朝川矿矿井排水资源化利用研究.docVIP

朝川矿矿井排水资源化利用研究 　　摘要：该文对朝川矿矿井排水的资源化利用状况进行了具体的研究，具有一定借鉴意义，以供同行探讨。 　　关键词：朝川矿 水资源 利用 　　0 引言 　　从空间角度，矿井水净化处理工程主要分为两类：地面处理工程和井下处理工程。地面处理工程的优点是集中统一处理，水质相对稳定，能适应大规模处理的需要。缺点是对矿井各处产生的矿井水不能做到“优水优用，劣水劣用”；中心水仓因淤积需定期清理，中心泵房负荷重，水泵因腐蚀或堵塞而寿命缩短，管道因井下长距离输送需承受较大的压力，在处理成本中，动力费用占很大比例。井下处理工程的优点是分散处理，工艺灵活多样，可以做到水质分级使用，动力消耗低，初期基建投资低，设备寿命相对较长，适合小规模处理的需要。缺点是水质不稳定，常引起处理效果的恶化，管理费用高，因分散需建设多套输水管路和处理设施。 　　1 朝川矿区矿井水水质和水量 　　矿区内太原组灰岩和寒武系灰岩岩溶水水质良好，没有人为污染或污染轻微，作为生活供水水源是没问题的。矿井排水来源途径较多，不仅包括煤层顶板砂岩裂隙水、煤层底板石炭系薄层灰岩和寒武系灰岩岩溶水，也有少量采空区积水。各种水源在井下与岩石、煤层、煤矸石接触过程中，将煤系地层的硫化物等成分溶解至地下水中，而且井下采煤生产和人为活动也会造成矿井水污染，由此导致矿井排水中硫酸盐、氯化物、悬浮物、溶解性总固体、卫生学指标、感官性指标等达不到生活用水要求，因此，必须经处理后才能被利用。 　　朝川矿区矿井水感官性状较差，浊度（悬浮物）、细菌总数和大肠杆菌数普遍超标，一般化学指标符合现行饮用水水质标准，基本上不含有毒有害成份，含有少量的油类有机污染物，水质符合含一般悬浮物矿井水的特征。悬浮物SS通常小于400mg/L，COD通常小于70mg/L，毒理学和放射性指标完全符合饮用水要求。经过不同深度的处理，可以用于农业灌溉、工业用水和生活用水。①经过初次沉池的沉淀，可满足农业灌溉的要求（GB5094-92）；②经过“混凝+沉淀+过滤”，能达到工业（主要是电厂）用水的要求；③经过“消毒”等处理工艺，可以达到生活饮用水的水质要求。国内有成熟的水质处理技术，矿井水资源化利用在技术和水质两方面都具备条件。 　　在朝川矿区的三对矿井中，一井排水量最大，二井矿井排水主要来源于煤层顶板砂岩水，排水量在40～60m3/h，三井依托一井疏水降压，排水量很小。图1是一井2000～2009年矿井排水量，2000年二水平开始疏放水时，排水量超过1800m3/h，此后水量略呈下降趋势，最近几年稳定在800～1000m3/h。一井井下建有清水泵房和专用排水管路，排至地面后经过沉淀和消毒处理后，用于厂区及焦化厂生活用水，利用量仅60m3/h，其余则外排。可以被利用的矿井排水量在95%保证率条件下，可以达到700m3/h。目前，焦化厂利用量为400m3/h，在95%保证率条件下，剩余矿井排水资源量为300m3/h。随着-390水平疏水降压工程的实施，矿井排水量还将会增加。 　　2 矿井排水的利用 　　 　　 　　 　　长期以来一井井下正常涌水量一直保持在800-1000m3/h，有保证的排水资源量为800m3/h，矿井水利用率不足20％，矿井水的大量外排，不但造成水资源的浪费，同时不利于环境。为提高矿井排水利用水平，结合朝川一井疏放水工程，将矿井的“疏水降压”和“矿井排水的资源化利用”结合在一起，在井下实施了矿井水分类外排，实现了优水优用，并结合朝川焦化厂建设，使矿井排水能直接被工业生产利用。实现途径是： 　　2.1 将来自-250水平泄水钻孔的洁净岩溶水通过专用管道送至-250排水系统中的清水仓，经清水泵房及清水管路抽至地面，经过水处理厂简单处理后，供矿区居民生活使用，这部分水量在160m3/h左右，占矿井排水量的20%左右。 　　2.2 把混有煤岩粉的普通矿井水通过-250排水泵房及-10排水泵房排至地面一井和二井地面静压水池，作为煤矿生产用水，供一井、二井地面和井下洒水降尘使用，这部分利用量为160m3/h，剩余400m3/h矿井正常排水则通过管道排至地面焦化公司水处理厂，经净化处理供洗煤、焦化、化产、发电等生产使用。 　　2.3 剩余80-280m3/h的矿井排水排放至朝川河中，部分被农田灌溉使用。 　　在目前朝川矿800m3/h有保证的矿井排水中，生活用水、矿井生产用水和焦化厂生产用水直接利用量达到720m3/h，直接利用率达到90%，外排水量80-300m3/h。 　　朝川焦化有限公司是由平顶山煤业天安股份有限公司朝川矿、多家参股的股份有限公司共同出资组成的有限责任公司，现有员工1200人，是一座炼焦为龙头、集炼焦、煤化工、炼焦、洗煤和发电于一体的煤加工基地，年生