煤矿井下排水的处理与利用分析

杨建林

(神东煤炭公司石圪台煤矿,陕西榆林 719315)

煤矿井下排水的处理与利用分析

杨建林

(神东煤炭公司石圪台煤矿,陕西榆林 719315)

伴随着当前社会经济的逐步发展,民众的生活质量及生活水平得到了显著提高。水资源是人类赖以生存的重要资源之一,同时也是经济建设不可或缺的组成部分。在世界上,我国土地面积位列第三,然而人均所有的淡水量却位列第84位,并且分布较不均匀。目前我国煤炭矿井多位于西北等缺水干旱区域,所以矿井排水的处理及利用工作就成为了需要人们深入思考的事情。本文简要分析了煤矿矿井水资源的来源,探讨了矿井的排水水质,并论述了矿井水的处理及利用措施,目的在于降低水资源的浪费,实现环境与社会的和谐发展,提高企业经济收益。

煤矿矿井 排水 处理 利用

最近几年，我国大部分煤矿井下的排水处理及利用工作已经获取了一定的成绩，然而仍存在较大的提升与发展空间，所以相关从业者就需要深入研究煤矿矿井水的处理及利用工作，提高企业市场竞争能力。以下简要针对煤矿井下排水的处理及利用相关内容进行探讨，仅供参考。

1 煤矿矿井水资源的来源

在煤矿生产期间，市场能够发现地下水流经工作面及巷道，其被称之为矿井水。由于受到人为作用的影响，会有一些煤粉、有机物等进入水体，污染矿井水。通常来讲，矿井水污染物主要以悬浮物为主，不含毒素，放射性较低。矿井水的主要来源大致包含以下几方面内容：

(1)大气降水。可以说大气降水是矿井水的主要来源，除了一些水分伴随着河流流走或者蒸发以外，剩余水体会通过岩石的裂缝、空隙流入地下，或者进入矿井，变成矿井水。在不同季节，不同区域，矿井的不同挖掘深度，大气降水对矿井水的作用也存在差异。例如，在雨水量较低的西北区域，矿井水量较少；而在南方降水量较多的区域，矿井水量较多，并且伴随着四季的更替水量也呈周期性变化。另外，矿井水量会伴随着挖掘深度的增加而增多。

(2)地表水。地表水指的是处在矿井周围或者分布在矿井上的地表水体，例如水库、河流、水池、湖泊等，同样也是矿井水的主要来源。其能够直接或者间接的透过岩土的裂缝空隙等进入矿井，对矿井的生产安全造成威胁。

2 煤矿矿井的排水水质

对于矿井排水来讲，其指的是随着煤炭挖掘期间而涌出的地下水，属于地下水的范围。那么，探讨矿井水的水量水质就需要涉及地质结构地下水的成因、煤炭挖掘形式等多方面的条件。矿井水的水质分类大致如下：

(1)悬浊物较高的矿井水。此类矿井排水的总硬度、矿化程度相对较低，酸碱度通常在6.6-8.1之间，包含的重金属有害物质浓度较低。因为在煤炭挖掘期间，矿井水很容易受到粉尘及人为因素的污染，所以呈现黑灰色，浊度相对较高，悬浮物浓度通常在155mg/L-650mg/L，甚至有的超过1000mg/L，并且水中所含的菌类及有机污染物较多。

(2)酸度较高的矿井水。通常来讲，矿井水的酸性同流动形式、挖掘深度、气体流通情况等存在密切的关联，例如：大气流通性较差的矿井水酸度较高，流经区域较广的矿井水酸度较高，挖掘深度较大的矿井水酸度较高。假如酸性矿井水无法得到妥善的处理，随意排放，不仅会对矿井生产的安全性造成危害，同时矿井水排出地面后对地表水及农业生产也会造成影响，导致的危害主要包含：腐蚀排水设施；危害从业者的健康；影响农作物生长等。

(3)矿化度较高的矿井水。矿化度指的是水体的矿化程度，也就是水中包含的盐分量。矿化度较低的水体中通常以碳酸氢离子为主，伴随着矿化度的增高，硫酸根与氯离子增高；在矿化度较高的水中，氯离子是主要成分。矿井排水中的高矿化水通常指的是咸水、微咸水、盐水。高矿化水中主要成分为硫酸钙，硫酸根离子的浓度在450mg/L-1350mg/L。

3 煤矿矿井水的处理及利用措施

(1)悬浊物较高矿井水的处理及利用措施。富含悬浊物的矿井水通常是指除细菌、悬浮物、感官指标外，剩余指标都符合饮用水卫生标准。此类矿井水多集中分布在我国北方矿区，例如焦作、平顶山、华北等区域。较为常规的处理方式为利用混凝、沉淀、过滤及消毒进行处理，出水水质即可达到饮用水的标准。

(2)酸度较高矿井水的处理及利用措施。处理酸度较高的矿井水措施通常采用人工湿地法、石灰中和法、离子交换法等，伴随着当前科学技术水平的不断提高，国外科研从业者以此为基础由环境、经济、技术等方面入手，对传统处理措施进行了改良，并获取了较大的成功。例如，美国M.凯特就提出了利用微生物、酸碱盐还原处理的方法，以此中和矿井水的酸性，达到处理的作用。再例如，加拿大K.法陶斯就借助慢速释放丸剂作为杀菌剂，抑制黄铁矿的氧化作用，进而由源头遏制了酸性矿井水的形成。

(3)矿化度较高矿井水的处理及利用措施。矿化程度较高的矿井水又被称为含盐矿井水，其形成是因为地下水同硫酸盐层及碳酸盐层接触发生溶蚀作用，导致水体中钙离子、硫酸根离子、镁离子、碳酸氢根离子等增多而产生的。处理方法可以分两步实施：1)预处理。主要将水体中的悬浮物祛除，通常采用混凝、沉淀措施；2)脱盐处理。采用电渗析、蒸馏、反渗透等方法，处理后的水体符合我国生活饮用水标准。

4 矿井水处理的意义

为了推动我国煤炭领域的发展，切实解决水资源紧缺的难题，将井下排水当做一类水资源进行开发及利用已经引起了煤炭行业的重视。自上世纪七十年代末到八十年代初，我国已经有部分矿井创建了井下排水处理措施，将矿井水处理后用于生产、生活。例如：神东煤炭公司石圪台煤矿就在矿井排水处理方面获得了较大的成效，自开展井下复用水工程后，将以往作为废水的矿井水存储起来，之后给井下使用，从而大大节省了水源，每年节约资金近400万元。

5 结语

矿井水的处理及利用能够极大程度降低淡水资源的使用量，开辟了新的水资源，并且为企业节省了生产费用，提高了企业的市场竞争能力。所以，对煤矿井下排水的处理与利用进行探讨是值得相关从业者深入研究的课题。

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