露天礦地下水庫人工回灌介質滲透性與水質變化規律研究

張溪彧，楊 建，王 皓，王強民，王甜甜

(1.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710054；2.陜西省煤礦水害防治技術重點實驗室，陜西 西安 710177;3.西安交通大學 能源與動力工程學院，陜西 西安 710049)

0 引 言

在煤炭開采過程中，覆巖結構的破壞無法避免，導致地表及地下水資源漏失進入礦井中形成礦井水[1]。其作為一種多元混合體系早期與瓦斯、粉塵、火災等一同被視為礦井四大災害之一，往往采用預疏放、超前區域治理等方式消除隱患，隨著環保形勢日益嚴峻，越來越多的專家學者也意識到了礦井水的資源屬性，《煤炭工業發展“十三五”規劃》提出到2020年礦井水綜合利用率達到77%～80%。從途徑而言礦井水保護主要分為源頭治理和終端處理[2]，源頭治理是指保護隔水層的方式避免水資源漏失，而終端處理是指在地面構建大型水處理設施對井下礦井水進行統一處理，存在著、處理成本高、處理周期較長的弊端。地下水庫[3]作為礦井水潔凈利用的一項關鍵技術已受到行業廣泛關注，其不僅可以有效解決水資源的季節性矛盾，真正意義上實現水資源的“冬儲夏用”，礦井水與垮落巖體發生水巖作用，對水中部分污染外物有一定的去除效果，可以省去冗雜的處理工藝，研究發現：經地下水庫自凈化作用，礦井水中Fe3+去除率達到68%～100%，Mn2+去除率達到75%～99%，其主要通過附著在懸浮物表面被去除[4]；采空區垮落及充填的煤矸石，其中的高嶺土與石英石對礦井水中硝酸根、氨氮等污染物具有一定的吸附作用[5]；……