李 芳

（1.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024；2.呂梁市水利局，山西 呂梁 033000）

1 項(xiàng)目情況

龐龐塔煤礦地處晉西黃土高原，為典型的梁峁?fàn)铧S土丘陵地貌，地形切割劇烈，溝谷多呈“V”字型。植被稀少，水土流失嚴(yán)重。煤礦所處地帶屬暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，氣溫晝夜變化懸殊，四季分明。井田河溝屬黃河流域湫水河支流，湫水河自北而南從井田西部流經(jīng)。井田內(nèi)除在井田中東側(cè)界外的城莊溝上游、井田南側(cè)深部的安業(yè)溝內(nèi)分別建有農(nóng)灌與飲用水源的小型蓄水工程外，無(wú)大的地表水體，各河溝均為季節(jié)性沖溝，河水流量受降雨控制，降雨時(shí)河水暴漲，雨后迅速回落，干涸時(shí)無(wú)水。

龐龐塔煤礦交通方便，井田西部有離石—臨縣公路通過(guò)，并有公路與柳林縣和呂梁市相通，與太原—軍渡公路相連，工業(yè)廣場(chǎng)距孝（義）—柳（林）鐵路柳林站和離石站約45 km，交通便利。煤礦井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，斷層稀少，地層走向北部為北北東或北北西向，中南部為北東向單斜構(gòu)造，傾向西、北西。井田內(nèi)大部分地段被第三、第四系松散層所覆蓋，僅在井田南端陽(yáng)泉溝內(nèi)有二疊系上統(tǒng)上石盒子組、石千峰組、三疊系下統(tǒng)劉家溝組基巖地層零星出露。

2 取水合理性分析

山西省煉焦煤產(chǎn)量約占全國(guó)煉焦煤總產(chǎn)量的40%以上，是國(guó)內(nèi)主要煉焦煤產(chǎn)地。由于多年開(kāi)采，省內(nèi)一些老礦區(qū)的資源所剩無(wú)幾，不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。離柳礦區(qū)是山西省今后重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的煉焦煤礦區(qū)之一，但礦區(qū)內(nèi)小煤礦眾多，小煤礦的無(wú)序開(kāi)采不僅產(chǎn)量低、浪費(fèi)資源，同時(shí)也無(wú)法滿足市場(chǎng)需求，因此規(guī)劃建設(shè)大型礦井進(jìn)行有序開(kāi)發(fā)，大幅提高煤炭產(chǎn)量，是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和保護(hù)煤炭資源的需要。

3 現(xiàn)狀取水水源供水狀況

第一，生產(chǎn)取水水源及供水狀況。龐龐塔煤礦現(xiàn)開(kāi)采區(qū)位于井田中東部，開(kāi)采工作面達(dá)到7個(gè)。截至2010年底，井田煤層采空區(qū)面積約5.6 km2，煤炭產(chǎn)量已達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力300萬(wàn)t/a。龐龐塔煤礦現(xiàn)狀生產(chǎn)取水水源為礦井排水再生水。目前，該礦礦井充水以煤層頂板砂巖裂隙含水層為主，涌水方式為滲入和滴水。礦井水倉(cāng)容積1000m3，其中內(nèi)倉(cāng)250m3，外倉(cāng)750m3，安裝中央水泵3臺(tái)，單臺(tái)水泵實(shí)際出水量120m3/h。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，礦井排水量達(dá)到151.95萬(wàn)m3左右，經(jīng)工業(yè)場(chǎng)地礦井水處理站簡(jiǎn)單處理后，部分用于井下除塵、消防灑水與地面生產(chǎn)系統(tǒng)用水，年用水量約36萬(wàn)m3，剩余礦井水經(jīng)處理后排向榆林溝。

第二，礦區(qū)職工生活取水水源及供水狀況。目前，龐龐塔煤礦礦區(qū)職工總?cè)藬?shù)約360人。2005年以前，礦區(qū)職工生活用水主要由榆林溝楊家?guī)r村東的淺層地下水井供給，年供水量3萬(wàn)～4萬(wàn)m3（含鍋爐房用水）。2005年以來(lái)，生活用水由工業(yè)場(chǎng)地的奧灰?guī)r溶深水井替代，該巖溶井井深790.29m，穩(wěn)定出水量可達(dá)110m3/h，取水許可批復(fù)開(kāi)采量17萬(wàn)m3/a。2010年總供水量約10.2萬(wàn)m3，其中：職工生活用水3.4萬(wàn)m3，鍋爐房用水6.8萬(wàn)m3。

第三，現(xiàn)狀用水水平。龐龐塔煤礦總用水量為46.2萬(wàn)m3，其中：生產(chǎn)用水量42.8萬(wàn)m3，礦區(qū)職工生活用水量3.4萬(wàn)m3。綜合用水指標(biāo)為0.154m3/t，其中：生產(chǎn)用水指標(biāo)為0.14m3/t，職工生活用水指標(biāo)為259L/人·d。目前，龐龐塔煤礦生產(chǎn)用水以井下除塵、消防用水為主，用水量15萬(wàn)m3，單位產(chǎn)煤井下除塵、消防用水量為0.05m3/t。

第四，排水狀況。目前，龐龐塔煤礦總排水量約為120.4萬(wàn)m3，其中：礦井水排放量約115.95萬(wàn)m3，礦區(qū)生產(chǎn)、生活廢污水排放量約4.45萬(wàn)m3。因排放的礦井水僅進(jìn)行了簡(jiǎn)單處理，礦區(qū)生產(chǎn)、生活廢污水處理標(biāo)準(zhǔn)較低，排放后對(duì)榆林溝及下游湫水河水環(huán)境造成了一定影響。

4 取水水源方案

《中華人民共和國(guó)水法》規(guī)定“地方各級(jí)政府應(yīng)當(dāng)結(jié)合本地區(qū)水資源實(shí)際情況，按照地表水與地下水統(tǒng)一調(diào)度開(kāi)發(fā)、開(kāi)源與節(jié)流相結(jié)合、節(jié)流優(yōu)先和污水處理再利用的原則，合理組織開(kāi)發(fā)、綜合利用水資源”。根據(jù)龐龐塔煤礦所在區(qū)域水資源條件，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘、收集有關(guān)資料并進(jìn)行分析，可供龐龐塔煤礦比較選擇的供水水源有煤礦礦井排水再生水、湫水河地表水、榆林溝淺層地下水、井田區(qū)巖溶水等。

龐龐塔煤礦以開(kāi)采石炭系山西組5上、5號(hào)煤層與太原組9號(hào)煤層為主，5上、5號(hào)煤層頂板以上有石炭系上統(tǒng)山西組、二疊系下統(tǒng)下石盒子組及上統(tǒng)上石盒子組砂巖裂隙水含水層及第三系上新統(tǒng)、第四系松散巖類(lèi)孔隙水含水層，5號(hào)煤層與9號(hào)煤層之間有砂巖裂隙水含水層及灰?guī)r巖溶裂隙水含水層，在煤礦正常開(kāi)采情況下，礦井充水以煤層上覆的礦床采動(dòng)影響范圍內(nèi)的含水層為主，隨著開(kāi)采深度、開(kāi)采時(shí)間和開(kāi)采面積的不斷加大，將產(chǎn)生一定量的礦井排水量。開(kāi)采上組煤5號(hào)煤層的礦井水排放量可達(dá)7273m3/d，通過(guò)收集處理，可作為煤礦生產(chǎn)供水水源。

湫水河從龐龐塔井田西部自北而南經(jīng)過(guò)，除上游建有陽(yáng)坡水庫(kù)外，中、下游均未建設(shè)控制性調(diào)蓄工程。陽(yáng)坡水庫(kù)位于湫水河上游，總庫(kù)容1760萬(wàn)m3，年可供水量797萬(wàn)m3，擔(dān)負(fù)湫水河灌區(qū)、臨縣縣城及上游部分重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目的供水任務(wù)，已無(wú)富余水量向本項(xiàng)目供水，且陽(yáng)坡水庫(kù)距離礦井工業(yè)場(chǎng)地較遠(yuǎn)，輸水距離長(zhǎng)約25 km，輸水工程建設(shè)投資大，運(yùn)行管理費(fèi)用高，不能作為本建設(shè)項(xiàng)目供水水源。

流經(jīng)井田的城莊溝、榆林溝、安業(yè)溝等主要河溝均為湫水河水系，雖為常年流水河溝，但清水流量較小，僅在雨季時(shí)有較大洪水流過(guò)，向西匯入湫水河。目前，城莊溝井田上游建有曹家?guī)X?。ㄒ唬┬退畮?kù)1座，總庫(kù)容550萬(wàn)m3，因庫(kù)區(qū)滲漏、泥沙淤積等問(wèn)題突出，年蓄水量有限，不能滿足水庫(kù)灌區(qū)（曹城灌區(qū)）的灌溉用水要求，供水保障程度較低，不能作為本建設(shè)項(xiàng)目可靠的生產(chǎn)供水水源。

龐龐塔井田地處柳林泉域西部邊界巖溶水徑流區(qū)，井田東部奧灰淺埋區(qū)巖溶地下水徑流條件較好，水量豐富，水質(zhì)優(yōu)良，埋深相對(duì)較淺，取水難度較小。柳林泉巖溶水允許開(kāi)采指標(biāo)總量為7096萬(wàn)m3，其中分配臨縣159萬(wàn)m3/a，作為城鄉(xiāng)居民生活備用水源及重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目生活用水水源。龐龐塔井田區(qū)巖溶水富水性較好，可作為本項(xiàng)目礦區(qū)職工生活供水水源。

城莊溝、榆林溝中游溝谷階地第四系全新統(tǒng)沖積砂礫層孔隙潛水雖補(bǔ)給來(lái)源充分，富水性強(qiáng)，水質(zhì)優(yōu)良，易于開(kāi)采，且距離本項(xiàng)目礦井工業(yè)場(chǎng)地、南區(qū)輔助工業(yè)場(chǎng)地較近，便于輸送，但由于各溝谷孔隙潛水為當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)居民生活用水水源，有一定的開(kāi)發(fā)程度，在滿足當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)居民生活及生產(chǎn)用水的前提下，富余的供水能力有限，供水保證率低。作為工業(yè)供水水源進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)采時(shí)，將會(huì)引起與農(nóng)業(yè)及附近居民用水的矛盾，不能作為本項(xiàng)目礦區(qū)職工生活供水水源。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，遵循“先污水、后地表水、再地下水”的取水水源選擇原則，確定本項(xiàng)目生產(chǎn)供水水源為煤礦礦井排水再生水，礦區(qū)職工生活與生產(chǎn)應(yīng)急供水水源為井田區(qū)巖溶水，符合當(dāng)?shù)厮Y源配置規(guī)劃和水資源管理的要求。龐龐塔煤礦取用礦井排水再生水作為本建項(xiàng)目生產(chǎn)供水水源加以利用，可有效減少礦坑廢水排放對(duì)下游區(qū)域地表水、地下水資源的污染，有利于區(qū)域水資源的優(yōu)化配置和水資源利用效率的提高；井田區(qū)巖溶地下水的取用不會(huì)對(duì)區(qū)域巖溶地下水資源和其他用水戶(hù)造成影響。