浅析矿井水综合利用技术
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中图分 类号 : F 4 0 3 . 6 ; X 7 0 3
文 献标 志码 : B
文章 编号 : 1 0 0 8— 0 1 5 5 ( 2 0 1 7 ) 1 4— 0 0 0 1 — 0 2
1 . 2地 下水 资源
神东矿区地处陕北黄土高原和毛乌素沙漠东 南边缘接壤地带 , 地貌北部 为风 沙区 , 沙丘连 绵, 地形较平坦 , 南部为丘陵 沟壑 区, 梁 峁相 间分布 , 植被稀少, 水土流 失严重 , 沟谷狭 窄 , 梁 顶宽缓 平 坦, 沙丘 比 比 皆是 , 沟谷 两 侧基 岩 断 续 出 露 。煤 系 地层属侏罗纪延安组 , 侏罗纪煤 田是我 国煤炭资 源富集程度最高 , 地质条件相对简单 , 开发前景最 好的 煤 田 。 近几年 , 随着神东矿区煤炭资源的开发 , 煤层 上覆岩层不断发生 冒落 , 形成 冒落带及导水裂 隙 带, 并在地表产生塌陷裂隙 , 造成含水层结构和地 下水径流 、 排泄条件发生变化。 目前 , 矿区已出现 地下水位下降、 泉水 、 河川基流量 衰减乃至断流 、 农 田及建筑物破 坏 、 矸石堆积 成山等一系列严重 的环境 问题¨ ] 。为此 , 国内地质 界针对 陕北侏 罗 纪煤 田保 水 采 煤 问 题 开 展 了大 量 的研 究 , 探 讨 了保水 开采 对策 和方 法 , 并在 工 程 实 践 的基 础 上 , 提 出 了采空 区含 水 层 再 造 的 新 概 念 和 实例 , 但 对 煤矿 开 采后 , 采 空 区储 水 机 理 、 井 下 水 的 净 化和 循 环利用的研究 , 至今鲜有报道 。为此, 本文以神东 矿区石圪台煤矿 为例 , 简析该矿通 过井 下水清污 分流 、 污水 经采 空 区 过 滤 、 净化后 , 再 次 用 于 矿 井 的生产和生活 , 实现了矿井水综合循环利用 , 为保 护西 北地 区水 资 源起 到 了积极 的 作用 。 1矿 区水 资源 条件 矿区属半干旱大陆性气候 , 冬季严寒 , 夏季炎 热, 年平均降雨量 3 4 8 . 3— 4 8 6 . 7 m m, 雨季 多集 中 在七 、 八、 九 月份 。 1 . 1 地 表 水资 源 井田内主要水系为考考赖沟、 石圪台沟、 柳根 沟、 糖浆渠 , 均 自东 向西 经井 田西 界 流入 乌兰 木 伦 河。考 考 赖 沟 长 约 4 k m, 历 史 流 量 一 般 为 0 . 4 9 8 m / s , 石圪台沟长 约 1 . 5 k m, 历 史 流 量 一 般 为0 . 0 6 6 m / s , 柳根沟长 约 5 . 6 k m, 历史流量一般 为0 . 0 8 6 8 m / s , 糖 浆 渠长 约 6 k m, 历史 流 量一 般 为 0 . 0 2 7 m / s , 现 这 四条 沟流均 已断 流 。
浅析矿 井水综合利用技术
张喜文( 中国神华神东煤炭集团公司 石圪台煤矿 , 陕西 榆林 7 1 9 3 1 5 )
摘 要: 神东矿 区作为西北缺水地区的典型代表 , 矿井水的开发利用是缓解 缺水矿区水 资源紧张 的有 效途径 , 神东矿 区石圪 台煤矿 通过采取井下水清污分流技 术 , 污水反灌采 空区过滤净 化技术 , 将井下 清水 、 过滤后的 水直接用于 井下生产 或打 至饮 用水 厂进一步净化后供矿 区生活使用。矿 井水资源 化及综合 利用技 术对 缓解矿 区水资源 供求矛 盾具有重 要的 战略意义 。 关键词 : 矿井水 ; 资源化 ; 清污 分排 ; 过滤净化 ; 综合利用
矿井水种类多 , 成分复杂 , 通常含有大量的悬 浮物 , 有的还呈现出高矿化度或酸性 , 甚至还含有 放 射 性元 素及 氧 化 物 等 , 若 直 接 外 排 会 对 地 表 上 河流等水资源产生较严重的污染 。高矿化度的水 会 引起土壤性能的改变 , 如土壤的盐化等 ; 酸性矿 井水会腐蚀管路和设备 , 污染地表水体和土壤 , 改 变水体和土壤的 p H值 , 破坏 自然景观 , 危害 动植 物 生存 发 育 。 矿井水 的大量排放 , 一方面严重污染了水源 , 另一方面也破坏 了地 下水 的循环系统, 且矿井水 排 放量 大 、 持 续 时 间长 、 污 染范 围 大 、 影 响地 区 广 , 严 重影 响 了 人 类 生 活 环 境 。 因 此 , 对 矿 井 水 进 行 处理并加以利用, 既能 防止水资源流失 , 也能避免 对环境造成污染 , 是建立资 源节约型矿区的最佳 选 择之 一 。 2 . 2矿 井水清 污分排 技 术 石 圪 台煤矿 涌水 水 源主 要来 自各采 掘工 作 面 涌水、 探放水及采空区涌水 , 由于探放水及采空区 涌 水水质 较 好 , 石 圪 台煤 矿 直 接 将 其 与 其 他 受 污 染的含悬浮物较多的矿井水分开 , 实现矿 井水清
收稿日期 : 2 o 1 7—0 5—2 6
矿 区 内的地 下水 主 要是 第 四系 上更 新 统萨 拉 乌苏组潜水 、 中生界碎 屑岩类裂隙潜水和承压水、 中生界烧变岩孔洞裂 隙水。萨拉乌苏组 易于接受 大气 降水的补给 , 在下覆隔水层所构成的洼地、 河 槽中, 形成局部富水地段 , 主要 分布在考 考赖沟、 柳根 沟 、 石圪 台 沟等泉 域 , 属冲积、 湖 积成 因 , 呈 条 带状或片状分布 , 富水性强 , 但是不能直接作为供 水水源 , 因为本层地 下水开采 会直 接影响泉水流
量。
1 . 3矿 井水 资 源 2 0 1 6 年石圪台煤矿最大 涌水量 1 8 3 8 . 8 m / h , 正பைடு நூலகம்涌水量 1 2 6 7 . 8 m / h , 年总量合计为 1 l 1 0 . 6万
m 3
。
2矿 井水综 合利 用技术 2 . 1矿 井水 直接 外排 的危 害