矿井水资源化利用
要: 煤炭是我 国的主要能源, 且这种情 况在今后相 当长的时期 内是不可能发 生根 本性 变化的。
煤 炭 的开采 作 为一种 地 下活动 , 不可避 免 的对地 下含 水 系统造成局 部破 坏和 污染。 而且 大量矿 井水
外排 , 不仅 需耗费大量排水费用, 增加煤矿生产成本, 还浪 费了十分 宝贵的水资源。因此 , 从我国水 资源 分布状 况 以及 我 国矿 区水 资源短缺 的现 状 出发 , 对矿 井水进行 开发 利 用 , 实现 变废 为 宝 , 既 可以 缓解煤矿供 水紧张的局面, 又能减轻采煤对矿 区及其周边城 市的环境污染 , 可以实现经济和环境效
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西部探矿工程
2 0 1 6 年第 1 1 期
矿 井水资源化利 用
赵 亮q 一 , 郑 燕
( 1 . 华北理 工 大学矿 业工程 学院 , 河北 唐 山 0 6 3 0 0 9 ; 2 . 河 北省 地矿 局第 二地质 大 队, 河北 唐 山 0 6 3 0 0 0 )
摘
1 地 面矿 井水 的分 类与处理 工 艺
子, 太原市古交矿在开采 过程 中穿过第 四系河谷冲击 层, 水质 良好 , 经简单沉淀 、 消毒处理后直接供全矿生
产 和 生 活用 水 。徐 州 地 区 新河 煤 矿 的 太原 组 岩 溶 水
因含 有 多种 微 量 元 素而 开 发 为矿 泉 水 , 还 有 兖 矿 集 团
1 . 1 洁 净矿 井水
度十分缓慢 , 效果差 。含悬浮物矿井水的另一个水质 特征是细菌含量较多 , 主要来 自井下作业人员的生活、
洁净矿井水的资源化工艺包括收集 、 提升 、 消毒。 处理原则是清污分流 。利用工艺为井下清水管线输送 至地面 , 消毒处理后即可作为生活、 生产用水。必要 时
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国地 下水 开采量 的 5 %, 为我 国城市年生 活用水 量的
4 0 %t ” 。2 0 0 5 年全 国煤 炭产 量约 为 2 0 x 1 0 。 t , 矿井 水排 放
力联系 , 裂隙溶洞发育 , 水量丰富, 年涌水量达 4 8 0 0 x 1 0 t 以上 , 水质 较好 , 若 能适 当净化 和消毒 处 理 , 其 矿井
需 进行 过滤 处理 。
} 收稿 日 期: 2 0 1 6 一 O 1 — 1 1 修回 日 期: 2 0 1 6 一 O 卜1 1
生产活动 , 所 以消毒杀菌在该类 型矿井水处理 中是非 常必要 的。煤粉颗粒与胶体颗粒相同 , 带负 电荷 , 静电
斥 力 阻 止颗 粒 接 近 聚合 成 较 大 颗粒 , 也 是矿 井 水 悬 浮
量2  ̄4 m3 , 全 国每 年外 排 矿井水 3 0 x 1 0 8 m。 左右 , 约 占全
河南平煤集 团主采煤层为丙 、 丁、 戊、 己、 庚等 5 个
煤层。地下水主要覆存于第 四系砂砾含水层 、 石炭 系 灰 岩 和古 近 系 灰 岩含 水 层 , 且 与 寒武 系岩 层 有 密切 水
颗粒很难 自然沉降 的原 因。所 以要适 当地投加 絮凝
第一作者简介 : 赵亮 ( 1 9 8 1 一 ) , 男( 汉族 ) , 河北 昌黎人 , 助理工程师 , 现 从事地质勘查工作 。
2 0 1 6 年第 1 1 期
西部 探矿 工 程
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剂, 破坏这种结构 , 使其可 以聚合成较大颗粒而沉淀。 阜新 矿 区 的矿 井下 涌 出 的矿井 水 主要 来 源于 地下 水口 ] ,
用。
鲍店煤矿 的三灰水 等都实现 了洁净矿井水 的合 理利
1 . 2 含悬浮 物 的矿井水
矿井水 中的悬浮物含量远远高于地表水 , 其主要
污 染 物来 自矿 井 水 流经 采 掘 工 作 面时 带 人 的煤 粒 、 煤
根据物理化学性质 , 可将我国煤矿矿井水划分为 洁净 的矿井水 、 含 悬浮物的矿井水 、 高矿化度 的矿井
矿井 水 受矿 区地 质环境 影 响 , 一 般属 碳 酸钙镁 型水 , p H 值在 7 . O ~8 . 2 5 之间 , 偏碱性 , 属 于含 悬浮 物 的矿井 水 。
增大 ; ( 4 ) 有 的地 区地下咸水侵入煤 田, 使矿井水呈高
水、 酸 性矿 井水 和 含特 殊污 染物 的矿 井水 ] 。矿 井水 净
粉、 岩粒 、 岩粉等悬浮物 。水 的感官性状差 , 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
等 。其次矿井水悬浮物颗粒小 、 比重轻 , 因而其沉降速
化技术有沉淀 、 混凝 、 过滤 、 中和 、 膜分离 、 生物处理等。
益 的统一 。
关键词 : 矿 井水 ; 资 源化 ; 合理 利 用 中图分 类号 : P 6 4 文献 标识码 : B 文章 编号 : 1 0 0 4 — 5 7 1 6 ( 2 0 1 6 ) 1 1 — 0 1 4 4 — 0 4
矿井水 是具有行业特点的污染源 , 但 同时又是一 种宝贵的水资源 。据不完全统计 , 全国平均 吨煤涌水
量约为 4 2 x l O S m 。 暖 。矿井水经处理后 全国综合利用率 在2 O 世纪 9 O 年代仅为 2 O % 左右口 ] 。2 0 0 5 年统计结果显
水 即可利用 。洁净矿井水 的利用也有许多成功 的例
示, 平均利用率已上升至 2 6 . 2 %。最近几年利用率有所
提高 , 但就全 国平均水平而言仍不到 3 0 %。2 0 1 0 年全 国煤 矿年 排 放矿 井 水 约 6 1 X 1 0 。 m 。 , 利用 量 达 到 3 6 x l O S m。 , 利用率达到 5 9 %。2 0 1 3 年发改委发布《 矿井水 利用发展规划》 , 到2 0 1 5 年, 全 国煤矿矿井水排放量达 7 1  ̄ 1 0 m 。 , 利用量 5 4 x l O S m 。 , 利用率提高到 7 5 %, 新增矿 井水 利用 量 1 8 x l O 8 m3 。