,作为水资源在数量上是有保障的。
随着中国煤炭总产量的增加,矿井水总产生量是增加的。
到2015年规划煤炭产量38亿吨,到时矿井水排放量将达到70亿吨左右,比2010年多9亿吨左右,总之,在今后很长一段时间内,矿井水的产生量是逐年增加的。
煤矿矿井水和煤化工废水资源化利用技术发展报告
煤矿矿井水和煤化工废水资源化利用技术一、水质改善技术煤矿矿井水是指从煤矿中开采出来的地下水,通常含有大量的矿物质和微生物。
为了提高水质,需要进行多方面的处理。
首先,通过物理手段,可以去除水中的大颗粒杂质和悬浮物。
其次,采用化学方法,如添加混凝剂、消毒剂等,可以去除水中的离子态污染物和细菌。
最后,采用生物方法,如活性污泥法、生物膜法等,可以去除水中的有机污染物。
经过这些处理后,水质可以得到明显改善。
二、废水处理技术煤矿矿井废水是指在煤矿开采过程中产生的废水,包括矿坑水、巷道水、洗煤水等。
这些废水如果不经过处理就直接排放,会对环境造成严重污染。
因此,需要进行处理后再利用。
常见的处理方法包括自然沉淀、混凝沉淀、厌氧生物处理、好氧生物处理等。
通过这些处理方法,可以有效地去除废水中的污染物,达到国家排放标准,同时也可以实现废水的再利用。
三、资源回收技术煤矿矿井中蕴含着丰富的资源,包括煤炭、天然气等。
为了提高资源的利用率,减少浪费,需要进行回收加工。
对于煤炭,可以通过洗选、炼焦等技术,提高煤的品质和附加值。
对于天然气,可以通过回收、加工、利用等技术,生产出高附加值的化工产品。
这些回收利用技术不仅有利于资源的最大化利用,也可以降低环境污染。
四、能源化利用技术煤矿矿井中还蕴含着大量的能源,如瓦斯气、煤矸石等。
这些能源可以通过一定的技术手段进行回收和利用。
例如,瓦斯气可以通过净化、压缩、储存等工艺,生产出高附加值的燃料油或天然气。
煤矸石可以通过燃烧、发电等技术,生产出电力和热力等能源。
这些能源的回收和利用不仅可以减少环境污染,还可以提高能源的可持续利用效率。
五、生态修复技术煤矿矿井开采过程中会对生态环境造成一定的影响,如土地沉降、水资源污染等。
为了降低对环境的影响,需要进行生态修复。
具体来说,可以通过土地整治、植被恢复、水资源修复等技术手段,对开采后的土地进行修复和治理。
这些生态修复技术可以有效改善矿区环境质量,提高生态系统的稳定性和可持续性。
矿井水处理及其资源化利用
矿井水处理及其资源化利用摘要:目前我国属于严重缺水的国家之一,而且水资源在分配方面也极其不均衡。
我国的矿井水排放量非常大,因此合理处理并对其进行资源化利用,对于我国现今紧张的水资源情况能够有明显的缓解作用。
基于此,本文对我国矿井水的常规处理工艺及其资源化利用做了进一步探究分析。
关键词:矿井水;处理技术;资源化利用矿井水的排放量不仅非常大,而且水质也存在很大的差异,有的水质较好,不需要复杂的处理就能够符合生活用水标准,但还有很大一部分矿井水中含有酸性、高矿化度、悬浮物、重金属和其他有毒有害等物质。
所以采取矿井水的资源化利用,不但可以使煤矿缺水的问题得以有效解决,同时也极大降低了其对于环境的污染。
一、不同类型矿井水的处理技术(一)酸性矿井水处理技术呈酸性的矿井水一般其溶解性都很强,而且成分也比较复杂,还有比较强的腐蚀性,如果不彻底进行处理就进行排放,很容易破坏土壤的结构,从而产生酸性污染,使得地面的植物受到污染而死亡。
对于处理酸性矿井水的技术来说,可以按照水污染的不同情况采取针对性的解决措施。
其一,中和法。
即是化学中较为常见的一种方法,其使用的主要是成本比较低的石灰等,与酸性组织进行中和反应,从而使水的pH出现变化,因其成本较低、操作简便,使其渐渐成为一种比较受欢迎的处理酸性水的方法之一。
其二,生物法。
这种方法依赖的主要是氧化亚铁硫杆菌对于物质的转化,把矿井水中蕴含的二价铁转为三价铁,并通过石灰石将三价铁的沉淀物和酸碱进行中和,从而实现对酸性水的有效处理。
其三,湿地生态法。
这是一种非常简单的方法,而且需要投入的管理和资金都较少。
其原理主要是建造人工浅沼地,并在其底部进行石灰石的铺设,将一些有机物质添加到石灰石之中,最后在顶端种植拥有净水功能的植物,实现矿井水的生态转化,促进净化质量的提升。
(二)悬浮物矿井水的处理技术在开发矿产的过程中,矿井水大都含有悬浮物质,这类水一般呈现中性,硬化度较小约为1000mg/L,当对其检测时一般也不会含有害物质和金属离子。
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(冶金行业)矿井水资源化
矿井水资源化
未经处理而直接大量外排的矿井水,不仅造成了矿区周围环境的污染而且造成了大量宝贵的水资源的浪费。
矿井水资源化是为解决矿区严重缺水和矿井水污染环境问题,根据用户对水质和水量的需求对矿井水进行科学合理的净化处理和分质供水配置,从而使矿井排水利用达到经济效益、社会效益和环境效益最优的过程。
壹、矿井排水利用情况
据统计,目前全国煤矿矿井每年涌水量在42亿m3左右,利用率仅在20%~30%之间。
多年的实测数据表明,在矿井正常开采过程中其矿井水排放量是相对稳定的,作为水资源其水量是有保证的。
矿井水水质状况随矿山开采的品种、类型、方式以及矿山所处的区域和地质构造等的不同有较大的差异。
壹般来讲,矿井水只要经过相应的工艺处理,都可达到生活饮用水和工业用水的标准。
因此只要对矿井水进行处理且加以利用,不但可防止水资源流失,避免对水环境造成污染,而且对于缓解矿区供水不足、改善矿区生态环境、最大限度地满足生产和生活用水需求均具有重要意义。
目前,我国矿井排水的主要利用途径如图3-6。
图3-6煤矿矿井水利用途径示意图
矿井水利用中存在的主要问题是:对矿井水资源化利用的重要性认识不足,宏观上缺乏统筹规划和激励性政策措施,同时缺少先进适用的处理技术及技术规范等。
针对上述问题,宜采取的办法是:初步建立起矿井水利用的政策支持体系、技术服务体系和监督管理体系;加快技术进步,提高矿井水利用水平;完善矿井水利用产业化政策,培育矿井水利用市场,扩大矿井水利用规模。
二、矿床疏干和排供结合
我国多数矿床的主要充水含水层,大多也是当地主要供水水源,尤其是在北方。
面对国家对矿产资源需求的不断增长,工农业生产人民生活水平提高对供水要求不断的增长。
未来矿床的疏干必然要在保证矿山生产安全的前提下,走排供结合的统筹兼顾的路子。
(壹)矿井排水的排供结合模式
受多种因素的影响,目前我国矿井水的利用率很低,据北方矿床的不完整统计,煤矿矿井水利用率仅在20%~30%之间,铁矿约为54%,主要用于水质要求不高的农业灌溉和和矿产资源开发利用有关的洗矿、发电、炼焦等行业,如用于居民生活或食品医药等工业,需考虑净化处理。
(二)预先疏干的排供结合模式
在诸多疏干方法中,地表深井排水的预先疏干是理想模式,既减少了矿坑涌水量,又建成了供水水源地(如广东石录铜矿)此外,根据矿山开采规模的发展,渐进式的优化深井排水量,使疏干流场处于
缓变状态(和突水相比较),可减弱疏干对环境的负面影响,如地面岩溶坍陷的规模;同时,也可减少水中泥沙含量,保护水质。
(三)利用含水层双层结构的排供结合模式
如山东金岭铁矿,在水文地质调查中发现,顶板充水围岩中奥陶灰岩是上强下弱的双层含水结构,中间虽有隔水层相隔但二者具统壹地下水位,但放水试验验证了中间隔水层的存在,因此改变了原设计在井下按开采水平各设疏干坑道的全面疏干方案,采用隔水层上部含水段供水,下部弱含水段疏干的排供方案。
开采表明,至第五开采水平时已出现明显上下分离的俩个降落漏斗。
(四)暗河引流的排供结合模式
如湖南香花岭多金属矿为暗河管道充水矿床,境内分布12条地下暗河,在查明暗河轨迹的基础上,用探洞确定暗河引流段的空间坐标,开始引流坑道在上游截暗河水,灌溉农田3100亩,解决4000多名农民的生活饮水,同时减少矿坑涌水量98.85%。
三、矿井排水分质利用
不同煤矿矿井水的水质和排放情况差异较大,回用时应根据利用方向按分质分用、经济方便的原则,适当处理后优先保证矿区内用水,尤其要优先考虑井下用水,做到先井下后井上,先矿内后矿外,先生产后生活,充分发挥矿区内现有水利设施的潜能,避免重复建设。
利用方向有:井下消防洒水、洗煤补充用水、热电厂循环冷却用水、绿化道路及防尘洒水、施工用水、矸石山灭火用水、农田灌溉用水以及生活用水等。
(壹)生活饮用水
矿井水做供水水源时,主要是洁净矿井水和含悬浮物不高的矿井水,壹般含悬浮物矿井水的水质较好,矿化度和总硬度不高,pH值接近中性,有机物和有害重金属的含量较低,经混凝、沉淀、过滤、消毒等工艺就可达到生活饮用水的要求。
而高矿化度矿井水,由于含盐量高而不宜饮用,目前比较成熟的脱盐技术即电渗析技术,虽然处理成本较高,但对于严重缺水的地区采用此法仍是可行的。
(二)煤矿井下生产用水
井下生产用水(井下防尘、洒水、煤层注水)壹般只需降低矿井水中的悬浮物,不需要作净化处理,矿井水经地面调节池沉淀降低悬浮物后即可直接供井下使用。
(三)地面工业用水
矿井水作为工业用水时,除了去除矿井的悬浮物,仍要去除可能对工业生产产生危害的有害物质,壹般混凝处理后,不需再加液氯消毒,即可直接用于澡塘、锅炉房、冲刷厕所及地面浇花、打扫卫生等。
(四)农业灌溉
矿井水用于农业灌溉只要降低悬浮物,壹般经过沉淀池沉淀就能满足要求。
(五)矿井水回灌
将清水回灌到地下含水层中,抬高地下水位,补充地下水。
四、矿井水排供结合
我国许多煤矿位于地下水资源丰富的地区即大水矿区。
煤炭开采
过程中,地下水因采动影响,涌水量较大,而涌出的地下水水质较好,水源稳定,几乎不需要任何处理就能够作为矿区甚至周围地区的供水水源。
对这类矿井水,采取单独抽放的方式,将矿区排水和地面供水结合在壹起,是矿井水资源化的最佳途径。
如徐州矿区新河煤矿1985年以后,开采水文地质条件十分复杂的石炭系太原组煤层,水文地质勘探试验揭示太原组灰岩岩溶发育,水量大、水压高、动水补给水源充沛,主要来自奥灰水的侧向、垂向通道越流补给。
水质监测表明,太原组灰岩出水点的动态水质完全符合《生活饮用水卫生标准》中的Ⅱ类标准,加氯消毒后即可供生活饮用。
针对徐州市水资源短缺的情况,为了充分利用新河煤矿矿井水资源,徐州市于1998年建成“新河煤矿——徐州市供水工程”,包括井下集排水系统、地面供水系统。
开采利用方式为“排供结合”。
供水工程实施方案为:将新河煤矿井下符合生活饮用的矿井水收集且排至地面泵站,经加压后通过输水管道输至徐州市区供水管网。
单独抽放,排供结合壹方面为新河煤矿疏水开采减少部分排水费用,改善了井下生产环境,另壹方面又缓解了城市供水紧张状况,效益显著。