煤矿采煤生产过程对地下水防治.docVIP

煤矿采煤生产过程对地下水防治【摘 要】作为我国主要能源的煤炭，占据了我国一次性能源的70%以上。但是煤矿采煤过程发生着一系列的物理、化学反应，对各种地下水以及其他环境影响较大，因此如何做好煤矿采煤生产过程对地下水的防治是相关人士探究的话题。本文就是从采煤队酸性矿井水影响入手，探析煤矿采煤生产过程对地下水的防治。 【关键词】防治;地下水;煤矿采煤 1、前言 一直以来，煤炭都是我国主要的能源，占据了一次性能源总量的76%以上，其使用量是不言而喻的，这就为煤矿采煤生产带来了新的挑战。伴随着采煤生产的扩大，各种破坏也就随之加剧，对地下水的影响就是其中之一。因为采煤破坏了煤层环境，将原来还原环境转变为氧化环境。而且煤炭之中含有0.4%左右的硫，大都是以黄铁矿的形式存在。在采煤过程中，发生了相应化学变化，产生了硫酸与氢氧化铁，导致水成了酸性，出现了酸性矿井水。不但会腐蚀各种设备，还会污染各种土壤与地表水，影响到人们的生活与健康。 2、酸性矿井水具备危害性 当水的PH值小于了6就具有酸性，能够腐蚀金属物质与金属设备；一般情况而言，只要PH值小于了4就成为了强酸性，具备较大腐蚀性，对采煤安全生产与采矿区的生态环境都有严重的危害，具体体现在以下几个方面： 1）腐蚀井下的钢丝绳、钢轨等各种采煤设备，一般来说，钢丝绳及钢绳一旦受到强酸性井水侵蚀，在短时间之类就会降低强度，甚至可能因为腐蚀而断裂带来安全事故。 2）当探放PH值较低的老空水，水流会冲刷铁质控水管道与闸门，就会极快将这些设备腐蚀，不能够控制防水而造成一些灾害。 3）因为酸性矿井水之中含SO2-4的量比较高，极易和水泥之中的某些成分互相反应产生出较高硫酸盐结晶。生产这些盐类之时就会发生体积膨胀，经过相关研究，当硫酸根离子生产CaSO4.2H2O之时，其体积就会增加一倍以上；当形成了MgSO4.7H2O之时，体积提升了百分之四百三十；当体积增大之时就会让混凝土强度降低及结构疏松降低，进而遭到毁坏。 4）酸性矿井水还能够污染环境；一旦将这些酸性矿井水排进到河流之中，由于属于强酸性，就会致使大量的鱼类死亡；同时这种井水流入到土壤中，必然会破坏土壤团粒结构，导致土壤板结，农作物缺少养分而枯黄，降低产量；而且该井水不能够饮用，人们一旦长期接触就会导致手脚破裂，眼睛出现溃烂痛痒，一旦通过食物链到了人体，必然会影响到人体的健康。 3、形成酸性矿井水原因 事实上，煤系地层许多都是形成在欢愉环境上，因为含黄铁矿煤层就被强还原于环境。而且煤炭之中大都含有约为0.4%左右的硫，且主要是黄铁矿的形式存在，经过开采之后大都置于氧化环境，而矿井水与硫铁矿在空气之中接触之后，再经过相应的氧化与水解等化学反应，产生出了氢氧化铁与硫酸，让水出现了酸性，这样就产生了酸性矿井水。在整个反应过程之中，主要发生了如下一些化学反应： 1）黄铁矿经过氧化就产生出了游离硫酸与硫酸亚铁： 2FeS2＋7O2+2H2O=2H2SO4+2FeSO4 2）硫酸亚铁和游离氧相互作用就能够得到硫酸铁： 4FeSO4＋2H2SO4＋O2=2Fe2（SO4）3＋2H2O 3）有时候没有硫酸，在矿井水作用下硫酸亚铁就会进行氧化作用： 12FeS2＋3O2+6H2O4=Fe2（SO4）3＋4Fe（OH）3 4）产生出了硫酸铁，在矿井水中就能够溶解各种硫化矿物化学反应作用： Fe2（SO4）3＋MS＋H2O＋3/2O2=MSO4+2FeSO4＋H2SO4 5）在弱酸性水肿，硫酸铁就会产生出水解产生出游离硫酸： Fe2（SO4）3+6H2O2=Fe（OH）3＋3H2SO4 6）当矿井致之中硫化氢的含量比较高之时，因此在还原的条件，含有比较丰富硫酸亚铁矿井水之中就会生产游离硫酸：2FeSO4＋5H2S2=FeS2＋3S＋H2SO4＋4H2O 事实上，酸性矿井水性质除了和煤之中含硫有关之外，还和矿井水涌水量、空气流通状况、密闭状态、开采深度等方面有关系。 4、煤矿采煤生产过程对地下水的防治 3.1预防酸性矿井水 要防治地下水的产生，就必须要抓住酸性矿井水产生条件与原因，进而从减源、减时以及减量等几个方面实施防治，这样就会减轻危害程度。 1）减源 煤炭矿床主要是由造酸矿物之时，将煤层之间黄铁矿有机结合煤自身含硫量。当煤炭开采率不高，浮煤或者残留的煤柱丢失过多，黄铁矿废弃物在井下的采空区中，被积水长时间的浸泡，就会产生出酸性水。因此必须要降低工作面丢失浮煤、主动积极选用黄铁矿结合，这样就能够有效降低酸性水物质。比如采用控制顶板、回填杆式以及防止地面水浸入到老空区。同时还要做好井下工作，尤其是一些废弃封闭井巷，必须要实施放置一些抑菌剂，杀灭伙子一直微生物活动渠