□李 瑩 □景兆凱 □師永霞 □許一川(河南省地質礦產勘查開發局第二地質環境調查院)
礦井疏干項目水資源論證要點
□李瑩□景兆凱□師永霞□許一川
(河南省地質礦產勘查開發局第二地質環境調查院)
文章結合河南省煤礦開采疏干排水過程中遇到的問題和煤礦開采供排水的特點,對煤礦建設項目水資源論證進行了分析,提出了區別于一般地下水取水水資源論證的關鍵技術要點:主要包括水資源論證等級與程序、水資源論證范圍與水平年、區域水文地質條件及水資源開發利用情況分析、礦坑涌水量評價、礦坑涌水規模與項目取用水合理性分析、礦坑涌水水源論證、礦坑涌水影響和退水影響論證、水資源保護措施等方面的具體要求。
煤礦;礦井;疏干排水;水資源論證
煤炭是中國的主要能源,河南省是煤炭產量大省之一,煤炭開采必須疏干排水,降低地下水位,且具有長期性和連續性的特點,對開采區和區域水資源及環境產生影響。礦井水從本質上講是地下水,應將礦井水資源管理提高到地下水資源管理的高度,全面推行水資源論證、取水許可制度和水資源有償使用制度。
礦井疏干排水項目的取水、用水和退水與一般建設項目取用地下水存在較大差異,已經實施的SL322-2013建設項目水資源論證導則對礦坑涌水取水水源論證進行了相關規定,但對煤礦礦井疏干排水建設項目所涉及的取用水合理性、取退水影響未作明確規定,水資源論證報告書編制單位對問題處理辦法的不統一,也影響了水資源論證報告的質量。
開展河南省采掘業(礦井疏干排水)建設項目水資源論證技術研究,規范采掘業(礦井疏干排水)建設項目水資源論證工作,為河南省采掘業(礦井疏干排水)建設項目水資源論證報告書的編制提供技術依據,有利于該類技術報告編制規范和水平提高;為河南省采掘業(礦井疏干排水)建設項目審批及管理工作提供技術支撐,有利于建立健全的采掘業(礦井疏干排水)建設項目地下水開發利用管理制度,合理開發、節約使用和有效保護地下水資源。
2.1水資源論證等級
《建設項目水資源論證導則》(SL322-2013)中分類分級指標將地下取水按工業和生活取水分別劃分,在煤礦(礦井疏干排水)項目水資源論證項目分類分級時按礦產資源儲量規模和礦山建設規模來綜合確定,并進行劃分。結合工程特點,根據《煤礦防治水規定》和《礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規范》,在分類指標中補充了礦床充水條件、區域主要含水層與礦坑涌水水力聯系、正常涌水量、地質環境影響、礦坑涌水外排量占正常涌水量比例(%)等指標,退水量增加為退水+礦坑涌水外排量。
煤礦(礦井疏干排水)建設項目水資源論證工作等級由分類等級的最高級別確定,分類等級由水資源條件,礦產資源儲量規模與礦山建設規模,礦坑涌水及其影響,項目退水(包括礦坑涌水外排及固體堆放物堆放)影響等分類指標的最高級別確定。
2.2水資源論證范圍
水資源論證范圍包括分析范圍、礦坑涌水水源論證范圍、礦坑涌水影響范圍和項目退水影響范圍。礦坑涌水水源論證范圍的確定,宜以礦坑涌水量預測與影響評價過程中便于確定計算邊界為原則,一般可以受影響含水層(組)所處的較為完整的或相對獨立的水文地質單元為論證范圍。礦坑涌水影響范圍應包括因采礦疏干排水開采而引起地下水動態(水位、水質、水溫、水量)變化的區域及其誘發環境問題的區域,對含水層組形成影響的區域,并在此基礎上適當外延。
2.3區域礦井疏干排水的基本概況及其利用現狀
根據區域內已經開展的水文地質調查評價成果,以及項目附近在建或已建的礦井疏干排水項目進行的礦區水文地質詳查成果,在此基礎上結合本項目的礦井水文地質調查成果,概述分析范圍內地下水含水層的賦存條件及資源分布狀況,重點分析范圍內區域礦井疏干排水含水層的賦存條件及資源分布狀況。
2.4礦坑涌水量預測
在分析范圍內地質與水文地質工作的基礎上,重點分析論證范圍內地質與水文地質條件、礦床充水條件,開展礦坑涌水量預測。采用綜合手段,綜合評價方法,開展礦坑涌水量預測,一般至少采用2種預測評價方法。預測方法分為:數值法、水量均衡法、大井法和比擬法四種方法。礦坑涌水量預測,應與礦床開發利用方案相結合。水文地質條件復雜、且有多個開采水平或多個開采工作面的礦山,應預測不同開采時期的礦坑涌水量。
2.5礦坑涌水規模與項目取用水合理性分析
針對煤礦項目的特殊性,項目的取用水合理性是在礦坑涌水規模合理性分析的基礎上進行的,礦坑涌水規模直接影響到項目取用水情況。礦坑涌水規模與項目取用水合理性分析章節,包括礦坑涌水規模合理性分析、項目取水合理性分析、用水合理性分析、節水潛力分析。
依據礦坑涌水對地下水系統影響,或依據采礦排水系數并參考鄰近類似礦山或既有原礦的采礦排水系數,結合礦山開采技術條件差異等影響因素,綜合分析礦坑涌水規模的合理性。
依據礦床開發利用方案等技術文件,通過對采礦和選(洗)礦工藝、設備、技術的先進性分析,論述其取水的合理性。煤礦(礦井疏干排水)建設項目用水,主要包括生活用水和生產用水,宜對其分別進行合理性分析。煤礦(礦井疏干排水)建設項目生活用水,一般包括礦區辦公樓用水、食堂、浴室、洗衣房、集體宿舍、鍋爐補水等用水,應根據項目勞動定員和工作制度,逐項分析合理用水量。煤礦(礦井疏干排水)建設項目的生產用水包括采煤用水、選煤用水、裝車倉場地和臨時矸石周轉場地等用水環節,應分別進行用水合理性分析。采煤用水主要包括機械設備、消防、除塵灑水、防火灌漿、井下灑水、其他等用水;選煤用水主要包括選煤工藝用水、選煤設備用水、通風除塵用水、地坪沖洗用水;裝車倉場地用水主要為地面灑水;臨時矸石周轉場地用水包括地面灑水、道路灑水和綠化用水等。
針對煤礦項目的特點,以及煤礦(礦井疏干排水)可能引起的地質環境和生態環境問題,提出具有針對性的節水措施。
2.6礦坑涌水水源論證
礦坑涌水水源論證是在礦坑涌水規模論證的基礎上,結合礦區基本情況、礦區基礎地質與水文地質條件和礦區以往監測資料,對礦坑涌水水質、涌水量預測與可利用量評價。重點分析礦坑涌水水質條件與生活、生產用水的水質要求,礦井疏干排水處理方案的可行性。根據礦坑涌水規模的預測及建設項目需水進行礦坑涌水資源量評價,可采用多種方法進行計算,確定不同風險率下的可利用量。因此,認為礦坑涌水水源論證包括礦坑涌水可利用量評價,礦坑涌水水質條件與水處理方案兩個方面。
礦坑涌水水質條件,宜采用水文地質比擬法進行預測評價;改建、擴建礦山可利用礦山早期的涌水水質數據,新建礦山可參考類似礦山的礦坑涌水水質數據。根據采礦和選礦生產用水對水質的要求,依據礦坑涌水水質評價結果,評價利用礦坑涌水的可行性。礦坑涌水水質需處理才能滿足生產、生活用水的水質要求時,應對水處理設計方案進行分析評價。
2.7礦坑涌水影響和涌水外排影響論證
礦坑涌水對地下水和地表水、地質環境、其他周圍用水戶造成一定的影響。在不同的工況下會產生不同的礦坑涌水外排量,結合水處理方案,對涌水外排水質、水量以及接納水體造成的影響進行評價。煤礦的生產會伴生有固體堆放物,而固體堆放物(煤矸石)中有一定的有毒、有害物質,經過雨水沖淋會造成有害成份下滲到地下水中,對地下水造成污染。同時部分水流漫溢會對地表水形成一定的影響。礦坑涌水影響和涌水外排影響論證內容包括:礦坑涌水影響分析、礦坑涌水外排影響分析、固體堆放物影響分析和補償方案建議。
綜合分析礦坑涌水對地下水資源量、地下水水位和地下水水質的影響,對其它用水戶的影響,以及礦坑涌水誘發的地質環境問題等。根據礦坑涌水與生產工況關系,分別闡述不同生產工況下的礦坑涌水外排量。根據不同生產工況下的礦坑涌水外排量,結合水處理的設計方案,分析外排水對接納水體的影響。依據固體堆放物浸出試驗成果、堆放場防滲處理措施以及場地水文地質條件,評價固體堆放物水份下滲對地下水的影響。
2.8水資源保護措施與動態監測要求
對水資源與水環境可能形成比較明顯影響的項目,要制訂水資源保護方案,提出減輕和消除不利影響的對策措施。礦坑涌水對水資源可能形成比較嚴重影響的項目,應提出可行的礦坑涌水防、治工程措施建議,并提出制訂水資源動態監測與保護方案的建議。當項目退水(包括礦坑涌水外排及固體堆放物堆放)可能對水源地或區域主要含水層形成放射性、重金屬、有毒有機污染和生物污染風險時,應專題論證有關特征污染物的污染風險影響,并提出針對性的對策意見。
水資源動態監測,主要針對受礦坑涌水影響的區域及其周邊范圍,監測對象是主要地下水開發利用含水層(組)和與礦坑涌水關系密切的含水層(組),特別是頂板和底板含水層(組)要有監測孔對開采區和外圍重點監測。監測內容主要包括地下水位、水質、礦坑涌水量、泉水溢出量等。
煤礦(礦井疏干排水)建設項目水資源論證報告的編制,原則上需要在礦區水文地質詳細勘查的基礎上進行。或者在開展水資源論證工作的同時進行專門水文地質補充勘查,滿足相應論證級別的工作精度要求,基本查明水文地質條件,獲得水文地質參數,對礦坑涌水量作出預測和評價,為水資源論證報告書的編制提供技術依據。
煤礦(礦井疏干排水)項目的特點決定了該類項目水資源論證報告書的編制主要依據《建設項目水資源論證導則》,但必須結合其獨有的取用水和退水的特點,有針對性地進行水資源論證報告書的編制,主要突出以下幾方面內容:一是礦坑涌水量的評價;二是項目的取用水合理性是在礦坑涌水規模合理性分析的基礎上進行的,應重點分析礦坑涌水規模;三是結合煤礦工程的特點對礦坑涌水水質、涌水量預測與可利用量評價;四是礦坑涌水影響和涌水外排影響論證,不僅要對礦坑涌水影響分析和礦坑涌水外排影響分析,應重點對固體堆放物影響分析。
(責任編輯:劉長垠韋詩佳)
TD 742.1
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1673-8853(2016)07-0052-02
2016-05-01