關于新疆煤炭開采過程中礦井水處置方案的探討:以新疆拜城縣某煤礦為例

劉偉(新疆煤炭設計研究院 新疆烏魯木齊 830000)

新疆煤炭資源豐富，煤礦大多位于丘陵山區，地表水敏感，控制目標較高。本文針對新疆拜城縣某改擴建煤礦煤炭開采過程中礦井水進入Ⅱ類地表水體（喬克塔勒河）的情況，下面以新疆拜城縣某煤礦為例，通過分析其監測數據及環境影響。探討新疆地區煤炭開發過程中礦井水此類處置方案的可行性。

一、項目區周邊水環境概況

1.地表水環境

礦井井田東界約1k m處有一條喬克塔勒河，自北向南從井田東部流過，屬本項目環境影響評價的地表水環境敏感保護目標。喬克塔勒河屬間歇型河流，其水量一般在1.4m3/s-4m3/s，通常在4-8月流量最大，可達3 m3/s-4m3/s，其它時期流量一般小于1.4m3/s，甚至處干枯狀態。河水平均礦化度為412.6 mg/L，主要離子為H CO3-、C a2+。

2.地下水的補給、徑流與排泄

井田內沖溝發育，在暴雨和冰雪融化期容易形成短暫的地表徑流，通過裂隙帶或塌陷坑補給地下水。井田北部區外的雪水、洪水自北向南，以明流或地下潛流的形式直接補給本區地下水。地下水自北向南、由東向西順層間運移，地下水補給條件差，運動遲緩。喬克塔勒河河水、大氣降水、北部高山區雪融水是該區域地下水主要補給源。喬克塔勒河為季節性河流，河谷寬闊，第四系全新統沖洪積層由礫石、漂礫、亞砂土、砂質粘土、碎石等組成，直接覆蓋在侏羅系含煤地層之上，使得河水通過該沖積層并經弱含水層與礦井發生聯系，為井田內地下水的主要補給水源。

二、水資源利用現狀及存在的主要問

1.水資源利用現狀

與本礦水力聯系密切的河流是喬克塔勒河，該河流是拜城盆地的農業、工業、人畜供水水源及盆地地下水的主要補給源之一，據資料統計，其農業年用水量約4.0億m3，林業年用水0.3億m3，草場年灌溉用水0.27億m3，生活、工業、牲畜飲用水年耗水約0.15億m3。全縣可利用的地表徑流量約27.92億m3，地下動儲量約10.05億m3，相對用水量水資源十分豐富。為了有效利用水資源，沿河流兩側興修了一定數量的飲水樞紐，興建了相應的飲水渠。同時為了解水資源季節和地域分布不均的矛盾，以“西水東調”和“以豐補欠”的原則，修建了一定數量的水庫和引水設施。

2.存在的主要問題

（1）工業、生活排水，包括沿岸煤礦排水等，對水質造成了一定污染。

（2）由于水利設施未能科學地配套完整，水資源地域及季節性不平衡的問題未能徹底解決，致使春季用水緊張時，河道水驟然減少，甚至干枯，而到夏季洪水期，無有效的防、排、儲、調措施，造成洪水泛濫。從地域上看，西部區水資源豐富，顯得開發利用不足，東部區水資源較少，開發利用超限。水資源利用上存在的這些問題，也給區域生態環境造成了一定不利影響。

三、水質現狀及評價

1.地表水

據本次環評時對河水水質，經當地環境監測站取樣分析實測，所檢指標均符合《地表水環境質量標準》中的Ⅱ類標準。

2.煤炭開采對水環境的影響分析

（1）排水對水環境的影響

礦井水經礦井排水經井下、井上沉淀池處理后，部分用作井下消防灑水、地面道路降塵灑水；灌溉季節部分用于綠化，其余礦井水排入喬克塔勒河；非灌溉季節處理后全部排入喬克塔勒河。根據工業場地所處的位置及該區域的地形特征，礦井排水量大，井田范圍及周邊沒有合適的位置來儲存大量礦井水并進行有效利用，加之礦區地勢又向河谷方向傾斜，所以礦井排水很容易進入喬克塔勒河。

本礦工業場地有一條帶狀洼地，礦區排水進入此洼地后，經約1.6 K m的流程流入喬克塔勒河河中。河水水質預測模式選用《環境影響評價技術導則 地面水環境》中規定的零維模式進行運算，其公式為：

C0=(C p Qp+C h Qh)/Qp+Qh

式中：C0——預測點污染物混合濃度，mg/L；C p——污染物的排放濃度，mg/L；

Qp——污水排放量，m3/s；C h——預測點河水中污染物濃度，m3/L；

Qh——預測點河水流量，m3/s。

預測指標為SS、F-、A s、總硬度、礦化度。預測斷面為未來礦井水入喬克塔勒河入口處。喬克塔勒河流量選用最小月流量，即1.4m3/s。礦井水流量取最大排水量。預測結果如下：喬克塔勒河水質：SS82 mg/L，F-0.8 mg/L,A S≤0.001mg/L，總硬度290.2 mg/L，礦化度412.6 mg/L；礦井水水質：SS100 mg/L，F-0.3 mg/L，A S≤0.001mg/L，總硬度440 mg/L，礦化度1668 mg/L；混合入口處水質：SS82.1mg/L，F-0.79 mg/L，A S≤0.001mg/L，總硬度291mg/L，礦化度418.58 mg/L；地表水Ⅱ類標準：F-1.0 mg/L，A S≤0.05mg/L；《 污 水 綜 合 排 放 標 準 》一 級：SS100 mg/L，F-10 mg/L，A S≤0.5mg/L。由此可知，礦井排水與喬克塔勒河河水混合后，其水質仍能滿足地表水Ⅱ類標準值，因此不會改變喬克塔勒河水的環境功能和控制目標。

（2）礦井水處置方案的可行性

生活污水冬儲夏灌，不排入喬克塔勒河，對河水無不利影響。冬季儲水池建于礦區下游500 m處，避開泄洪道，不受排洪影響。礦井水屬污染類型簡單的污水，除混進了煤塵及巖塵，使懸浮物較高，顏色呈黑色外，重金屬等元素含量遠遠低于標準值，因此不存在重金屬污染問題。從礦區水文地質情況可知，受保護的地下水是第四系沖洪積孔隙含水層水，主要分布在山前河谷形成沖洪積扇及河谷階地兩側，此層水埋藏較深，為30 m左右，礦井排水水質較好，改擴建完成后礦井排水經處理后，預測水質能達到地表水Ⅱ類水質標準要求。因此回用后的剩余礦井水可以排入敏感地表水體喬克塔勒河中，并實行污染物總量控制。綜上所述，此類改擴建煤礦礦井水進入Ⅱ類水體的處置方案是可行的。