礦井水處理站改造分析

王思孝

摘 要：甘肅省白銀市魏家地煤礦擴建完成投入使用后，涌水量高達199.39 m3/h，導致原有礦井水處理站無法實現礦井水的全處理。礦井排水與水處理設施規模的不匹配，不僅縮短了井下設備的使用壽命，增加了煤礦的運行成本，而且導致“魏家地煤礦改擴建工程環評”驗收無法通過。因此，結合擴建后煤礦涌水量大幅增加的現象和環評驗收中對施工環境的要求，分析項目可行性，從選址、管網施工以及施工產生的揚塵、噪聲和生活垃圾等方面提出改造方案。

關鍵詞：礦井水處理站;涌水量;可行性

中圖分類號：X751 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）19-0053-03

Abstract： After the expansion of Weijiadi Coal Mine in Baiyin， Gansu Province， specific yield is up to 199.39 m3/h， which makes it impossible for the original mine water treatment station to fully treat the mine water. The mismatch of mine drainage and water treatment facilities not only shortens the service life of underground equipment and increases the operation cost of coal mine， but also leads to the failure of environmental impact assessment of Weijiadi Coal Mine Reconstruction and expansion project. Therefore， the feasibility of the project is analyzed in the light of the large increase in water inflow after the expansion and the requirements for the construction environment in the environmental impact assessment and acceptance， from the site selection， pipe network construction and construction of dust， noise and domestic waste， and other aspects of the transformation program.

Keywords： mine water treatment station;specific yield;feasibility

甘肅省白銀市魏家地現有礦井水處理站一座，采用“混凝沉淀+高負荷沉淀”法處理，處理規模為400 m3/d。隨著礦井改擴建的正常生產，礦井水涌水量已高達199.39 m3/h，遠遠超出現有處理站的處理能力。未處理的礦井水直接回用于井下，對井下設備造成損傷，縮短了其使用壽命，同時增加了井下設備的運行成本。經多方調研考察后，擬建設處理規模為5 000 m3/d的污水處理站一座，采用“預沉池+超磁分離+濾布濾池”三級處理工藝，可實現所有設備一鍵啟動、一鍵停機。處理后中水回用于井下生產、地面降塵以及綠化，剩余部分用作景觀區域生態用水。試運行期間，經甘肅綠創環保科技有限公司監測，懸浮物為14 mg/L，化學需氧量為38 mg/L，水中氨氮為0.196 mg/L，滿足相關國家水質標準要求[1]。

1 礦井水處理站改造的必要性

礦井水資源化利用項目的實施可解決現有排水與水處理設施規模不匹配的問題，實現礦井水的全處理。礦區所在地為干旱地區，水資源匱乏。資源化利用項目可以最大限度提高井下排水的利用效率，降低礦井新鮮水供水量，減少企業日常運行成本。依據《中華人民共和國水法》《煤炭行業清潔生產指標體系》等文件要求，對于水資源短缺地區，應提高礦井水重復利用率，井工開采煤礦礦井水綜合利用率應大于95%。資源化利用項目可以提高礦井清潔生產水平，經處理后的中水回用于井下消防、灑水及井下設備冷卻和地面綠化、降塵，并可用作礦井附近沙河下游截留壩內景觀用水及周邊林地的綠化用水。依據《水污染防治行動計劃》，加強礦井水綜合利用，提高礦井清潔生產水平。此外，資源化利用項目的實施有利于水資源的調配使用，解決區域生態用水問題，同時可有效避免廢水違規外排，避免對周邊環境造成影響，降低了企業的環境風險。資源化利用項目的實施還有利于魏家地煤礦實現社會效益、經濟效益以及生態效益的統一，提高魏家地煤礦的環境保護意識和社會責任感。

2 礦井水處理站改造措施

根據魏家地煤礦礦井總平面布置和現場踏勘，結合現有土地權限和給排水管網布置情況，參考魏家地煤礦相關負責人的建議，可供布設礦井水處理設施的位置有兩處[2]。工程布置應盡量位于礦井現有用地范圍內，避免新增土地使用手續的辦理，同時兼顧區域生態和景觀用水接口設置。

2.1 選址一

2.1.1 廠址基本情況。選址一位于現有礦井水處理站的西南側，場地呈不規則形狀，屬魏家地煤礦自留用地。場地平整，面積約為3 500 m2，且附近農民在此栽種了樹木。場地北側45 m處為靖遠煤電股份有限公司運煤鐵路專用線，東側為現有礦井水處理站，西側為沙河。

2.1.2 廠址管網施工方案。管道采用直埋工藝，埋深2 m。進水管道直埋坡度[i]=0.3%，出水管道不考慮直埋坡度。進污水處理站收集系統管網均采用DN250球墨鑄鐵管道，總長度為840 m。經收集系統管網收集的污水進入污水處理站處理。對于污水處理站處理后的中水回用井下生產用水和景觀用水。出水管采用DN200球墨鑄鐵管道，總長為904 m。該部分管網費用概算為160萬元。選址一管網工程量如表1所示。

2.2 選址二

2.2.1 廠址基本情況。選址二位于容量為500 m3的現有高位消防水池西南側的空地，在礦區南側土地權屬范圍內，占地長約41 m、寬約28 m，面積1 148 m2，為魏家地工業場地。該場址北側為選煤廠和運煤道路，西側和南側為山體。

2.2.2 廠址管網施工方案。管道采用直埋工藝，埋深2 m。進水管道和出水管道直埋坡度[i]=0.3%。進污水處理站收集系統管網收集礦井水，采用DN250球墨鑄鐵管道，總長度為42 m。污水處理站處理后的中水回用及景觀用水管網需要穿越鐵路專用線路[3]。出水管采用DN200球墨鑄鐵管道，總長為1 904 m。該部分管網投資預算為200萬元。選址二管網工程量如表2所示。

2.3 廠址選定

對比污水處理廠選址一與選址二，兩個選址均位于魏家地煤礦工業場地范圍內。選址二位于現有消防水池西南側的空地，與回用產地之間的距離相對選址一更遠，絕對海拔標高相對選址一更高，且回用管網需要穿越輸煤鐵路專用線，管網布設長度相對選址一更長。綜合以上因素，選址一距水源、電源以及熱源距離更近且管網投資比選址二少，因此選用選址一進行開發建設。選址對比情況見表3。

3 礦井水處理站改造中環保處理措施

3.1 工程建設對環境的影響

3.1.1 施工揚塵的影響。工程施工挖掘的泥土通常堆放在施工現場，堆土裸露在外面，對市容造成了影響。施工中產生的塵土會覆蓋在附近的建筑物和植物上，破壞了附近居民的居住環境整潔。另外，雨天由于雨水的沖刷和車輛的碾壓，施工現場變得泥濘，給人們的出行造成了不便。

3.1.2 施工噪聲的影響。施工期間，施工機械、車輛馬達的轟鳴和喇叭都會產生大量噪聲。尤其是夜間施工產生的噪聲，會嚴重影響鄰近居民的工作和休息。本項目位于魏家地煤礦工業場地內，距居民區較遠，對居民影響相對較小。

3.1.3 生活垃圾的影響。施工過程中，施工人員的飲食和住宿問題一般安排在施工區內。工地的用水、用電以及生活廢棄物如果得不到妥善安排和處理，會對施工區的衛生環境造成影響。特別是夏天，施工區的生活廢棄物若沒有得到及時處理，將會導致蚊蠅孳生，甚至會導致流行疾病的暴發，嚴重威脅施工人員和周圍居民的身體健康。

3.1.4 棄土的影響。施工期間會產生大量棄土，在運輸、處置這些廢棄土壤的過程中都可能對環境產生影響。比如：運輸車輛裝載泥土沿途散落，導致運輸公路布滿泥土;晴天塵土飛揚，雨天路面泥濘，給行人和過往車輛帶來不便。廢棄土處理不當，不僅影響土地利用，還會破壞自然生態環境，嚴重影響礦區的建設和整潔。

3.2 環境影響的緩解措施

3.2.1 減少揚塵。為減少工作揚塵對周圍環境的影響，施工時遇到晴朗有風的天氣，要注意對棄土表面進行灑水，抑制揚塵。工程承包者必須對棄土進行處理，及時運走。運輸過程中要嚴格注意裝運車輛不能超載，避免運輸過程中泥土灑落。在車輛駛出工地前，必須把運輸車輪上的泥土清理干凈，避免棄土粘滿沿路地面，影響環境整潔。同時，施工者要做好工地門前的道路清潔工作，及時清掃撒落的棄土、建材廢棄物等。

3.2.2 噪聲控制。在距離居民住宅區200 m以內的施工地段，23：00至次日06：00禁止施工。同時，要優化施工設備和施工方法，盡可能采用噪聲低的機械。如果必須在會對周圍居民造成影響的工地進行夜間施工，則需要采取降噪措施，如在施工工地周圍設立臨時聲障類裝置，以保證居民區的環境質量。

3.2.3 施工現場廢物處理。建設單位和施工單位要和當地環衛部門進行協調，及時清理施工人員在臨時工作區域食宿所產生的生活廢棄物。工程承包單位要加強對施工人員的素質教育，不隨意亂丟廢棄物，保證工作、生活環境衛生。

3.2.4 棄土處置和運輸。項目建設單位應和當地有關部門共同制定項目棄土處置方案。建設單位應聯系相關公路部門共同制定各個施工場地的運輸方案，規劃合理的運輸路線，避免在交通高峰時段運輸棄土。有關部門應根據指定位置不定時檢查棄土和建筑垃圾情況[5]。若施工過程產生有毒有害廢棄物，應及時暫停施工，并與當地環保部門聯系，采取有效措施合理處理后才可繼續施工。

4 結語

礦井水處理站屬于環境保護工程，其建設嚴格遵守環境保護的有關規定。污水處理廠的建設不僅從根本上解決了魏家地煤礦的用水問題，還改善了水污染情況，有利于保護環境，使當地污水合理處置、達到排放標準后排放，為創造優良的環境衛生打下了堅實基礎，并帶動了關聯產業的發展，進一步健全了投資環境，具有重要的現實意義和長遠意義。

參考文獻：

[1]潘忠德，李各，聞祥義，等.礦井水清污分流在色連二礦的應用[J].煤炭工程，2020（1）：107-109.

[2]建設部.城市污水處理工程項目建設標準（修訂）（附條文說明）：ZBBZH/CW[S].北京：中國計劃出版社，2001.

[3]顧大釗，張勇，曹志國.我國煤炭開采水資源保護利用技術研究進展[J].煤炭科學技術，2016（1）：1-7.

[4]環境保護部.工業企業廠界環境噪聲排放標準：GB 12348—2008[S].北京：中國環境科學出版社，2008.

[5]張國榮.中國煤炭資源綠色開采技術的發展探討[J].能源與節能，2017（11）：161-162.

3370500338271