煤矿矿井水利用的必要性
摘要：煤矿矿井水既是一种具有行业特点的污染源，又是一种宝贵的水资源。

将煤矿矿井水处理后作为煤矿工业用水、生活用水及其它用水，不仅解决了矿区缺水问题，而且充分利用了矿井水水资源，节省了地下水资源，有利于煤炭产业和矿区经济的可持续发展。

关键词：矿井水；必要性；综合利用
随着科学的发展和人们环境保护意识的提高，对矿井水也已有了新的认识，开始将矿井水作为一种水资源加以处理利用，即矿井水资源化。

1矿井水资源化可行性分析
矿井水实际上就是矿区所采煤层及开拓巷道附近的地下水，有时也含有少量渗入的地表水。

由于受到当地地质年代、地质构造、各种煤系伴生矿物成分等因素的影响，还有流经煤工作面时，带入一定的煤粉等悬浮颗粒，还受到井下生产的影响，矿井水的水质有很大的差异，具有明显的煤炭行业特征。

根据矿井水污染物的种类和化学成分，一般将矿井水分为洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水·酸性矿井水、含微量元素或有害元素矿井水等五类。

矿井水来自地下水系，同属水资源，由于生产的开凿从岩层中涌出，在未经污染前是清洁的水，水量的大小取决于井下地质条件和生产方式。

通常生产煤水比为1∶0.5～1∶5之间，个别矿井高达1∶10以上，日涌水量少则几千立方米，多则数万立方米。

矿井水含有较多煤粒、岩、粉等悬浮物一般呈黑色，但其总硬度和矿化度并不高。

根据悬浮物的特性，对工业用水净化处理常用的主要方法有混凝、沉淀。

常用的混凝剂为铝盐和铁盐混凝剂。

混合过程是让药剂迅速而均匀地分散到水中，应在尽量短的时间内与原水均匀混合，使水中的全部胶体杂质都能和药剂发生作用。

原水加混凝剂后，经过混合作用，水中胶体杂质凝聚成较大的矾花颗粒，在沉淀池中去除。

2矿井水利用的必要性
水资源紧缺，形势严峻。

我国目前668座城市中有400多座城市存在不同程度缺水，其中136座城市严重缺水，日缺水量达1 600万m3，年缺水量60亿m3，由于缺水每年影响工业产值2 000多亿元人民币。

尤其是北方城市普遍缺水，水资源已成为这些城市可持续发展的限制性因素之一。

矿区采煤抽排大量的地下水，破坏和疏干矿区和周边地区地下水资源，使地下水水位下降，造成矿区水资源的枯竭，引起隐伏矿区的地面下降，诱发岩溶矿区岩溶地面塌陷。

大量的矿井地下水若直接外排则会引起水质恶化，造成水环境污染。

由于这些地下水初始流入井筒和巷道时比较清洁，如果将矿井地下水资源净化成饮用水，不仅可以满足生产和生活用水，还可以节省大量钻探深水源井的资金，创造较好的经济效益和
环境效益。

目前大部分煤矿缺水很严重，因此有必要对矿井水加以利用。

近年来，矿井水净化利用技术趋于成熟，在河南、山东、安徽等省煤矿完成了多个矿井水净化回用工程，取得了较好的环境和经济效益。

目前，蔚州矿业公司仅井下生产、地面煤场除尘、绿化及其它杂用水消耗就达1.06万t/d，若全部采用再生水，可为本市减轻约4%的供水负担，为蔚州矿业公司节约50％的自备水，节约大量水费资金，减少矿井水的排放，既解决了污染问题，又可使矿井水得到有效的利用，缓解供水不足的紧张状况，是个一举多得的资源化技术措施。

矿井水是宝贵的可利用资源，不同的煤矿可根据自己的实际情况加以开发利用，如：井下岩层涌水在未经生产污染前可将其收集并集中排往地面水厂作为生活用水；许多老矿区都存在不同程度的地面塌陷区域，完全可将污染的矿井水排放进去，经过自然生化处理后再重新利用。

3矿井水综合利用的方向
目前矿井水综合利用方向主要有两个，即生产用水和生活用水。

其中生产用水又分为工业用水和农业用水。

生产用水对水质要求不高，一般矿井水经简单净化处理即可满足要求。

矿井水利用时，主要考虑以下几方面用水：
①矿区井下用水。

煤矿井下用水一般不需要作净化处理，只需经简单的混凝、沉淀、过滤、消毒等即可直接供井下使用，满足生产需要。

防火灌浆是煤矿主要的防火方法之一，此法经济实用，操作简单，使用较普遍。

防火灌浆对水质无特殊要求，只要pH值在6~8范围即可。

因此，煤矿防火灌浆应主要考虑利用井下废水作为水源。

只在水量不足时，用很少一部分生活水作为补充用水。

此外，把多余的矿井水回灌到地下，补充了地下水资源，降低了采煤引起的地表沉陷。

②矿井水用于选煤厂补充水。

井下水在井底储水仓中停留时间一般不小于8 h，在井底水仓中投加絮凝剂可使其充分沉淀，沉淀后井下水悬浮物浓度一般小于400 mg/L（选煤补充水的悬浮物浓度要求小于400 mg/L），在pH=6～8的范围内，完全可满足选煤补充水的要求。

沉淀煤泥可用矿车运至地面与选煤厂煤泥进行统一处理，作为低发热量煤供锅炉房或电厂用。

处理后井下废水作为选煤厂补充水，多余部分可直接排放或作为农业灌溉用水。

③利用水质较好的水作为生活用水。

矿井在掘进过程中，往往会碰到断层，在断层处一般有裂隙承压水涌出。

经过长期观测后，确定其补给来源，再决定是否有利用价值。

如果裂隙承压水未受污染，出水稳定，水质理化指标能够满足饮用水标准，只需进行简单的消毒处理，达到国家标准后，就可作为生活水源，从而解决矿井缺水的问题。

在井下裂隙水涌出地，就近建井下水仓及水泵硐室，将井下水提升后送人地面储水池，在水池入口处投加消毒剂，经消毒处理后作为矿井的生活用水。

④矿井水经常规处理后作为矿井非饮用水源。

在一些矿井附近，矿井浴室、井下洒水、矿区绿化及锅炉房等生产、生活用水如果依靠井下废水来解决，将会
大大减少饮用水的用量。

总的来说，井下水的处理和利用还未形成一个较系统的处理流程和方法。

由于井下水量变化大，水质不稳定，因此可根据井下水不同的水质、水量，因地制宜加以处理和充分利用。

矿井水的处理及利用，随着我国煤炭工业的发展，有着十分广阔的前景，其处理方法及流程也将不断发展完善。

4结语
矿井水是地下开采煤炭资源的“副产品”，长期以来被片面地作为危及煤炭安全生产的隐患相待，并习惯性地以工业废水长年外排流失，在企业步入社会大生产和市场经济的过程中，极有必要重新认识矿井水的综合利用。

任何资源只有通过资源化才能发挥自身的价值，煤矿的矿井水源是一种宝贵的天然资源，只是因人为的采掘作业和传统的理念而处理不当。

对矿井水的综合利用，建成了供市区饮用的供水工程，基本实现了矿井水资源化的模式，虽然这些仅仅是初步的实践和探索，但从中却得到了诸多的有益启示。

参考文献：
[1] 丛鑫.海州矿排水坑矿井水资源化利用技术实验研究[D]. 阜新:辽宁工程技术大学,2004.
[2] 王娟.阜新矿区矿井水净化处理厂厂址选择及工艺参数的实验研究[D].阜新:辽宁工程技术大学,2005.。