礦井水處理及綜合利用技術探析

孫　政,常曉東（兗州煤業股份有限公司鮑店煤礦,山東　鄒城　273500）

礦井水處理及綜合利用技術探析

孫政,常曉東
（兗州煤業股份有限公司鮑店煤礦,山東鄒城273500）

摘要：近些年來，隨著井下采掘巷道不斷延伸，水中的煤泥越積越多，井下的水質越變越差，即使凈化后有時也不能達到生產、生活、安全用水標準，而且目前，我國礦井水處理及綜合利用技術并不成熟，還不能有效解決礦井水資源利用的問題。因此，本文從研究礦井水質出發，總結出了針對不同礦井水進行處理的方式方法，并在此基礎上，為更好地利用礦井水提出了一些意見和建議。

關鍵詞：礦井水；處理；綜合利用

0　引言

長期以來，礦井水一直被認為是嚴重污染水資源，造成工業和生活用水短缺，且在煤炭生產過程中排放量最多的廢水。而且隨著煤炭企業的進一步發展，其排放量還將與日俱增。由于人們對礦井水的認識不足以及受礦井水處理、綜合利用技術的限制，礦井水被當做水害加以預防和治理，大量的礦井水不能被綜合利用而被白白排掉。隨著科學的不斷進步和人們環境保護意識的進一步提高,人們對礦井水的認識也產生了新的改變，開始研究礦井水處理及綜合利用技術，將礦井水作為一種水資源加以處理利用來滿足工業生產和生活用水要求。

1　礦井水處理技術

礦井水是因為采礦導致鄰近水文地質單元隔水構造和系統的破壞，進而使地表水與地下水的徑流方式與方向出現變化，最終聚集在采動場所，且在進行聚集的時候由于流向采煤巷道以及工作面，其它有機物、煤粉、巖粉等摻入其中形成污染。結合礦井水水質的特性，能夠劃分礦井水為下面一些種類。

（1）潔凈礦井水處理。大部分指的是礦區煤系地層當中的老空積水、砂巖裂隙水、奧灰水等。如此的水質含有非常少的有害和有毒物質，礦化度低、濁度低，跟生活用水的指標導致相符合，能夠設置專門的輸水管道加以應用，在充當生活用水的時候注重消毒。

（2）含懸浮物礦井水處理。含懸浮物礦井水當中存在非常多的懸浮物，例如粉、巖、煤粒等，通常的顏色是黑色，然而其總礦化度和硬度比較低。懸浮物的一個重要特性是在動水當中的狀態是懸浮的，然而能夠由靜水當中加以分離，重的下沉，輕的上浮。結合懸浮物的特點，沉淀和混凝是凈化處理工業用水的關鍵技術策略。在處理水的工藝當中，混凝這個環節非常關鍵，混凝劑的選擇原則是強、重、大礬花的形成，能夠實現理想的靜水效果，不會影響到水質，價格低廉，且具備充足的貨源。鐵鹽與鋁鹽混凝劑是經常用到的混凝劑。混合的過程是在水中均勻地分散藥劑，需要盡快地跟原始均勻地混合，確保水當中的所有膠體雜質都可以跟藥劑產生反應。加入混凝劑的原水在混合之后，聚集在水當中的膠體雜質能夠使比較大的礬花顆粒形成，去除是在沉淀池當中。在過濾與消毒之后能夠跟生活用水的指標相符合。山西不少煤礦的井下水就是這樣的礦井水。

（3）礦化度較高的礦井水處理。又被叫做含鹽礦井水的高礦化度礦井水含有鈉離子、鉀離子、硫酸根離子、鈣離子等，以及大于1OOOmg/L的可溶性固體含量，大部分水質是偏堿性與中性，其味道苦澀，為此也被叫做苦咸水。這樣的水質由于較高的含鹽量而不能夠被飲用。在對礦化度較高的礦井水進行處理的情況下，除實施沉淀和混凝等預處理技術之外，脫鹽十分重要。脫鹽的技術有反滲透、電滲析、蒸餾、離子交換等等。其中，當今礦井水處理非常成熟并且比較經濟的一種技術是電滲析技術，這也是當今我國礦化度較高的礦井水的關鍵處理技術。

（4）酸性礦井水處理。酸性礦井水是由于硫化物存在于圍巖或者是煤層當中，硫化物接觸到氧氣跟水之后，通過氧化分解轉變成為游離酸，在煤中含有的碳酸鹽跟其它堿性物質不能夠完全中和的情況下，礦井水是酸性的。這樣的礦井水PH值通常在2—5間，并且水中具備高濃度的鐵離子和硫酸根離子。酸性水能夠溶出巖石與煤當中的金屬元素，增加重金屬的含有量，游離酸還能夠跟一些碳酸鹽礦物進行反應，為此，水也具備高的礦化度與硬度。酸性礦井水的關鍵處理技術是中和，一般應用電石渣、石灰石、石灰乳等作為價格便宜的中和劑。結合不同的工藝要求，能夠實施石灰石中和滾筒法和投加石灰石法等。除此之外，還應用粉煤灰處理、微生物處理、人工濕地處理等一系列的技術。

（5）其它礦井水處理。其它的礦井水指的是特殊的污染物涵蓋其中，像是含有放射性的礦井水、含有油的礦井水、含有重金屬離子的礦井水，以及含有氟的礦井水。當今，這樣的礦井水發現量比較少。結合污染物的差異，這樣的礦井水各自具備一系列相符合的處理技術。例如，通過氣浮的技術處理含有油的礦井水，通過膜處理（反滲透、電滲析）、吸附、離子交換等技術處理含氟礦井水。

2　礦井水綜合利用技術

2.1礦井水的收集以及凈化

礦井采區老塘水經過水管或者是水溝以自流的形式直接性地到達采取的關鍵巷道，最后的時候，向采區水倉匯集，且實施一次沉淀凈化，這個時候，礦井水當中有懸浮固體物，匯集到的水通過采區水倉經由水泵或者是水溝向開鑿的專門性的井底車場水倉排放，且實施第二次的沉淀凈，這個時候，懸浮固體物基本不會在礦井水當中，通過二級沉淀的水經由中央泵房向地面的水池和水廠排放，將一定量的消毒劑（含氯漂白劑）加入到水廠水池當中，就能夠對礦井水當中細菌實施更加綜合性的消毒。在如此反復的沉淀與消毒凈化之后，原先比較渾濁的礦井水就變得能夠實現生活應用水的水質指標。

2.2綜合利用

經由處理之后的礦井水除了通過自壓到達礦井供煤礦采煤生產的要求之外，剩余的水量能夠用在衛生用水與浴池。在進行收集與凈化的時候，針對一部分比較清潔的老塘水，在經由一級凈化之后就可以借助水風包或者是自壓等加壓方式直接性地應用于實際生產。

3　結語

礦井水處理及綜合利用技術的探索和應用，不僅大大減少了礦井直接排放污水的頻率和數量，還降低了對環境的污染程度，起到了保護環境的積極作用。與此同時，還增加了可利用水資源的數量，對進一步保證礦區的安全生產以及生活用水，實現礦井的長治久安具有十分重要的意義。

參考文獻：

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[3]陸士良,湯雷,楊新安.錨桿錨固力與錨固技術［M］.北京:煤炭工業出版社,1998:185-191.

作者簡介：孫政（1980-），男，山東鄒城人，本科助理工程師。