ｌ６６ 童媳磊钟救 ２０１５年第２期 榆神矿区某大型煤矿矿井水综合利用潜力分析 杨 蕾 （中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安摘要７１００５４） 某大型矿井位于陕北榆神矿区三期规划区的东南部，区域水土流失严重，生态环境脆弱，水资源短缺，工农业发 展受水资源制约较大。该文对该矿井投产后矿井涌水回用及综合利用方向潜力进行分析，说明矿井水经处理后用于矿井自 身生产及附近工业园区工业用水的可行性，为减少生态脆弱地区地下水资源浪费以及地表新鲜水资源用量提供了依据。 关键词矿井涌水综合利用 潜力分析 中图分类号Ｘ７０３ 文献标识码Ｂ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２８０１．２０１５．０２．７６ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｎｅ ｗａｔｅｒ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ａ ｌａｒｇｅ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｉｎ Ｙｕｓｈｅｎ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａ Ｙａｎｇ Ｌｅｉ （ＣＣＴＥＧ Ｘｉ’ａｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａａｎｘｉ Ｘｉ’ａｌｌ ７ １ ００５４） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｌａｒｇｅ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｒｅａ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｓｈａａｎｘｉ ｉｎ Ｙｕｓｈｅｎ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａ ｓｏｕｔｈｅａｓｔ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｌｏｓｓ ｉｓ ｓｅｒｉｏｕｓ，ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｓ ｆｒａｇｉｌｅ，ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｓ ｓｈｏｒｔａｇｅ，ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｂｙ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｍｉｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｕｓｉｎｇ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｎｅ ｗａｔｅｒ ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ￣ｅｍｅｄ ｉｎ ｍｉｎｅ ｏｗｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅａｒｂｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐａｒｋ，ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｗａｓｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｒａｇｉｌｅ ａｒｅａ ａｎｄ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｆｒｅｓｈ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｎｅ ｉｎｆｌｏｗ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ 榆神矿区地处陕北黄土高原与毛乌素沙地接壤 地带，该区为水土流失重点监督区和重点治理区， 水土流失严重，生态环境脆弱。该区位于中温带亚 水中主要水污染物ＳＳ＝３００ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ＝１００ｍｇ／Ｌ、 ＢＯＤ ＝６．Ｏｍｇ／Ｌ、石油类＝４．０ｍｇ／Ｌ。 １．２矿井水处理工艺及规模 干旱区，大陆性气候，多年平均降雨量４００多毫米， 年内分布不均匀，多集中在夏秋季，年蒸发量超过 １７００ｍｍ，干旱频繁，春旱严重。区域水资源短缺， 工农业发展受水资源制约较大。矿区开发活动应采 矿井建设一座处理能力为２４０００ｍ。／ｄ的矿井水 处理站，处理工艺根据回用点水质要求采用分质处 理工艺。第一段：经混凝、沉淀、过滤、消毒工艺 处理后用于选煤厂补充水、井下防灭火灌浆用水和 取先进工艺节约用水、提高污水回用率、降低水耗， 并应充分注意采煤对地下水资源的影响防治。 工业区生产用水；第二段：第一段出水再经超滤处 理后用于井下洒水和场地日常生活用水。 １－３矿井水处理工艺可行性 某大型矿井位于榆神矿区三期规划区的东南 部，井田面积约１０１．５６ｋｍ ，开采规模１５．０Ｍｔ／ａ。 根据矿井水回用途径，矿井水处理工艺第一段 该矿井于２０１３年开始建设，计划２０１７年建成投产。 为“混凝十沉淀＋过滤＋消毒”，是煤炭企业普遍 采用的成熟处理工艺，处理后出水水质满足《煤炭 工业污染物排放标准》，也满足工程地面生产环节 用水（选煤厂、灌浆站制浆）和绿化洒水要求；对 照《城市污水再生利用工业用水水质》和榆神工业 １矿井水处理方式 １．１矿井水水量与水质 矿井井下正常涌水量为２１６００ｍ ／ｄ，最大排水 量为２４０００ｍ ／ｄ，水质特点是Ｓｓ含量较高，矿井 收稿日期２０１４—１１—０７ 区用水水质要求，一段处理后的矿井水可用作榆神 工业区生产用水。矿井水处理后水质见表１。 矿井水处理第一段出水再经超滤处理后，主 作者简介杨蕾（１９８２一），女，汉族，陕西西安人，本科，工 程师，从事环境影响评价工作。 要污染物指标可满足《生活饮用水卫生标准》 ２０１５年第２期 媳蕉斜救 表１ 矿井水污染物浓度及处理效率 类 别 处理前（ｍｇ／Ｌ） １６７ ＳＳ ３００ １５ ９５ ｐＨ ７～８ ７～８ ０ Ｃ０Ｄ １００ ２０ ８０ ＢＯＤ ６ １．２ ８０ 石油类 ４ ２ ５０ 矿井水 第一段 处理后（ｍｇ／Ｌ） 去除率（％） 《煤炭工业污染物排放标准》 洗涤 ６～９ ６－９ ≤５Ｏ ≤３Ｏ ≤５Ｏ ／ ／ ≤５ ／ 《城市污水再生利用工业用水水质》 ＧＢ１９２２３—２００５ 排水和 用水标 工艺与产品 锅炉补充水 工业区要求＋ ６．５～８．５ ６．５～８．５ ｜ ≤３０ ≤６Ｏ ≤６Ｏ １０ １０ ｜ ≤１ 准 《城市污水再生利用城市杂用水水质》 道路清扫、消防 城市绿化 ６－９ ６￣９ ／ ｜ １５ ２０ ／ ｜ 《矿井给水排水设计规范》 《煤炭井选煤厂补充水 消防洒水 高压喷雾６～９ ６－－９ ６．５～９．５ ≤４００ ≤３０ 浊度＜３ ｜ ｜ ＜５ ｜｜ ／ ｜ ｜ ｝ 下消防、洒水设计规范》 ＋ 注：ｐＨ指标无量纲。 （ＧＢ５７４９—２００６），可用于矿井井下高压喷雾和消 防洒水、地面日常用水环节。 为８６４２．７万ｍ 、２０２０年用水量为１３５９２．７万ｍ 、 ２０２０年用水量为２５８３８．２万ｍ 。供水水源有采兔沟 水库、瑶镇水库、黄河东线府谷大泉引水工程和榆 神工业区供水工程（水源为府谷天桥岩溶水水源地、 孤山川孔隙水水源地、阴塔孔隙水水源地及碛塄孔 ２水资源利用方案及可行性 ２．１矿井水资源利用方案 矿井水处理站处理后矿井水部分在矿井工业场 地回用作为生产用水，多余部分通过矿井水综合利 用管道送至清水工业园用作工业用水，实现矿井水 全部资源化利用。 隙水水源地），见表２。 表２清水工业园规划用水量及水源供水量表（万ｒｆｉ ／ａ） 规划期 规划需水量 ２０１５正 ２０２０钲 ２０３０住 ８６４２．７ １３５９２．７ ２５８３８．２ ２＿２矿井水回用于矿井生产环节可行性 矿井水采用分质处理后可回用于井下灭火灌浆、 自产 采兔沟水库 瑶镇水库 小计 ５ｌＯ０ １６９０ ６７９０ ５ｌ００ ｌ６９０ ６７９０ ５１０Ｏ １６９０ ６７９０ 选煤厂生产、井下消防和地面日用等环节。从矿井 水回用环节用水稳定性看，井下灭火灌浆、井下消 常规 榆神工业区供 供 水源 区外 水工程 ２０７００ ２０７００ ２０７００ ２００００ ２００００ ４７４９０ ４７４９０ ６ｌ０ ６１Ｏ 防洒水是保障矿井井下生产安全的基本措施，该环 节用水稳定；水是选煤厂煤炭分选基本介质，无水 本项目重介浅槽分选工艺无法实现，因此选煤厂用 水 量 引水 黄河东线府谷 大泉引水工程 合计 其他 水源 ｜ ２７４９０ ６１０ 周边矿井水 总供水量 水环节也是稳定的；地面浴室、洗衣房、锅炉房是 煤矿员工生活基本条件，用水环节亦稳定。综前所述， 矿井水经处理后回用于矿井生产环节是可行的。 ２－３矿井水用于清水工业园．Ｘ－－业用水可行性 ２．３．１ 清水工业园建设情况 （１）清水工业园区概况 ２８１００ ４８１００ ４８１００ （３）清水工业区建设情况与用水量调查 目前清水工业园已入园项目ｌ６家，入驻的项 目中，有１０家企业可在２０１８年全部建成，与本矿 井建成投产时间相匹配。根据调查清水工业园入驻 项目工业用水量见表３。 表３清水工业园主要用水项目用水量调查结果表（万ｎｌ ／ａ） 清水工业园区位于榆林市神木县大保当镇东 南，秃尾河河西区域，占地面积８２．０４ｋｍ ，距该矿 井工业场地直线距离１ ８．３ｋｍ，是榆神工业区主要工 业聚集区之一。 （２）清水工业园规划用水情况及供水水源 根据《榆神工业区清水工业园控制性详细规 年份 Ｉ ２０１５ Ｉ ２０１６ Ｉ ２０１７ ２０１８ 投产企业总用水量Ｊ ５８２．３８『９７２．９７ ｌ ２３５３．７７ ８５３５．７７ ２．３．２矿井水用于清水工业园区工业用水可行性分析 （１）经矿井水处理站处理后的水质满足工业 园区工业用水水质要求。 （下转第１７２页） 划环境影响报告书》，清水工业区２０１５年用水量 １７２ 互媳蕉斜 ２０１５年第２期 （上接第１６７页） ③从前述分析可以看出，２０１７年本项目建成投 产时，本项目及周边需要在清水工业园进行矿井水 从水质角度考虑，煤矿矿井水经处理后 ＳＳ＝１５ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ＝２０ｍｇ／Ｌ，满足《城市污水再生 利用工业用水》水质标准中ｓｓ和ＣＯＤ限值，同 时满足矿井水综合利用协议中要求的ＳＳ≤３０ｍｇ／Ｌ 要求，因此项目矿井水经“混凝＋沉淀＋过滤＋消 毒”处理后满足工业园区工业用水要求。 综合利用的水量为２０３５．２万ｍ ／ａ，而清水工业园投 产主要项目用水量为２３５３．７７万ｒｎ ／ａ，清水工业园 用水量大于周边煤矿需在园区内综合利用的矿井水 量，因此本项目矿井水在清水工业园进行综合利用 是可行的。 ３小结 （２）清水工业园区工业用水水量大于本项目 需在清水工业园综合利用的水量。 ①矿井水经处理后优先回用矿井生产后，多余 １５２３０．８ｒｎ３／ｄ（采暖期）、１５０７９．２ｍ３／ｄ（非采暖期）用 于清水工业园区工业项目生产用水，年需利用量为 １５２５７．６ｍ３／ｄ×１４２ｄ＋１４８７０１ｍ３／ｄ×２２３ｄ＝５４８－３万ｍ３／ａ。 ．综上所述，该矿井多余矿井水回用于自身生产 及送清水工业园进行综合利用是可行的。另外，在 矿井水送至清水工业园区后，可减少工业园区从采 兔沟水库取地表水５４８．３万ｍ。／ａ，对减少工业园取 用采兔沟水库新鲜水水量、减少水资源浪费和提高 矿井清洁生产水平均有积极意义。 【参考文献】 ［１］ 陕西省人民政府．关于划分水土流失重点防治区 的公告．１９９９． ②根据调查，２０１７年矿井建成时，清水工业园 附近还有其它四家矿井均建成投产，根据调查，这 些煤矿多余的１４８６．９万ｍ ／ａ矿井水需在清水工业 园进行综合利用（见表４），加上本矿井多余矿井水， ２０１７年本项目及周边煤矿需在清水工业园进行综合 利用的矿井水水量为２０３５．２万ｍ ／ａ。 表４ 清水工业园附近矿井水利用去向情况表 矿井 规模 多余矿井水（万ｍ］／ａ） 名称 （Ｍｔ／建设程度 采暖 非采 ａ） 期 暖期 小计 矿井１ １０．Ｏ 矿井２ ｌ３．０ 在建 在建 ［２］ 榆神矿区三期规划区环境影响报告书［Ｒ］．西安： 中煤科工集团西安研究院，２０１３． 去向 ［３］ 榆神工业区清水工业园控制性详细规划环境影响 报告书［Ｒ］．西安：陕西省环境科学研究院， ２０１２． ３０９．７ 清水工业园 ６１．２ 清水工业园 ［４］ 榆林市水资源综合利用规，２００７． ［５］ 国家安全生产监督管理总局．煤矿防治水规 定．２００９． 矿井３ ｌ５．０ ２０１７年建成 ２ｌ３．Ｏ ３３６．３ ５４９．３ 清水工业园 矿井４ １３．０ ２０１７年建成 ２２０．４ ３４６．３ ５６６．７ 清水工业园 本矿井 １５．Ｏ ２０１７年建成 ２１６．７ ３３１．６ ５４８．３ 清水工业园 合计 ６９．０ ２０３５．２ ［６］ 高廷耀，顾维国．水污染控制工程［Ｍ］．北京： 高等教育出版社，２００３． （上接第１６９页） 【参考文献】 ［１］ 刘亚坤，程晓东，赵子先．工业组态在煤矿综合 自动化生产平台建设中的应［Ｊ］．煤矿机电， ２０１０（Ｏ２）． 工作中的应用［Ｊ］．科技情报开发与经济，２０１３（０６）． ［４］ 卢鹏．基于ＷＥＢ的煤矿生产调度管理信息系统 研究与实现［Ｄ］．山东科技大学，２００７． ［５］ 韩作振，卢鹏，毛善军．基于ＷＥＢ的生产调度 管理信息系统［Ｊ］．煤矿现代化，２００７（０２）． ［６］ 刘鹏飞．混合生产形态下的作业车间调度关键技 ［２］ 高莉．信息融合在煤矿监测监控系统中的应用研 究［Ｄ］．徐州：中国矿业大学，２００６． 术研究［Ｄ］．大连交通大学，２０１１（１２）． ［７］ 陈平．煤矿安全生产调度监测管理信息系统建设 ［Ｊ］．电脑知识与科技，２００９（０３）． ［３］ 李银柱，关辉．综合调度管理信息系统在煤矿调度
