神華破解煤炭開采水資源保護世界難題

瞿劍

神華集團日前宣布，由中國工程院院士顧大釗領(lǐng)銜的“煤炭開采水資源保護利用與地表生態(tài)修復(fù)”科技創(chuàng)新團隊，成功破解困擾業(yè)界的煤炭開發(fā)與水資源和生態(tài)環(huán)境不可調(diào)和的世界性難題，探索出一條變水患為水利的科學(xué)路徑。

長期以來，煤炭開采必伴有礦井水，而礦井水都被視為“水患”。據(jù)統(tǒng)計，各類礦災(zāi)中，水害占比達80%，為保井下安全，不得不把礦井水抽采到地面。

然而，我國人均水資源量僅占世界平均水平的1/4左右，且水資源分布嚴(yán)重不均。晉、陜、蒙、寧、甘5省份，煤炭儲量占我國探明量的2/3左右，產(chǎn)量占全國的70%左右，但水資源量僅占3.9%。水資源短缺、生態(tài)脆弱和煤炭資源開發(fā)利用之間存在巨大矛盾。

“每生產(chǎn)1噸煤平均產(chǎn)生2噸礦井水。”顧大釗表示，我國煤炭年產(chǎn)量約38億噸，每年產(chǎn)生礦井水約80億噸，而利用率僅為25%左右。絕大部分水雖經(jīng)處理達標(biāo)后排放，但造成巨量浪費。尤其西部礦區(qū)，蒸發(fā)量是年降雨量的6倍左右，大量礦井水外排后很快蒸發(fā)損失。目前，全國煤炭開采每年損失礦井水60億噸，相當(dāng)于每年工業(yè)和民用缺水量的60%。

目前，神華集團80%以上的煤炭產(chǎn)量集中在西部缺水地區(qū)，煤炭開發(fā)與水資源及地表生態(tài)之間的矛盾尤為突出。不僅如此，我國西部煤炭主產(chǎn)區(qū)，多屬生態(tài)脆弱區(qū)和缺水區(qū)疊加。解決好這一矛盾，是煤炭仍占一次能源大頭的國家經(jīng)濟的重大需求。

“煤炭開采水資源保護利用與地表生態(tài)修復(fù)”團隊，就是定位于煤炭—水資源協(xié)調(diào)開發(fā)和礦區(qū)地表生態(tài)修復(fù)。

經(jīng)20年持續(xù)攻關(guān)，團隊在煤炭開采地下水運移與循環(huán)的基礎(chǔ)理論與安全保護關(guān)鍵技術(shù)和典型工程示范，大型煤炭基地開發(fā)中多類水（礦井水、工業(yè)廢水、中水等）的分質(zhì)處理與循環(huán)利用，西部生態(tài)脆弱區(qū)煤炭開采與生態(tài)修復(fù)相互協(xié)調(diào)促進關(guān)鍵技術(shù)等專題上，取得系統(tǒng)性突破。開發(fā)出以12項關(guān)鍵技術(shù)為核心、以三大示范基地和7個代表性示范工程為特色的大型能源基地生態(tài)建設(shè)技術(shù)體系和模式，針對我國東、中、西部大型能源基地或煤電基地開發(fā)的生態(tài)修復(fù)難點，建立了六項典型性生態(tài)修復(fù)模式，示范的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益顯著。團隊承擔(dān)完成了國家“十二五”科技支撐計劃項目“大型能源基地生態(tài)恢復(fù)技術(shù)與示范”，以及神華集團重點科技創(chuàng)新項目“千萬噸礦井群資源與環(huán)境協(xié)調(diào)開發(fā)”和“大柳塔煤礦安全綠色示范礦井建設(shè)”。

目前，項目成果在世界最大井工礦區(qū)——神華神東礦區(qū)全面推廣應(yīng)用。據(jù)團隊骨干、神東煤炭集團副總經(jīng)理兼總工程師、神東煤炭技術(shù)研究院院長楊俊哲透露，截至2015年年底，建成煤礦地下水庫35座，儲水2580萬立方米，提供了礦區(qū)生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水的95%以上。近3年，煤礦地下水庫供水量近2億立方米，節(jié)約購水費用、礦井水外排處理費用28.52億元。