矿井水范文精选

摘要：本文分析了煤矿矿井水害发生的原因，针对工作中存在的问题，提出了水害防治措施，以及矿井突水事故的应急措施。

关键字：矿井水害；防治水措施；应急措施

中图分类号： X752 文献标识码： A

我国是一个煤炭资源丰富的国家，在煤炭开采过程中，突水频率与水害伤亡人数居高不下，矿井水害仍然是威胁矿井安全生产的重大隐患。在已建成和正在开采的矿井中，多数矿井受周边小窑及老空水威胁，水害十分严重。煤矿水害给国家和人民生命财产造成巨大的损失。所以水害的威胁就成了煤矿生产的重大灾害之一，我们必须提高警惕，做好煤矿防治水工作。

一、煤矿矿井水害发生的原因

总结过去发生的矿井水灾，往往对矿井水害防治的重要性认识不到位，现场管理薄弱，预防措施不当所致。其主要原因有：

对采空区积水和关闭废弃的小煤窑积水特征及其潜在的突水危险性认识不足，导致对废弃矿井采掘空间颁布及其积水淹没情况不清楚。

雨季“三防”工作不到位，地面防洪、防水措施不当或管理不善，地表水(多为雨季降水)大量灌人井下，造成矿井水灾。

【摘 要】 水是人类社会经济活动不可缺少的自然资源。尤其，在我国北方煤炭矿区，缺水已成普遍存在的现象，然而，煤矿生产过程中排出大量的矿井水，如果，这些矿井水未经处理直接外排，不仅浪费了宝贵的水资源，而且还会造成矿区周围环境的污染。因此，矿井水处理再利用是解决煤炭矿区严重缺水和矿井水污染环境这两个的难题的最佳选择。

【关键词】 矿井水处理 脱盐

1 矿井水的特点

矿井水主要来源于矿区开拓巷道以及所采煤层附近的水源，有时也有部分少量的地表水渗入。矿开发过程中排出的矿井水的水质差别较大，有少部分矿井水质较好，不需要处理，就可以达到饮用水标准；但是绝大多数的矿井水受采煤以及开拓等的影响，具有较高的矿化度、大量的悬浮物，多含重金属离子、显酸性，甚至有的还含有有机污染物、放射性物质和氟等其他污染物。我国矿区矿井水按照其化学性质，分为5大类，主要为酸性矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水（苦咸水）、洁净矿井水、含有害元素或微量元素矿井水等，所以对于不同性质的矿井水就有着不同的处理方法和技术。

2 矿井水常用的处理工艺

（1）典型含悬浮物矿井水处理工艺。煤矿开采过程中将大量的岩粉、岩粒、煤粉、煤粒等悬浮物带入了地下水中，进而形成了悬浮物含量较高的矿井水。我国有超过 60%的矿井排水悬浮物含量较高。并且这类矿井水同时还含有较多的细菌，水质多呈现黑色，但水质相对简单，易于处理，处理技术也较为成熟。一般采用混凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后，便可达到生产或生活用水的要求。（2）典型高矿化度矿井水处理工艺。我国高矿化度矿井水矿化度一般在 1000～3000mg/L，有些地区甚至能达到5000mg/L。造成这种情况的原因是，区域煤系地层中碳酸盐类及硫酸盐类岩层较多，地下水与这些岩层接触后，水中矿物质含量大幅上升，高矿化度矿井水。pH 值一般显中性，因这类矿井水的溶解性总固体较高，致使其硬度也较高。处理这类矿井水的关键在于脱盐，目前国内脱盐主要采用两种反渗透技术，即电渗析和膜分离法。

3 文家坡矿井水处理主要设施及工艺

（1）矿井水水质。文家坡矿位于彬县东北塬区，地面水系属于泾河水系。通过水质分析，文家坡矿井水以无机煤粉、岩粉污染为主，并受到一定程度的粪便及少量的机油、焦油的污染，基本上属于无毒，污染较轻，中性略偏碱性的生产废水，属于含悬浮物矿井水。（2）主要设施。矿井水处理站选用设备有行车器刮泥机、提升泵、迷宫斜板净水器、行车式刮泥机、净水器、重力无阀过滤器、瓷砂过滤器、活性炭过滤器、反渗透装置、二氧化氯发生器、自动加药系统1套、自动排泥系统1套以及全过程监控系统1套。矿井水处理站处理规模11000m3/d，共分为三个车间，即调节预沉淀间、净水车间和脱盐车间。调节预沉淀间处理能力为450m3/h，采用高效增强沉淀池和行车式刮泥机，进水出水质SS=60-3000mg/L，出水水质SS

【摘 要】矿井在生产过程当中有多种途径突水或涌水可能性，矿井防治水对于矿井的安全生产有着重要意义，对于各种途径突水或涌水情况，本文给出总结及建议，希望煤矿在生产过程中能够给予足够的重视。

【关键词】矿井防治水；生产安全；突水途径

引言

矿井突水或涌水情况的出现往往威胁煤矿安全，如大量涌水，造成人员伤亡事故及淹没腐蚀设备、留设保安煤柱，影响资源回收等等严重影响着安全生产，因此高效安全生产离不开对突水或涌水情况的分析及采取有效措施进行防治。

一、矿井的突水或涌水的途径

矿井防治水归纳起来主要有大气降水、含水层水、采空区积水、老窑积水、钻孔水、断裂带导水及奥灰水的防治。

1.大气降水的防治

矿井的开采，地表易形成大量的塌陷、裂缝。其宽窄长短不一，缝宽不等。构成了大气降水涌入矿井的通道。大气降水之后井下会出现水量增加的现象，说明大气降水在适当的条件下会通过采矿裂隙进入井下。因此应加强地表采动塌陷裂缝情况的调查，每年在雨季前组织力量回填，雨季中加强观察，必要时进一步回填处理。

摘 要：针对紫金煤矿特殊地理位置，分析了该矿的充水水源，为日后井田开采提供相关理论依据。

关键词：充水水源；上组煤；下组煤；地表水

矿井充水水源指的是能够进入矿床或井巷的水，它们主要有：大气降水、地表水、地下水和老窑水。

紫金煤矿一号井田主要开采二叠系山西组2#（上组煤）和石炭系太原组11#煤层（下组煤）。由于紫金一号井田范围内地表基本覆盖有一定厚度的新生界黄土、粉质粘土及砂质粘土，普遍发育有粘土隔水层，而且煤层埋藏较深，主要河流及沟溪相距煤层较远，且有巨厚的泥质岩层相隔，故地表水及大气降水对煤层开采的直接影响相对较小。紫金一号井田范围内没有小窑及老窑开采，仅在北部的暖泉沟煤矿，存在采空区积水。因此，根据紫金一号矿井生产的实际，矿井充水水源主要来自地下水。现重点对其上、下组煤的矿井充水条件初步分析如下。

1 上组煤充水水源

1.1 上组煤顶板充水水源

上组煤（2#煤）顶板直接充水水源主要来自二叠系山西组几层中粒砂岩和粗粒砂岩含水层，以及下石盒子组底部K8中粒砂岩含水层（考虑到受采动裂隙影响，导水裂隙可能达到K8砂岩，因此将直接充水水源上推到K8砂岩），含水层累计厚度3.65～10.10m。由于砂岩含水层难溶成分高，裂隙开启程度差，加之砂岩与泥质岩层呈相互叠置结构，所以地下水的补、蓄条件不佳。据邻区李雅庄井田L-9、L-21号孔抽水试验，二叠系砂岩的单位涌水量在0.00047～0.0011L/s.m之间，即上组煤顶板直接充水含水层富水性为弱―极弱，仅表现为以滴水或淋水形式向矿井充水。

上组煤顶板间接充水水源主要来自二叠系下石盒子组K9砂岩含水层和上盒子组K10、K11、K12等砂岩含水层以及其间所夹的薄层中粗砂岩含水层中地下水。砂岩结构致密、坚硬，裂隙开启程度较差，多为泥质充填或半充填，一般富水性差，含水微弱。在紫金一号井田沟谷一带，地表风化裂隙较发育，在接受大气降水入渗补给后，可赋存基岩风化裂隙潜水。基岩裂隙水的出露高程随地形起伏而变化，同一地貌单元乃至同一地段，其出露高程相差悬殊，无统一水位，也无统一或固定循环系统。由此可见，风化裂隙泉水的出露高程远远高于可采煤层围岩含水层水位高程，由于有巨厚的弱透水层或隔水层相隔，地表基岩风化裂隙含水层与其下伏裂隙水含水层的水力联系微弱，不会对矿井开采造成较大影响。

摘要：为促进肥城市矿井水资源综合利用，对肥城主要煤矿矿井排水进行了实地勘察和实时监测，根据矿井水水样检测结果，对矿井水进行水质评价并提出相应处理措施。

关键词：矿井水 检测 水质评价 处理措施

1 肥城煤矿矿井水水质特征

肥城煤矿开采历史悠久，煤矿矿井水水质受多种因素影响。根据肥城煤矿矿井水检测结果，判断出各煤矿矿井水的水化学类型：聚源煤矿为SO4-Ca型；兴杨煤矿为HCO3. SO4-Ca.Mg型；曹庄煤矿为SO4-Ca.Na.Mg型；新陶阳煤矿为SO4-Ca.Na.Mg型；白庄煤矿为SO4.HCO3-Ca.Na型；隆源煤矿为HCO3.SO4-Na型；鑫国煤矿为HCO3.SO4-Mg. Ca.Na型；鲁中能源为SO4 .HCO3-Ca.Mg.Na型。

根据水质检测结果，可以看出各煤矿矿井水中主要离子分布规律。其中Ca离子含量分别占总离子数9～61%，排序依次为：聚源>兴杨>鲁中能源>白庄>新陶阳>曹庄>鑫国>隆源；Mg离子含量分别占总离子数12～38%，排序依次为：鑫国>鲁中能源>曹庄>兴杨>新陶阳>白庄>聚源>隆源；Ca+Mg离子含量分别占总离子数21～85%，排序依次为：兴杨>聚源>鲁中能源>鑫国>新陶阳>曹庄>白庄>隆源；K+Na离子含量分别占总离子数15～79%，排序依次为：隆源>白庄>新陶阳、曹庄>鑫国>鲁中能源>聚源>兴杨；CO3+HCO3离子含量分别占总离子数4～62%，排序依次为：兴杨>隆源>鑫国>鲁中能源>白庄>曹庄>新陶阳>聚源；SO4离子含量分别占总离子数29～93%，排序依次为：聚源>新陶阳>曹庄>白庄>鲁中能源>鑫国>隆源>兴杨；Cl离子含量分别占总离子数3～14%，排序依次为：鲁中能源>鑫国、隆源>兴杨>白庄>曹庄、新陶阳>聚源；SO4+ Cl离子含量分别占总离子数38～96%，排序依次为：聚源>新陶阳>曹庄>白庄>鲁中能源>鑫国>隆源>兴杨。

2 肥城煤矿矿井水水质评价

经现场取样检测，依据《城市污水再生利用―工业用水水质标准》（GB/T19923-2005）及《地下水质量标准》（GB/T14848-93），对肥城煤矿矿井水水质做出评价。

从水质检测结果可以看出：各矿井排水均含悬浮物。pH值处于6.39～7.70之间，属弱酸性～弱碱性水。矿化度聚源、曹庄、陶阳煤矿为1000～3000mg/L，属微咸水；其他煤矿小于1000mg/L，属于淡水。总硬度高低不等，隆源煤矿矿井水属微硬水，兴杨煤矿矿井水属中硬水，鑫国煤矿矿井水属硬水，其他几个矿的矿井水属极硬水。其他指标，聚源、曹庄、陶阳、白庄煤矿硫酸盐含量超标；聚源、曹庄、鲁中能源锰含量超标；白庄、隆源煤矿阴离子表面活性剂含量超标。

【摘 要】根据《矿井防治水规定》，在原有井下排水系统的基础，设计矿井强排系统，优化矿井排水系统。当井下泵房在发生突水事故被淹没无法进行排水时，使用强排系统用于矿井排水。本设计首先根据矿井用水量，选择参数合适的潜水电泵和适配电动机。在负荷确定后对高压配电装置及其中装置进行选型。同时，对电控系统进行设计选型。使矿井强排系统实现集中控制，并对各项参数进行监控。

【关键词】强排系统；优化；设计

1 矿井目前排水现状及优化目标

目前-550m水平中央泵房共3台水泵，3台MDS300-65×10水泵，流量300m3/h、扬程650m、配套电机型号为YB630S2-4，功率900kW。泵房正常排水能力为300m3/h，最大排水能力为600m m3/h，排水管路为四趟?273mm无缝钢管，总长610m，和一趟?325mm钻孔管路，总长820m。正常排水为人工在井下开泵排水，为防止矿井发生突水事故井下排水系统无法排水，特在原有排水系统的基础上设计矿井强排系统，已确保矿井应对突水事故的处理能力。

2 强排系统潜水电泵设计与选型

2.1 设计依据

目前全矿井正常涌水量199 m3/h；预计：全矿井最大涌水量 Qmax=707 m3/h。

2.2 排水设备设计参数

【摘 要】甲铁矿为大水矿井，赋存有邯邢式矽卡岩型磁铁矿床。由于是小型矿，原始地质资料较为缺乏，处于普查阶段，受地质资料不全、不详的影响，甲铁矿一直不能有效避免淹井事故，在近4年内已发生了两次淹井事故，经实地考察，施工巷道发现多达74处的大小积水。本文首先对甲铁矿矿井充水特征进行了分析，接着有针对性地介绍了一些防治水方法。

【关键词】铁矿矿井；充水特征；防治水途径；甲铁矿

甲铁矿赋存于岩浆岩侵入体与奥陶系灰岩的接触带上，矿体直接顶板主要是O22-2和O22-3段灰岩，比如角粒状灰岩、大理岩、白云质灰岩、结晶灰岩等，其间有蚀变闪长岩、钾长石化闪长岩、闪长岩侵人。矿体的直接底板主要是奥陶系灰岩，并侵入矿区岩浆，岩性为钾长石化闪长岩、闪长岩。矿体顶板、底板以及边缘位置均有矽卡岩，主要由绿帘石、绿泥石、透辉石组成，松软、薄层、易碎。

1.矿井充水特征

矿井充水可以分为岩溶水充水、构造带水充水、裂隙水充水，

1.1裂隙水的充水特征

隙水以成岩裂隙水为主。为了侵人灰岩中，岩浆岩会发生冷凝收缩，在这个过程中会产生成岩裂隙水。裂隙水不会威胁矿井的安全，无水压、水量小、出水时水清或短时间水浑，会随着时间自动缩小或自然枯竭[1]。

1.2构造带水的充水特征

摘要：矿井水是具有煤矿行业特点的废水，也是一种水资源。本文对矿井水处理技术进行了综述，介绍了煤矿高矿化度矿井水、含悬浮物矿井水和特殊污染型矿井水的处理技术。

关键词：矿井水；处理技术；方法和原理；工艺流程；处理效果

Abstract: the mine water is a coal mine industry characteristics of wastewater, is also a kind of water resources. In this paper, the mine water treatment technology is summarized, and the coal mine water, containing high salinity suspended mine water and special polluting of mine water treatment technology.

Keywords: mine water; Processing technology; Method and principle; Process; Treatment effect

中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：

0引言

矿井水是矿井开采过程中产生的地下涌水，在开采过程中会受到粉尘和岩尘的污染，是具有煤矿行业特点的废水。大量矿井水的流失，不仅造成水资源的极大浪费，而且还污染了矿区周围农田及地表水系。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，而且对于缓解矿区供水不足、改善矿区生态环境、最大限度地满足生产和生活用水需求具有重要意义。

矿井水水质状况随煤矿开采的品种、类型、方式以及煤矿所处的区域和地质构造等不同有较大的差异。矿井水按水质主要分为4类：洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水和特殊污染型矿井水。

摘要：

企业采矿是为了获得矿藏资源，但是采矿的过程中必然会影响矿井水文，不同的采矿方法、地质构造的差异等都会为矿井水文状况带来不同的影响，而这些影响也会进一步影响到采矿工作。本文首先对采矿工程带来的水文方面的影响进行分析，然后探讨具体的防治水策略。

关键词：

采矿工程；矿井水文；防治水策略

1采矿工程对矿井水文带来的影响

1.1有利的影响

煤顶板的砂岩在采矿进行过程中几乎一直保持着疏干状态，所以在开采过程中水害方面是几乎不会有问题产生的；采矿工程的推进会大幅度的降低第四系下组的下段水位，可以有效的将煤层开采上限提升上去，同时对于开采防水煤柱压滞煤炭来说有很大的帮助；采矿活动还会对十灰以及十四灰水位产生影响，造成其大量降低的情况，采掘工作面水量的水压因此而降低，承压含水层的水压也会受到影响，这样一来突水事故出现的可能性就减少了很多。

1.2不利的影响

本文作者：李敏 李国兴 银爱君 单位：鄂尔多斯市环境监测站 鄂尔多斯市第二中学

引言

晋陕蒙能源基地位于黄河中游的陕北、内蒙古南部和山西西北部接壤地带，基地煤炭储量占全国的三分之一，是全国重要的能源重化工基地，神府东胜矿区位于该能源基地核心区，地处黄土高原北部和毛乌素沙漠东南缘，地理位置为北纬37°20′-40°16′，东经108°36′-110°36′，探明储量2236亿t，含煤面积31172km2，是世界七大煤田之一[1,2]。这一地区属干旱、半干旱大陆性季风气候区，年降水量平均不足357mm，水资源相对贫乏，生态环境脆弱，水资源和煤炭资源极不平衡。第四系萨拉乌苏组地下水含水层水量相对丰富，是当地主要供水水源。由于该水层直接覆盖于含煤地层上部，煤炭开采将使其大量地下水渗漏到矿井中。一方面，随着煤炭资源的大量开采，缺水现象日趋严重，导致矿区工农业生产和生活用水紧张；另一方面，矿井水如果得不到很好利用，大量的矿井水被白白的排放掉，这样既浪费宝贵水资源，又可能污染环境，甚至破坏生态平衡。因此，对矿井水进行处理并加以综合利用，既防止水资源流失，避免对水环境造成污染，又可缓解矿区供水不足的局面，达到社会效益、环境效益和经济效益的统一。

1矿区可利用的水资源及矿井水开发利用中存在的问题

经过大量的水文地质及矿井水开采资料的分析，神府东胜地区煤矿矿井水是十分可观的水资源，一般大型煤矿的日排水量达到1500~13000m3，有的甚至更大。中型煤矿也有500m3，小型煤矿一般是30~100m3。这些矿井水除悬浮物超标外，其它各项指标基本符合工业用水要求，通过简单的渗滤就可以作为电厂冷却水或生态环境用水，甚至可作为生活饮用水。近年来，随着神府东胜矿区煤炭工业的快速发展，对水资源的需求越来越高，矿井水利用量在逐渐扩大，利用技术水平也有了较大提高。但从总体上来说，神府东胜矿区矿井水综合利用仍没有形成一定规模和达到先进水平，目前矿井水开发利用中仍面临诸多问题[3,4]。（1）矿井水资源利用不充分，处理水平不高。有些矿的矿井水只采取简单沉淀处理后直排地面河流（尤其是中小型煤矿），造成环境污染；（2）矿井水深加工处理能力差，重复利用和循环利用率不高；（3）部分具备了矿井水处理系统的企业，为减少运行费用和排污费用，不运行污水处理设施，或者由于管理和技术因素不能正常运行，矿井水偷排或不达标排放；（4）目前此矿区污水处理系统总体自动化监测和控制水平低。污水处理工作人员知识水平普遍低，只能进行正常操作，非正常情况应变能力及继续学习提高能力有限。不能保证污水处理系统长期稳定运行。目前，神府东胜矿区对于矿井水的深度处理以便生活回用技术有待进一步发展。

2矿井水资源化的处理技术

2.1矿井水水质特征煤矿矿井水中含有各种各样的污染物：当矿井水流经采煤工作面时，将带入大量的煤粉、岩粒等悬浮物；同时由于受到井下矿工的生产和生活活动的影响，矿井水往往含有较多的细菌；对于开采高硫煤层的矿井，由于煤层及其围岩中硫铁矿的氧化作用，使矿井水呈现酸性和高铁性等。通过对神府东胜矿区大柳塔、上湾、补连塔、石圪台、寸草塔、布尔台、纳林庙、弓家塔等煤矿水质资料的收集分析[5,6]，根据矿井水水质情况，从矿井水资源化的角度出发，矿井水可以分为两种类型：（1）洁净矿井水，即没有被污染的地下水，水质基本符合生活饮用水标准，经过澄清、过滤、消毒处理即可饮用；（2）受污染的矿井水，矿井水的主要超标项是色度、浊度、悬浮物、油类、BOD、CODcr和硫化物等，高矿化度矿井水和酸、碱性严重及含氟、铁锰等重金属离子的矿井水、放射性矿井水只分布在一定区域。

2.2矿井水资源化处理技术国外矿井水处理与利用技术的研究与应用起步较早，并已取得许多可喜成果，俄罗斯主要采用中和法、絮凝沉淀法、气浮法净化矿井水，美国处理矿井水方法是中和法与预曝气法相结合，并且研制了抑制铁氧化细菌的生长，美国和欧洲国家先后开展了采用人工湿地处理矿井水，目前逐步应用于生产。英国常采用化学试剂中和处理以及反渗透、冻结法进行脱盐处理。目前，国内矿井水处理主要采用以下工艺：一、混凝（絮凝）、沉淀（澄清）工艺，实现矿井水无害化处理后，达标排放；二、混凝（絮凝）、沉淀（澄清）过滤、杀菌处理工艺将矿井水净化处理后作为工业和生活用水；三、净化处理后的高矿化度矿井水，采用反渗透等膜技术处理进行脱盐淡化，使其达到工业和生活用水标准后回用。通过对神府东胜煤矿区矿井水处理工艺收集的资料进行分析[7]，根据上述矿井水水质特点，神府东胜煤矿区矿井水处理一般采用如下技术：（1）清污分流技术。有些矿区井下未被污染的洁净矿井水与其他受污染的含悬浮物较多的矿井水分开，单独排至地面，直接用于生产和生活饮用水。如神东矿区乌兰木伦矿地面强排孔工程：井下（清）水由地面强排孔排入地面净水厂的供水管道，经净水厂净化处理后进入供水管网，供水能力达到4000m3/d；再如大柳塔井下净水工程：它充分利用井下采空区的蓄水能力，将所蓄清水在井下经过澄清、过滤、消毒处理后，供入矿区自来水管网，设计处理能力达10000m3/d，大大缓解了矿区用水紧张局面。（2）地面净化处理技术。神府东胜矿区多数中型煤矿在地面都有矿井污水处理厂，将受到污染的含悬浮物较多的矿井水在井下水仓汇集后排至地面进行净化处理，根据受污染的矿井水水质特点，主要去除色度、浊度、悬浮物、BOD、COD和硫化物等污染物，有些净化处理后回用工业和生活。根据大柳塔矿、活鸡兔矿等井下水处理厂处理工艺综合分析，神府东胜煤矿区矿井水一般工艺流程如图1。（3）高矿化度水。煤炭行业所指的高矿化度水，一般指微咸水（矿化度1g/L~3g/L）和咸水（矿化度3g/L~10g/L），甚至盐水（矿化度10g/L~30g/L），SO42-在400mg/L~1300mg/L。我国煤炭行业曾经以电渗析除盐应用较多，近几年，随着反渗透（RO）膜技术成熟和价格下降，应用RO除盐成为主要的发展趋势。反渗透几乎能除去水中所有杂质，其中复合膜的脱盐率达到99%以上，系统脱盐率达到97%以上。高矿化度矿井水经混凝沉淀过滤等预处理，再经RO除盐，出水完全能满足回用水各项水质指标。高铁高锰矿井水处理采用混凝沉淀KMnO4浸泡锰砂过滤反渗透除盐工艺，具有启动快，出水水质好的特点。（4）新处理技术的研究。由于神府东胜煤矿区地表广泛覆盖中、细风积砂层及萨拉乌苏组细砂层，考虑到风积砂具有很强的吸附和过滤功能，同时从因地制宜、就地取材和降低成本的角度考虑，有的学者[8]通过实验研究，提出利用自然净化方式处理部分地区矿井水。利用风积砂吸附过滤悬浮物或有机质强的特点，使矿井水自然净化后达到排放或利用标准，这即能减少矿井水资源化的投资，又可避免浪费宝贵的水资源。