晋城市采煤排水利用浅析.pdf

晋 城 市 采 煤 排 水 利 用 浅 析 郭晓燕 ( 晋城 市水务局 ， 山西晋城0 4 8 0 0 0 ) [ 摘要] 通过分析晋城市采煤排水利用现状 ， 提出采煤排水利用存在的主要问题， 指 出采煤排水经常规净化处 理可用于煤炭 企业生产 用水 、 煤矿 附近 的x _ ,a k 用水和农 业灌溉 用水。利用方式宜采用多对 象、 多层次、 分级处 理 、 分质 用水 ， 同时提 出 了提 高采煤排水利用率的保 障措施。 [ 关键词] 采煤排水； 利用方向； 晋城市 [ 中图分类号] T V 2 1 3 ． 4 [ 文献标识码] C [ 文章编号] 1 0 0 4 — 7 0 4 2 ( 2 0 1 6 ) 0 3 — 0 0 1 4 — 0 2 晋城市是典型的煤炭资源型城市， 全市含煤面积 4 6 5 4 ． 4 1 k m ， 占全市总面积的 4 9 ． 1 ％。同时又是一个 水资源严重短缺的城市，全市人均水资源量 6 2 6 m ， 仅为全 国平均水平 的 1 ／ 4 。水资源和煤炭资源共存 的 特殊地质环境，使得水资源与煤炭开发相互制约， 采 煤对水资源的破坏严重影响着水资源的可持续利用。 下面主要通过研究采煤排水利用方向和方式 ， 以最大 程度地提高采煤排水利用率 ， 从而使采煤对水资源 的 影响降到最低 ， 达 到保护水资源的目的。 1 煤矿开采对水资源影响 晋城市现有采区面积 3 2 4 5 ．4 k m 。 ， 探明煤炭基础 储量 2 9 3 ~ 1 0 t ， 含煤地层主要分布在城 区、 泽州县西 北部 、 高平 市 中西部 、 陵川县西北部及 阳城 、 沁水大 部 。全市主要含煤地层为二叠系山西组 、 石炭系太原 组 ， 主要采煤层为 3号 ， 9号和 l 5号煤层。 由于煤层开采引发的地面塌陷、 地裂缝等地质灾 害 ， 对上覆各含水层造成不同程度 的破坏 ， 导致地表 水大量漏失 ，采煤排水疏干含水层使地下水位下降 ， 破坏了地下水资源。同时 ， 一些煤矿排水未经净化处 理 ， 直接排入河道 ， 污染了地表水资源 。 2 采煤排水利用现状及存在 问题 2 ． 1 利 用现 状 2 0 1 4 年， 晋城市煤炭产量 8 6 1 2 万 t ， 煤矿排水排 放总量 5 6 0 0万 I I 1 ， 年利用量 l 2 0 0万 12 0 。通常情况 下 ， 大型煤矿都建有矿井水处理厂 ， 矿坑水从坑下提 排到污水池 ，经过污水 池沉淀处理和反渗透膜处理 后 ， 一部分通过管道送 到井 下工作面除尘洒水 ， 一部 分供澡堂 、 绿化用水及坑 口电厂 、 洗煤厂生产用水 ， 另 一 部分排放水渠流到河 中供农业用水 。中型煤矿建有 水处 理站 ，矿坑水从 井下 主水仓 提排到地 面污水 池 ， 经过沉淀净化处理后 ， 一部分供井下工作面洒水 除尘 、 洗煤厂生产用水和绿化用水 ， 大部分排到河中 流走。 2 ． 2 存在 问题 2 ．2 ． 1 采煤排水利用率低 晋城市煤矿排水水质较好 ， 只有感官性状 、 一般 性化学指标和细菌性指标超标， 通过一般性水处理工 艺处理后可作为工农业生产用水 。 大部分煤矿排水经 沉淀等简单处理即可达标排放 ， 但采煤排水水质不能 直接利用 ， 须经一定处理后方可利用 。3号 ， 9号煤层 采煤排水经沉淀过滤后， 可用于工农业用水。但少数 1 5 号煤层采煤排水水质含硫较多 ， 必须经过沉淀过滤 生物化学处理才能满足生产用水要求。 大部分中小型 煤矿采煤排水没有经过处理或处理深度不够 ， 导致采 煤排水与用水对接不好 ， 造成采煤排水弃水较多， 采 煤排水利用率较低 。 2 ．2 ．2 采煤排水保证率低 采煤排水量随煤炭产量的波动较大 ， 排水量变幅 较大 ， 大部分煤矿没有建设调节工程或调节池容量不 够 ， 保证率较低 ， 用户无法利用 。 尤其是主要利用方向 为农业灌溉 时 ， 需要的调节池容量较大 ， 如果没有调 节池或调节池容量不够 ， 非灌溉季节采煤排水 白自流 走， 灌溉季节用水又严重短缺， 致使农业节水园区发 展缓慢 。 3采煤排水利用方向 3 ． 1 煤炭企业生产用水 煤炭企业生产用水主要包括采煤用水、 洗选精煤 用水和生活杂用水等 。由于采煤用水 、 洗选精煤用水 山 西 水 利 和采煤排水过程接近， 不需要修建调节池 ， 经混凝沉 淀和过滤后即可满足要求 ， 成本较低 ， 是采煤排水利 用发展最快、 利用最好、 效率最高的一种方式。 生活杂 用水主要包括厕所便器冲洗、 绿化、 洗车、 扫除、 洗澡、 消防等用水 ， 采煤排水通过混凝 、 沉淀 、 过滤处理后 ， 即可满足生活杂用水的要求。 3 ． 2煤 矿 附近 工业 用水 用于煤矿附近工业企业的生产用水， 采煤排水过 程与工业冷却用水过程相差不大 ， 二者对接所需的调 节容量较小， 采煤排水经简单混凝沉淀、 过滤和消毒 处理即可使用。用水成本比新鲜水成本低， 有一定市 场竞争力。如成庄煤矿、 王台煤矿等附近的发电厂和 煤化工厂已利用采煤排水作为循环冷却用水。 3 - 3 农业灌溉用水 晋城市煤矿大都分布在农村， 周围有大量土地需 要灌溉， 发展潜力巨大。 另外， 采煤排水用于农业只需 进行简单的混凝沉淀即可使用， 水处理成本较低。但 采煤排水过程与农业用水过程相差很大， 必须修建调 节工程才能完成二者 的对接。 4 提高采煤排水利用率对 策 4 ． 1 采煤排水利用方向应 多元化 采煤排水的利用方向应多元化， 尽量达到充分利 用。采煤排水利用对象要以提高采煤排水利用率， 降 低利用成本， 实现最大的经济效益， 促使矿区及其周 边的社会经济协调发展为原则。 根据采煤排水量和排 水过程 ， 选择合理的用水对象 、 适宜的水处理方案 、 恰 当的调节池容量， 确定采煤排水的最佳利用对象。 4 ．2 利用方式应多对象、 多层次、 分质利用 晋城市现有的煤炭开采区附近都有工业园区和 农业节水园区 ， 形成一矿二园区的经济格局 。采煤排 水的利用方向应是采煤生产用水、 工业用水和农业用 水的“ 三三制” 格局。煤炭开采区的用水实行分质利 用， 采煤排水处理为“ 中水” 后， 主要用于采煤生产、 工 业生产及农业园区用水 ， 生活饮用水用深层岩溶水。 4 ． 3 制定相关政策 采煤排水的利用 ， 是水资源开发利用 和保护的一 种方式 ， 该项工作牵涉 到多系统 、 多部 门、 多单位 ， 因 此必须由政府主导制定各种激励政策， 保证工作顺利 实施。 4 ．3 ． 1 实行“ 三同时” 政策 应明确采煤排水利用的责任主体 ， 采煤排水的利 用是对采煤破坏水 资源的一种补救措施 ， 因此责任 主 体应为煤矿矿主。 政府应责成矿主在做矿井设计时把 采煤排水利用 的设计 、 投资包括在矿井设计 中， 并与 矿井建设实行 同时设计 、 同时施工 、 同时运行。 的矿井要限期补上 ， 使平水年的采煤排水量达 利用 。 4 ． 3 ． 2 实行鼓励政策 对积极利用采煤排水水源 的单位应优先 1 水许可 ，有采煤排水而不用 的地区暂不审批 源。 实行水权转让 ， 对积极使用采煤排水 ， 减少 水的单位应进行奖励 ， 或实行水权转让 ， 有条1 单位可实行异地转让， 在本地因利用采煤排水 的水 ， 可在本企业的其他地方使用， 也可有价! 权给其他单位。 4 ． 3 ． 3 实行优惠政策 由于采煤塌陷和排水使土地破碎 ，地下 降， 水利工程破坏， 水田变旱地、 产量下降、 农I 减少 ， 对 已有水地设施造成破坏的 ， 政府应责J 给予补偿。对于建设蓄水工程， 利用矿坑水发J 园区的矿主和农 民， 政府应给予适当补助。 5结论 晋城市煤炭资源丰富，采煤业是该市 的： 业 ， 由于煤水共存的地质条件， 使得水资源与I 源开发互相制约 、 互相影响。把煤矿工程既看J 工程又 当作水源工程 ， 采煤排水利用最大化 ， 缓解采煤与水资源保护的矛盾。 晋城市采煤排： 没有发现毒理性指标和重金属元素超标 ， 经常j 处理 即可利用 ， 水处理成本 比新鲜水 的水价侣 一 定的市场竞争力。采煤排水利用涉及面较广 政府制定统一的规划设计和各种激励政策， 确： 排水利用方案。 [ 作者简介] 郭晓燕( 1 9 8 2 一) ， 女， 2 0 1 5年毕业于太 大学水利 工程专业 ， 工程 师。 [ 收稿日期] 2 0 1 6 — 0 1 — 2 3 _ [ 修回日期] 2 0 1 6 — 0 2 — 2 8