煤礦井下排水的處理與利用分析

楊建林

(神東煤炭公司石圪臺煤礦,陜西榆林 719315)

煤礦井下排水的處理與利用分析

楊建林

(神東煤炭公司石圪臺煤礦,陜西榆林 719315)

伴隨著當前社會經濟的逐步發展,民眾的生活質量及生活水平得到了顯著提高。水資源是人類賴以生存的重要資源之一,同時也是經濟建設不可或缺的組成部分。在世界上,我國土地面積位列第三,然而人均所有的淡水量卻位列第84位,并且分布較不均勻。目前我國煤炭礦井多位于西北等缺水干旱區域,所以礦井排水的處理及利用工作就成為了需要人們深入思考的事情。本文簡要分析了煤礦礦井水資源的來源,探討了礦井的排水水質,并論述了礦井水的處理及利用措施,目的在于降低水資源的浪費,實現環境與社會的和諧發展,提高企業經濟收益。

煤礦礦井 排水 處理 利用

最近幾年，我國大部分煤礦井下的排水處理及利用工作已經獲取了一定的成績，然而仍存在較大的提升與發展空間，所以相關從業者就需要深入研究煤礦礦井水的處理及利用工作，提高企業市場競爭能力。以下簡要針對煤礦井下排水的處理及利用相關內容進行探討，僅供參考。

1 煤礦礦井水資源的來源

在煤礦生產期間，市場能夠發現地下水流經工作面及巷道，其被稱之為礦井水。由于受到人為作用的影響，會有一些煤粉、有機物等進入水體，污染礦井水。通常來講，礦井水污染物主要以懸浮物為主，不含毒素，放射性較低。礦井水的主要來源大致包含以下幾方面內容：

(1)大氣降水。可以說大氣降水是礦井水的主要來源，除了一些水分伴隨著河流流走或者蒸發以外，剩余水體會通過巖石的裂縫、空隙流入地下，或者進入礦井，變成礦井水。在不同季節，不同區域，礦井的不同挖掘深度，大氣降水對礦井水的作用也存在差異。例如，在雨水量較低的西北區域，礦井水量較少；而在南方降水量較多的區域，礦井水量較多，并且伴隨著四季的更替水量也呈周期性變化。另外，礦井水量會伴隨著挖掘深度的增加而增多。

(2)地表水。地表水指的是處在礦井周圍或者分布在礦井上的地表水體，例如水庫、河流、水池、湖泊等，同樣也是礦井水的主要來源。其能夠直接或者間接的透過巖土的裂縫空隙等進入礦井，對礦井的生產安全造成威脅。

2 煤礦礦井的排水水質

對于礦井排水來講，其指的是隨著煤炭挖掘期間而涌出的地下水，屬于地下水的范圍。那么，探討礦井水的水量水質就需要涉及地質結構地下水的成因、煤炭挖掘形式等多方面的條件。礦井水的水質分類大致如下：

(1)懸濁物較高的礦井水。此類礦井排水的總硬度、礦化程度相對較低，酸堿度通常在6.6-8.1之間，包含的重金屬有害物質濃度較低。因為在煤炭挖掘期間，礦井水很容易受到粉塵及人為因素的污染，所以呈現黑灰色，濁度相對較高，懸浮物濃度通常在155mg/L-650mg/L，甚至有的超過1000mg/L，并且水中所含的菌類及有機污染物較多。

(2)酸度較高的礦井水。通常來講，礦井水的酸性同流動形式、挖掘深度、氣體流通情況等存在密切的關聯，例如：大氣流通性較差的礦井水酸度較高，流經區域較廣的礦井水酸度較高，挖掘深度較大的礦井水酸度較高。假如酸性礦井水無法得到妥善的處理，隨意排放，不僅會對礦井生產的安全性造成危害，同時礦井水排出地面后對地表水及農業生產也會造成影響，導致的危害主要包含：腐蝕排水設施；危害從業者的健康；影響農作物生長等。

(3)礦化度較高的礦井水。礦化度指的是水體的礦化程度，也就是水中包含的鹽分量。礦化度較低的水體中通常以碳酸氫離子為主，伴隨著礦化度的增高，硫酸根與氯離子增高；在礦化度較高的水中，氯離子是主要成分。礦井排水中的高礦化水通常指的是咸水、微咸水、鹽水。高礦化水中主要成分為硫酸鈣，硫酸根離子的濃度在450mg/L-1350mg/L。

3 煤礦礦井水的處理及利用措施

(1)懸濁物較高礦井水的處理及利用措施。富含懸濁物的礦井水通常是指除細菌、懸浮物、感官指標外，剩余指標都符合飲用水衛生標準。此類礦井水多集中分布在我國北方礦區，例如焦作、平頂山、華北等區域。較為常規的處理方式為利用混凝、沉淀、過濾及消毒進行處理，出水水質即可達到飲用水的標準。

(2)酸度較高礦井水的處理及利用措施。處理酸度較高的礦井水措施通常采用人工濕地法、石灰中和法、離子交換法等，伴隨著當前科學技術水平的不斷提高，國外科研從業者以此為基礎由環境、經濟、技術等方面入手，對傳統處理措施進行了改良，并獲取了較大的成功。例如，美國M.凱特就提出了利用微生物、酸堿鹽還原處理的方法，以此中和礦井水的酸性，達到處理的作用。再例如，加拿大K.法陶斯就借助慢速釋放丸劑作為殺菌劑，抑制黃鐵礦的氧化作用，進而由源頭遏制了酸性礦井水的形成。

(3)礦化度較高礦井水的處理及利用措施。礦化程度較高的礦井水又被稱為含鹽礦井水，其形成是因為地下水同硫酸鹽層及碳酸鹽層接觸發生溶蝕作用，導致水體中鈣離子、硫酸根離子、鎂離子、碳酸氫根離子等增多而產生的。處理方法可以分兩步實施：1)預處理。主要將水體中的懸浮物祛除，通常采用混凝、沉淀措施；2)脫鹽處理。采用電滲析、蒸餾、反滲透等方法，處理后的水體符合我國生活飲用水標準。

4 礦井水處理的意義

為了推動我國煤炭領域的發展，切實解決水資源緊缺的難題，將井下排水當做一類水資源進行開發及利用已經引起了煤炭行業的重視。自上世紀七十年代末到八十年代初，我國已經有部分礦井創建了井下排水處理措施，將礦井水處理后用于生產、生活。例如：神東煤炭公司石圪臺煤礦就在礦井排水處理方面獲得了較大的成效，自開展井下復用水工程后，將以往作為廢水的礦井水存儲起來，之后給井下使用，從而大大節省了水源，每年節約資金近400萬元。

5 結語

礦井水的處理及利用能夠極大程度降低淡水資源的使用量，開辟了新的水資源，并且為企業節省了生產費用，提高了企業的市場競爭能力。所以，對煤礦井下排水的處理與利用進行探討是值得相關從業者深入研究的課題。

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