神东矿井污水的开发与利用_刘永娟

·工程实例·神东矿井污水的开发与利用刘永娟,韩宝平,曹建军(中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221008)摘要:神东矿区地处荒漠地区,水资源非常缺乏,煤炭的开发不可避免地破坏了地下水资源。因此,水资源及其利用成为制约矿区建设的关键因素之一。针对这种状况,在采用先进技术对生活污水进行处理的同时,结合矿井污水和采空区及其充填物的特点,重点开发了矿井污水采空区过滤净化技术,为矿井污水的净化与利用开辟了一条新途径。关键词:矿区;矿井污水;采空区中图分类号:X703.1;X75文献标识码:A文章编号:1004-695X(2003)04-0088-04StudyonExploitationandUtilizationofMineWastewaterLIUYong-juan,HANBao-ping,CAOJian-jun(CollegeofEnvironmentalandSpatialScience,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou,Jiangsu221008,China)Abstract:Shendongminesiteislocatedinthedesertarea,thereisdeficientinwaterresourceextremely.Thegroundwaterresourceisdestroyedunavoidableinthecourseofcoalexploitation.Thereby,waterresourceanditsutilizationbecomeoneofthekeyfactorsconfiningtheconstructionofminearea.Aimatthatstiuation,theadvancedtechniqueisadoptedtotreatthedomesticsewage.Simultaneouslycom-biningwithminewastewater,goafwasterandfiller′scharacteristic,thisarticleemphasizesthedevelopmentofgoafwasterfilterandpurifica-tiontechniquetoinitiateanewapproachforpurificationandutilizationofminewastewater.Theprojectpracticeindicatesthatthegoafwast-er′sfillerhasevidentalpurificationfunctionforminesewage.Keywords:Minearea;Minewastewater;Goaf1矿区概况神东矿区煤炭资源十分丰富,但由于位于干旱缺水的毛乌素沙漠东部,受到供水不足的制约,有限的地下水资源赋存于第四系砂砾层和风化基岩中。然而,目前及今后一个时期内,对浅部煤层开采后,将对第四系砂砾层和风化基岩地下水产生破坏,疏排其地下水而进入矿井形成矿井污水。若对矿井污水进行净化处理,则成本高,划不来;如直接排入地表,不仅不符环保政策,而且对于严重缺水的矿区也是水资源浪费[1],因此,水资源及其利用成为矿区生态建设的关键因素之一。针对这种状况,在采用先进技术对生活污水进行处理的同时,结合矿井污水和采空区及其充填物的特点,重点开发了矿井污水采空区过滤净化技术,为矿井污水的净化与利用开辟了一条新途径。2矿井污水的来源及特征2.1矿井污水来源按地下水的赋存条件及水力学特征,矿区地下水可分为新生界松散层孔隙潜水、中生界裂隙潜水和承压水以及烧变岩孔洞裂隙潜水三类。矿区煤系基岩含水岩组含水微弱,第四系松散层孔隙潜水、烧变岩裂隙潜水及地表水体是矿井的主要充水水源。大气降水通过入渗补充地下、地表水构成间接充水水源。矿区内目前主采的1-2煤和2-2煤,上覆基岩厚度大部分小于煤层开采后形成的导水裂隙带发育高度,局部甚至小于冒落带高度,因此,冒落裂隙带是沟通各种充水水源进入矿井的主要通道。总之,由于煤层浅埋深、薄基岩、上覆厚松散层的特征,充水水源主要为第四系砂砾层含水层。收稿日期:2003-03-07;修订日期:2003-05-27作者简介:刘永娟(1978—),女,河北故城县人,硕士研究生,研究方向为污水治理技术。2.2矿井水化学特征矿区地下水为大气降水渗入成因型,降水为富含氧和二氧化碳的重碳酸水,具有较强的溶蚀能力,降水渗入砂层后,主要溶蚀砂层中的碳酸盐类矿物。在渗入基岩裂隙时,因Ca2+吸附于岩石裂隙面的能力强,水中的Ca2+置换岩石的Na+,使地下水中的Na+增多,同时有脱碳酸作用,析出碳酸88第16卷第4期污染防治技术2003年12月钙。同时由于基岩裂隙水的