论文部分内容阅读
[摘 要]神火集团薛湖矿井下最大涌水量180 m?/h以上且水量稳定，本文是研究如何将这些矿井水经沉淀、净化处理后用于地面浇花、井下水幕洒水、降尘等问题。
[关键词]矿井水 沉淀 净化
中图分类号：TD745+.2 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）34―0260―01
1、矿井水的来源和分类
矿井水通常是指煤炭开采过程中所有渗入井下采掘空间的水。
根据矿井水的特点，大致可分为以五种类型：
（1）地表水
大气降水的渗入或流入，往往是开采地形低洼且埋藏较浅的煤层的主要水源，在雨季表现的尤为明显；地面上的河流、湖泊、水库、池塘水，也会渗入和流入井下成为矿井水。地表水能否成为矿井水源，除开采深度条件外，还和地层构造和采煤方法有关。
（2）地下水
地下水是可以流动的，并不断的接收地表水的补给，开采越深水压越高、裂隙溶洞越大，含水也越丰富，它是井下最直接、最常见的水源。当井下巷道或回采工作面一旦揭露这些含水层时，水便会突出，危害性较大。
（3）老空水
過去开采的小煤窑以及矿井里废弃的旧巷道，常常有很多积水。当采掘工作面与他们打透时，很短时间内会有大量的水涌入，来势凶猛，造成透水事故，破坏性很大。
（4）断层水
岩层断裂叫断层。有的断层带内会积存水，断层还常将不同的含水层连通，有的甚至还与地表水相通。当开拓掘进或才没接近或揭露这样的断层时，断层水就会涌出。
2、矿井水所造成的污染及危害
归纳起来，来自煤矿矿井水和选煤废水的主要污染物有：①有毒污染物包括：汞、铅、铬等重金属；氟化物、氰化物等无机毒物及一些有机毒物，很容易被生物吸收和积累。②放射性污染物包括：天然铀、镭、氡的a系列核素。③无机污染物包括：无机酸、盐类和无机悬浮物。
矿井水的大量排放对环境产生很大危害，主要表现在：①引起大量水资源流失，破坏地下水资源，造成矿区生产、生活严重缺水。②污染地面及地下自然水体。③危害周围农田和各种设施。
3、目前工矿企业外排现状
目前，我国矿产以井工开采为主，为了确保井下安全生产，必须排出大量的矿井水。煤矿外排的矿井水，不仅浪费了水资源而且污染环境。如对矿井水进行处理并加以利用，不但可防止水资源流失，避免对水环境造成污染，而且有利于缓解水资源约束矛盾，改善矿区生态环境。目前国内大部分对矿井水都采取直接外排的方式，这样企业一方面要支付人力、电力、设备费用来提升涌水外排，向环保部门交纳排污费，另一方面企业电厂大量的生产用水还要向自来水公司购水，无形中为企业造成了很大的经济负担。
4、薛湖矿对矿井水综合利用的做法
神火集团薛湖矿认真贯彻落实科学发展观，以大幅度提高矿井水资源综合利用水平为目标，坚持全面规划、高效利用的方针，以市场为导向，强化宏观调控，搞好示范工程，推动矿井水利用产业化发展，缓解矿区水资源短缺的形势，保护生态环境，促进矿区及周边地区经济社会的可持续发展。
经过不断的探索和研制，为矿区企业找到了一条解决上述难题的有效途径。其方法就是沉淀净化处理后使矿区涌水资源化，可部分循环利用，有效地解决了水资源紧缺以及水资源浪费问题，不仅提高了企业的经济效益，同时有利于环境保护。
因煤矿开采条件不同，形成的矿井水水质特征不尽相同和最终用途不同，其处理工艺也不尽相同。该矿井水处理主要是去除水中的煤粉及岩粉，故采用混凝沉淀处理。该矿地下水较丰富，矿区生活用水取自地下水，为了减少矿井水排放对河流造成的污染，尽可能使矿井水资源化，提高矿井排水复用率。结台矿井各自生产环节对水质要求的不同，将一部分经沉淀、过滤后用于井下消防、洒水和降尘及地面绿化用水，一部分矿井排水经处理后用于达标排放。过滤设备选用了重力式无阀过滤器，它的特点是不需安设大阀门，可自动过滤冲洗，施工简捷，管理维护方便，安全可靠，实现了操作自动化；另外采用迷宫斜板式加药沉淀装置，配以加药泵，人工控制加药量，采用了管道混合器，使混合彻底，为反应创造了良好的条件。设计矿井水处理能力1200 m?/h，矿井水正常涌水量180 m?/h，日处理能力2500 m?。由于管道的进水高于沉淀池，始终保持正水头过滤，故不会产生象普通快滤池那样因管理不善而在沉淀池内造成负压现象，井大大简化了施工程序。
5、实施方案
在神火集团薛湖矿西北侧建一个矿井水处理厂，建造了迷宫斜板式加药沉淀池，在其周围分别建造了一座500 m?和2000 m?的清水池，另外建造了煤泥沉淀池，将矿井排水收集在一起，进行预沉淀，然后加药，通过加药泵和管道中的矿井水混合使悬浮物凝聚，再进行沉淀。通过过滤、除垢等方法，使其达到外排及洒水降尘的标准，并循环利用。对沉淀下的污泥进行压滤和反洗，作为煤泥燃料回收利用。
在对矿井水处理后每年可处理矿井水51万t，有效地解决了水资源紧缺以及浪费问题，提高了企业的经济效益，同时有利于环境保护。
6、工艺流程
主要设备有：网格反应迷宫斜板沉淀处理池一座、变压器、煤泥泵、自动刮油机、卧式离心泵、加药装置、矿井生产清水池500 m?和2000 m?各一座、反渗透及脱盐装置等。
7、取得成绩
日处理矿井水1440 m?；并进行部分达标外排，实现零污染零排放，达到综合利用。
[关键词]矿井水 沉淀 净化
中图分类号：TD745+.2 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）34―0260―01
1、矿井水的来源和分类
矿井水通常是指煤炭开采过程中所有渗入井下采掘空间的水。
根据矿井水的特点，大致可分为以五种类型：
（1）地表水
大气降水的渗入或流入，往往是开采地形低洼且埋藏较浅的煤层的主要水源，在雨季表现的尤为明显；地面上的河流、湖泊、水库、池塘水，也会渗入和流入井下成为矿井水。地表水能否成为矿井水源，除开采深度条件外，还和地层构造和采煤方法有关。
（2）地下水
地下水是可以流动的，并不断的接收地表水的补给，开采越深水压越高、裂隙溶洞越大，含水也越丰富，它是井下最直接、最常见的水源。当井下巷道或回采工作面一旦揭露这些含水层时，水便会突出，危害性较大。
（3）老空水
過去开采的小煤窑以及矿井里废弃的旧巷道，常常有很多积水。当采掘工作面与他们打透时，很短时间内会有大量的水涌入，来势凶猛，造成透水事故，破坏性很大。
（4）断层水
岩层断裂叫断层。有的断层带内会积存水，断层还常将不同的含水层连通，有的甚至还与地表水相通。当开拓掘进或才没接近或揭露这样的断层时，断层水就会涌出。
2、矿井水所造成的污染及危害
归纳起来，来自煤矿矿井水和选煤废水的主要污染物有：①有毒污染物包括：汞、铅、铬等重金属；氟化物、氰化物等无机毒物及一些有机毒物，很容易被生物吸收和积累。②放射性污染物包括：天然铀、镭、氡的a系列核素。③无机污染物包括：无机酸、盐类和无机悬浮物。
矿井水的大量排放对环境产生很大危害，主要表现在：①引起大量水资源流失，破坏地下水资源，造成矿区生产、生活严重缺水。②污染地面及地下自然水体。③危害周围农田和各种设施。
3、目前工矿企业外排现状
目前，我国矿产以井工开采为主，为了确保井下安全生产，必须排出大量的矿井水。煤矿外排的矿井水，不仅浪费了水资源而且污染环境。如对矿井水进行处理并加以利用，不但可防止水资源流失，避免对水环境造成污染，而且有利于缓解水资源约束矛盾，改善矿区生态环境。目前国内大部分对矿井水都采取直接外排的方式，这样企业一方面要支付人力、电力、设备费用来提升涌水外排，向环保部门交纳排污费，另一方面企业电厂大量的生产用水还要向自来水公司购水，无形中为企业造成了很大的经济负担。
4、薛湖矿对矿井水综合利用的做法
神火集团薛湖矿认真贯彻落实科学发展观，以大幅度提高矿井水资源综合利用水平为目标，坚持全面规划、高效利用的方针，以市场为导向，强化宏观调控，搞好示范工程，推动矿井水利用产业化发展，缓解矿区水资源短缺的形势，保护生态环境，促进矿区及周边地区经济社会的可持续发展。
经过不断的探索和研制，为矿区企业找到了一条解决上述难题的有效途径。其方法就是沉淀净化处理后使矿区涌水资源化，可部分循环利用，有效地解决了水资源紧缺以及水资源浪费问题，不仅提高了企业的经济效益，同时有利于环境保护。
因煤矿开采条件不同，形成的矿井水水质特征不尽相同和最终用途不同，其处理工艺也不尽相同。该矿井水处理主要是去除水中的煤粉及岩粉，故采用混凝沉淀处理。该矿地下水较丰富，矿区生活用水取自地下水，为了减少矿井水排放对河流造成的污染，尽可能使矿井水资源化，提高矿井排水复用率。结台矿井各自生产环节对水质要求的不同，将一部分经沉淀、过滤后用于井下消防、洒水和降尘及地面绿化用水，一部分矿井排水经处理后用于达标排放。过滤设备选用了重力式无阀过滤器，它的特点是不需安设大阀门，可自动过滤冲洗，施工简捷，管理维护方便，安全可靠，实现了操作自动化；另外采用迷宫斜板式加药沉淀装置，配以加药泵，人工控制加药量，采用了管道混合器，使混合彻底，为反应创造了良好的条件。设计矿井水处理能力1200 m?/h，矿井水正常涌水量180 m?/h，日处理能力2500 m?。由于管道的进水高于沉淀池，始终保持正水头过滤，故不会产生象普通快滤池那样因管理不善而在沉淀池内造成负压现象，井大大简化了施工程序。
5、实施方案
在神火集团薛湖矿西北侧建一个矿井水处理厂，建造了迷宫斜板式加药沉淀池，在其周围分别建造了一座500 m?和2000 m?的清水池，另外建造了煤泥沉淀池，将矿井排水收集在一起，进行预沉淀，然后加药，通过加药泵和管道中的矿井水混合使悬浮物凝聚，再进行沉淀。通过过滤、除垢等方法，使其达到外排及洒水降尘的标准，并循环利用。对沉淀下的污泥进行压滤和反洗，作为煤泥燃料回收利用。
在对矿井水处理后每年可处理矿井水51万t，有效地解决了水资源紧缺以及浪费问题，提高了企业的经济效益，同时有利于环境保护。
6、工艺流程
主要设备有：网格反应迷宫斜板沉淀处理池一座、变压器、煤泥泵、自动刮油机、卧式离心泵、加药装置、矿井生产清水池500 m?和2000 m?各一座、反渗透及脱盐装置等。
7、取得成绩
日处理矿井水1440 m?；并进行部分达标外排，实现零污染零排放，达到综合利用。