郭曉燕

（晉城市水務(wù)局，山西 晉城 048000）

晉城市采煤排水利用淺析

郭曉燕

（晉城市水務(wù)局，山西 晉城 048000）

通過(guò)分析晉城市采煤排水利用現(xiàn)狀，提出采煤排水利用存在的主要問(wèn)題，指出采煤排水經(jīng)常規(guī)凈化處理可用于煤炭企業(yè)生產(chǎn)用水、煤礦附近的工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)灌溉用水。利用方式宜采用多對(duì)象、多層次、分級(jí)處理、分質(zhì)用水，同時(shí)提出了提高采煤排水利用率的保障措施。

采煤排水；利用方向；晉城市

晉城市是典型的煤炭資源型城市，全市含煤面積4 654.41 km2，占全市總面積的49.1%。同時(shí)又是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的城市，全市人均水資源量626m3，僅為全國(guó)平均水平的1/4。水資源和煤炭資源共存的特殊地質(zhì)環(huán)境，使得水資源與煤炭開發(fā)相互制約，采煤對(duì)水資源的破壞嚴(yán)重影響著水資源的可持續(xù)利用。下面主要通過(guò)研究采煤排水利用方向和方式，以最大程度地提高采煤排水利用率，從而使采煤對(duì)水資源的影響降到最低，達(dá)到保護(hù)水資源的目的。

1 煤礦開采對(duì)水資源影響

晉城市現(xiàn)有采區(qū)面積3 245.4 km2，探明煤炭基礎(chǔ)儲(chǔ)量293×108t，含煤地層主要分布在城區(qū)、澤州縣西北部、高平市中西部、陵川縣西北部及陽(yáng)城、沁水大部。全市主要含煤地層為二疊系山西組、石炭系太原組，主要采煤層為3號(hào)，9號(hào)和15號(hào)煤層。

由于煤層開采引發(fā)的地面塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)上覆各含水層造成不同程度的破壞，導(dǎo)致地表水大量漏失，采煤排水疏干含水層使地下水位下降，破壞了地下水資源。同時(shí)，一些煤礦排水未經(jīng)凈化處理，直接排入河道，污染了地表水資源。

2 采煤排水利用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

2.1 利用現(xiàn)狀

2014年，晉城市煤炭產(chǎn)量8 612萬(wàn)t，煤礦排水排放總量5 600萬(wàn)m3，年利用量1 200萬(wàn)m3。通常情況下，大型煤礦都建有礦井水處理廠，礦坑水從坑下提排到污水池，經(jīng)過(guò)污水池沉淀處理和反滲透膜處理后，一部分通過(guò)管道送到井下工作面除塵灑水，一部分供澡堂、綠化用水及坑口電廠、洗煤廠生產(chǎn)用水，另一部分排放水渠流到河中供農(nóng)業(yè)用水。中型煤礦建有水處理站，礦坑水從井下主水倉(cāng)提排到地面污水池，經(jīng)過(guò)沉淀凈化處理后，一部分供井下工作面灑水除塵、洗煤廠生產(chǎn)用水和綠化用水，大部分排到河中流走。

2.2 存在問(wèn)題

2.2.1 采煤排水利用率低

晉城市煤礦排水水質(zhì)較好，只有感官性狀、一般性化學(xué)指標(biāo)和細(xì)菌性指標(biāo)超標(biāo)，通過(guò)一般性水處理工藝處理后可作為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。大部分煤礦排水經(jīng)沉淀等簡(jiǎn)單處理即可達(dá)標(biāo)排放，但采煤排水水質(zhì)不能直接利用，須經(jīng)一定處理后方可利用。3號(hào)，9號(hào)煤層采煤排水經(jīng)沉淀過(guò)濾后，可用于工農(nóng)業(yè)用水。但少數(shù)15號(hào)煤層采煤排水水質(zhì)含硫較多，必須經(jīng)過(guò)沉淀過(guò)濾生物化學(xué)處理才能滿足生產(chǎn)用水要求。大部分中小型煤礦采煤排水沒有經(jīng)過(guò)處理或處理深度不夠，導(dǎo)致采煤排水與用水對(duì)接不好，造成采煤排水棄水較多，采煤排水利用率較低。

2.2.2 采煤排水保證率低

采煤排水量隨煤炭產(chǎn)量的波動(dòng)較大，排水量變幅較大，大部分煤礦沒有建設(shè)調(diào)節(jié)工程或調(diào)節(jié)池容量不夠，保證率較低，用戶無(wú)法利用。尤其是主要利用方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)灌溉時(shí)，需要的調(diào)節(jié)池容量較大，如果沒有調(diào)節(jié)池或調(diào)節(jié)池容量不夠，非灌溉季節(jié)采煤排水白白流走，灌溉季節(jié)用水又嚴(yán)重短缺，致使農(nóng)業(yè)節(jié)水園區(qū)發(fā)展緩慢。

3 采煤排水利用方向

3.1 煤炭企業(yè)生產(chǎn)用水

煤炭企業(yè)生產(chǎn)用水主要包括采煤用水、洗選精煤用水和生活雜用水等。由于采煤用水、洗選精煤用水和采煤排水過(guò)程接近，不需要修建調(diào)節(jié)池，經(jīng)混凝沉淀和過(guò)濾后即可滿足要求，成本較低，是采煤排水利用發(fā)展最快、利用最好、效率最高的一種方式。生活雜用水主要包括廁所便器沖洗、綠化、洗車、掃除、洗澡、消防等用水，采煤排水通過(guò)混凝、沉淀、過(guò)濾處理后，即可滿足生活雜用水的要求。

3.2 煤礦附近工業(yè)用水

用于煤礦附近工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)用水，采煤排水過(guò)程與工業(yè)冷卻用水過(guò)程相差不大，二者對(duì)接所需的調(diào)節(jié)容量較小，采煤排水經(jīng)簡(jiǎn)單混凝沉淀、過(guò)濾和消毒處理即可使用。用水成本比新鮮水成本低，有一定市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如成莊煤礦、王臺(tái)煤礦等附近的發(fā)電廠和煤化工廠已利用采煤排水作為循環(huán)冷卻用水。

3.3 農(nóng)業(yè)灌溉用水

晉城市煤礦大都分布在農(nóng)村，周圍有大量土地需要灌溉，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ａ硗?，采煤排水用于農(nóng)業(yè)只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的混凝沉淀即可使用，水處理成本較低。但采煤排水過(guò)程與農(nóng)業(yè)用水過(guò)程相差很大，必須修建調(diào)節(jié)工程才能完成二者的對(duì)接。

4 提高采煤排水利用率對(duì)策

4.1 采煤排水利用方向應(yīng)多元化

采煤排水的利用方向應(yīng)多元化，盡量達(dá)到充分利用。采煤排水利用對(duì)象要以提高采煤排水利用率，降低利用成本，實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益，促使礦區(qū)及其周邊的社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展為原則。根據(jù)采煤排水量和排水過(guò)程，選擇合理的用水對(duì)象、適宜的水處理方案、恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)池容量，確定采煤排水的最佳利用對(duì)象。

4.2 利用方式應(yīng)多對(duì)象、多層次、分質(zhì)利用

晉城市現(xiàn)有的煤炭開采區(qū)附近都有工業(yè)園區(qū)和農(nóng)業(yè)節(jié)水園區(qū)，形成一礦二園區(qū)的經(jīng)濟(jì)格局。采煤排水的利用方向應(yīng)是采煤生產(chǎn)用水、工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)用水的“三三制”格局。煤炭開采區(qū)的用水實(shí)行分質(zhì)利用，采煤排水處理為“中水”后，主要用于采煤生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)園區(qū)用水，生活飲用水用深層巖溶水。

4.3 制定相關(guān)政策

采煤排水的利用，是水資源開發(fā)利用和保護(hù)的一種方式，該項(xiàng)工作牽涉到多系統(tǒng)、多部門、多單位，因此必須由政府主導(dǎo)制定各種激勵(lì)政策，保證工作順利實(shí)施。

4.3.1 實(shí)行“三同時(shí)”政策

應(yīng)明確采煤排水利用的責(zé)任主體，采煤排水的利用是對(duì)采煤破壞水資源的一種補(bǔ)救措施，因此責(zé)任主體應(yīng)為煤礦礦主。政府應(yīng)責(zé)成礦主在做礦井設(shè)計(jì)時(shí)把采煤排水利用的設(shè)計(jì)、投資包括在礦井設(shè)計(jì)中，并與礦井建設(shè)實(shí)行同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)運(yùn)行。已建成的礦井要限期補(bǔ)上，使平水年的采煤排水量達(dá)到全部利用。

4.3.2 實(shí)行鼓勵(lì)政策

對(duì)積極利用采煤排水水源的單位應(yīng)優(yōu)先審批取水許可，有采煤排水而不用的地區(qū)暫不審批其他水源。實(shí)行水權(quán)轉(zhuǎn)讓，對(duì)積極使用采煤排水，減少原使用水的單位應(yīng)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，或?qū)嵭兴畽?quán)轉(zhuǎn)讓，有條件時(shí)本單位可實(shí)行異地轉(zhuǎn)讓，在本地因利用采煤排水而退出的水，可在本企業(yè)的其他地方使用，也可有價(jià)轉(zhuǎn)讓水權(quán)給其他單位。

4.3.3 實(shí)行優(yōu)惠政策

由于采煤塌陷和排水使土地破碎，地下水位下降，水利工程破壞，水田變旱地、產(chǎn)量下降、農(nóng)民收入減少，對(duì)已有水地設(shè)施造成破壞的，政府應(yīng)責(zé)成礦主給予補(bǔ)償。對(duì)于建設(shè)蓄水工程，利用礦坑水發(fā)展節(jié)水園區(qū)的礦主和農(nóng)民，政府應(yīng)給予適當(dāng)補(bǔ)助。

5 結(jié)論

晉城市煤炭資源豐富，采煤業(yè)是該市的支柱產(chǎn)業(yè)，由于煤水共存的地質(zhì)條件，使得水資源與煤炭資源開發(fā)互相制約、互相影響。把煤礦工程既看成能源工程又當(dāng)作水源工程，采煤排水利用最大化，可有效緩解采煤與水資源保護(hù)的矛盾。晉城市采煤排水水質(zhì)沒有發(fā)現(xiàn)毒理性指標(biāo)和重金屬元素超標(biāo)，經(jīng)常規(guī)凈化處理即可利用，水處理成本比新鮮水的水價(jià)低，具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。采煤排水利用涉及面較廣，需要政府制定統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)和各種激勵(lì)政策，確定最佳排水利用方案。

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1004-7042（2016）03-0014-02

郭曉燕（1982-），女，2015年畢業(yè)于太原理工大學(xué)水利工程專業(yè)，工程師。

2016-01-23；

2016-02-28