煤矿矿井水资源化及综合利用

我国淡水资源严重缺乏,许多煤矿一方面严重缺水,另一方面为保证煤矿生产安全进行,废水又直接外排,极大地破坏了地下水资源。文章简要介绍了根据矿井水的水质类型,将矿井水净化处理为生产、生活用水的各种方法,并结合汪家寨煤矿实际污水处理情况,分析了矿井水资源化的社会效益、环境效益及经济效益。     

我国煤矿矿井水处理用于生活用水的现状和建议

分析了我国煤矿矿井水的水质特征,对2009~2018年期间煤矿矿井水处理用于生活用水相关论文进行了检索和统计分析,结果表明,含悬浮物矿井水、含铁锰矿井和高矿化度矿井水,都有处理后用于生活用水的工程案例。针对目前存在的问题,提出了我国煤矿矿井水处理用于生活用水的建议。     

矿井水处理回用技术的应用

文章以山西阳泉煤矿矿井水回用处理工程为例,介绍了通过采用传统工艺与反渗透技术相结合的方法,处理企业生活和生产回用水。经过一年多运行实践表明,改造后的矿井水达到了设计处理水量和水质的要求,保证了矿区正常的生产和生活用水,充分利用了矿井水资源,避免了未经处理的矿井水直接外排污染地表水系,是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。     

我国煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展

煤炭长期占据我国能源消费结构的主体地位,因煤矿建设、开采、洗选、加工、废旧煤窑和矿井关闭等引发矿区一系列水环境问题尤为突出。国家大力支持"煤炭革命",煤炭安全绿色开采成为新时代的主题,环保部门越发重视煤矿区的水环境问题。分析研究了我国煤矿矿区现阶段的水环境现状,针对不同矿区、不同矿井水类型,从矿井水污染模式和类型、含水岩组结构破坏、水资源流失、矿区土壤重金属富集和废弃矿井水位回升诱发的环境地质问题出发,总结我国煤矿区水环境研究现状、技术水平和未来发展趋势,并以矿井水处理为重点,分析归纳了洁净矿井水(物理法)、含悬浮物矿井水(混凝和超磁分离法)、高矿化度矿井水(蒸馏、离子交换和膜分离法)、酸性矿井水(物理、化学和生物法)、特殊组分矿井水(絮凝沉淀和离子交换法)和矿井水回灌(深层回灌)的水质特点、处理工艺和优缺点,并指明了未来的研究方向。根据煤矿区矿井水资源化利用现状,提出矿井水用于工农业生产、生活和特殊组分的矿井水资源化利用的优势和局限,针对特殊组分的矿井水提出了矿井水资源化利用的技术体系和理论框架,为进一步丰富和完善矿区水资源利用提供技术支撑。最后,针对矿井水资源化利用过程中的问题提出了"阻断、减量和保护"三原则,并对未来我国煤矿区环境现状和矿井水处理利用进行了展望。     

矿井水资源优化利用及节能降耗改造

目前矿井用水主要是利用深井抽采地下水供给井下生产,而矿井水往往没有被充分利用就被排放到地面.为了节约水资源,充分利用矿井水,减少能源消耗,通过对矿井水文地质条件的分析,赵固一矿提出了用钻场钻孔涌水代替抽采地下水供给井下生产的优化利用方案.实践应用表明,该供水方案水量和水压稳定、可靠,确保了矿井下的正常用水,且节能降耗效益明显.     

高矿化度矿井水处理及分质资源化综合利用途径的探讨

针对部分煤矿高矿化度矿井水产生量大,处理难度高,直接排放造成环境影响大的问题,结合高矿化度矿井水的特点,总结了目前主要的处理工艺并进行了技术比较,同时结合煤矿自身、周边企业及矿区生态用水特点提出了分质资源化综合利用途径,为同类煤矿项目开发做好高矿化度矿井水的处理和综合利用提供了思路和参考。     

可持续煤矿矿井水处理与资源化技术综述

煤矿开采过程中会产生大量的废弃矿井水,不仅造成水资源的大量浪费,而且还威胁着矿区生态环境。本文综述了我国常见矿井水的常规处理方法,以及将矿井水视为水资源的可持续矿井水水处理与资源化技术,首次提出以“时间维度和空间维度”对矿井水进行全时空处理,并着重阐述了矿井水分级处理、分质利用技术,反渗透浓水处理与资源化技术,煤泥处理与资源化技术,以及重金属回收与利用技术等,对煤矿区矿井水处理与资源化利用具有指导意义。     

井下封闭采区老空水的开发利用

井下已封闭采空区老空水,作为矿井水的一部分,也是一种宝贵的水资源。如果合理有效地利用这部分水资源,不但可以防止水资源流失,而且有利于缓解矿区井下用水短缺的局面,同时,减少封闭采空区涌水排到地面的处理程序和对矿区环境的污染,并为企业的快速发展提供水资源保障。因此,必须坚持科学发展观,利用现代科学技术装备,在矿井水的开发利用上作文章,使之变废为宝,实现废物资源化,为矿井井下用水的稳定、可靠提供保证。     

大同煤矿矿井水资源化处理利用

通过对我国矿井水处理方法现状以及大同矿井水特点的分析,提出适合大同地区矿井水处理的方法,解决矿区用水量日益增加和水资源越来越短缺的矛盾,保证煤矿企业的正常生产和经营,提高煤矿企业的综合效益,促进矿区的可持续发展。     

矿井水复用的研究与实施效果

丁集煤矿以井工开采为主,为了确保井下安全生产,必须排出大量的矿井水。直接排放矿井水不仅会浪费水资源,也污染环境。丁集煤矿采取措施对矿井水进行处理并加以利用,不但防止了水资源流失,避免对环境造成污染,而且缓解了矿区供水不足、改善矿区生态环境、满足生产和生活需要。     

煤矿排水综合自动化系统的设计与应用

煤矿生产过程中会有一定量矿井水生成,必须及时将其排出,否则将会对生产的顺利进行造成不利影响,甚至会导致塌方事故的发生。文章首先对矿井排水综合自动化系统设计方案进行简单介绍,之后对系统的硬件选择以及具体的工作流程进行详细阐述。     

薛湖煤矿矿井充水主控因素与矿井涌水量预测研究

河南薛湖煤矿在开采过程中受到了水害的影响,为了确保煤矿安全、高效生产,分析了矿井水文地质条件,研究了矿井冲水的主控因素,并对矿井涌水量进行预测计算。研究结果表明,薛湖煤矿矿区发育六大含水层（组）和三大隔水层（组）,煤系地层的二叠系砂岩裂隙含水层是危害矿井生产的主要含水层,随着生产的进行,顶板砂岩水多被疏干,对生产的安全不会造成很大的影响。二2主采煤层的直接充水水源为二叠系二2煤层顶板砂岩裂隙承压水,间接充水水源为二2煤层底板和奥陶系灰岩岩溶裂隙承压水,矿井的自身采空区积水是薛湖矿的充水水源之一。二2煤的导水途径主要有裂隙、断层和封闭不良钻孔3种,高角度正断层可能成为导水通道。越往深部开采水压将会越大,构造和裂隙的发育增加了底板水涌入矿井的危险。选取比拟法和稳定流解析法对采区矿井涌水量进行计算,比拟法计算的全矿井正常涌水量656 m 3/h、最大涌水量787 m 3/h比较符合近年来矿井充水的实际情况,可以作为下一步矿井开采的依据。但随着开采水平的不断延深,太灰岩溶水向矿井突水的概率也将大大提高,若出现短期内多点突水情况,将会超过比拟法预算的最大涌水量。     

矿井突水的预测预报

矿井突水的预测预报是指查清矿井水文地质条件,对水害做出分析判断。本文论述了矿井突水预测预报的方法种类和研究现状,总结和评述了各种矿井突水预测预报方法的应用价值和研究不足之处,指出我国的矿井突水预测预报方法正经历一个从实践到理论,再从理论到实践的不断发展过程,同时强调矿井突水的预测预报是一个需要不断深入研究的难题,将非线性科学应用到该领域是今后的发展方向。     

大海则煤矿高盐矿井水综合处理关键技术研究与应用

文章介绍了大海则煤矿高盐矿井水综合处理工程的详细设计,分析大海则煤矿与化工分公司各自厂区的公用条件、用水情况、煤矿高盐矿井水水质情况,对比各主要工艺流程及工艺特点,将整个高盐矿井水处理工艺分段布置,完成了一套先进、经济的煤矿高盐矿井水处理的综合利用,保证了大海则矿井及选矿厂项目运行期间排放的矿井水得到有效的处理|该工艺路线的选择与布置可提高蒙陕地区周边煤矿、煤化工的高盐矿井水的综合利用。     

Study of Mine Water Inrush from Floor Strata through Faults

The mechanism of mine water inrushes in coal mines in China differs considerably from that in other countries. In China, most water inrushes occur from floor strata, the source of water inrush being karstic limestone aquifers. This paper describes the mechanism of mine water inrushes through a fault in the mine floor using principles of strata mechanics, and the path of water inrush from an aquifer to the working face. A criterion to judge whether the ground water inrush will occur through a fault or not is also described, together with a case history of water inflow in Feicheng Coalfield, China.     

Assessment and Management of Water Resources for a Lignite Mine

A water resource management study was carried out for the proposed exploitation of lignite in Gujarat, India. The main source of water in the region is monsoon rainfall, which averages 567 mm/yr. The mine will be excavated in benches below groundwater level. Depth of water from the surface varies from 2–5 m. Total groundwater available within the leasehold area is 485 m³/day and water demand for mining purposes will be around 120.5 m³/day (25% of the available groundwater). During the monsoon season, an estimated pumping capacity of 236 L/s should taken care of groundwater seepage and rainwater when the maximum excavated area exists. After rehabilitation and backfilling, a water body will be created in the mined out pit, which will act as a water reservoir and enhance groundwater recharge. The mine should not significantly affect the region's water resources as long as the recommendations outlined in this paper are adopted.     

平煤八矿地热水害治理与地热资源开发利用

平煤八矿随着矿井开采深度的延伸,二水平己组煤层开采时底板寒武系石灰岩含水层高压水的威胁随之增加,降低二水平己组煤层承受的水压值已刻不容缓。经井下现场测定:寒武灰岩水水温高达50～62℃,若按正常疏水降压方法进行处理,受高温水散热影响,采掘工作面温度将达到35℃以上,生产工作将被迫停止。在查清地热形成机理和分布规律的基础上,依据地热水压力、温度特征和矿井采掘情况,提出了经济上合理、技术上可行的地热灾害治理措施,设计地热开采井并制定优化的地热水综合开发利用方案,实现了矿井地热灾害由被动防治到主动利用的战略转移。     

Giant Mine: Identification of Inflow Water Types and Preliminary Geochemical Monitoring during Reflooding

Abstract:  Between 1948 and 1999, gold ore containing high concentrations of arsenopyrite was mined at the Giant Mine near Yellowknife, Canada. Processing resulted in 215,000 kg of gold and approximately 237,000 tonnes of highly soluble arsenic trioxide, a by-product of the roasting process. The arsenic dust was collected and placed underground in 15 shallow chambers and stopes (within 75m of the surface) with the understanding that the ground would revert to permafrost conditions once mining was completed. Subsequent studies have shown that the ground is unlikely to refreeze naturally; therefore, it has been proposed to actively freeze the arsenic trioxide storage areas to hydraulically isolate them from the post-closure ground water system. However, other arsenic sources (backfilled tailings, etc.) exist deeper in the mine (600 m total depth), so there is a concern that arsenic will leach into the minewater system and ultimately into the environment when the mine is allowed to flood. Therefore, the development and implementation of a remediation plan for the site requires a good understanding of the arsenic distribution and expected release to the mine water. To gain this understanding, a detailed program of surface and underground sampling was carried out to identify or “type” the inflow sources to the mine, and their interaction with arsenic sources both on the surface and within the mine workings. As of July 2005, the mine has been allowed to begin reflooding to reduce pumping costs and remove the need for servicing pumps at the bottom of the mine, thus allowing the main shaft to be taken out of service. Prior to starting reflooding, a multi-level monitoring system was installed in the main shaft and is currently being used to monitor reflooding levels and water chemistry. Samples can be collected from each mine level intersecting the shaft. The system will monitor reflooding rate and test how underground arsenic sources (backfilled tailings, etc.) are affecting water quality in the mine. This geochemical information will be used to assess long-term arsenic loading from sources outside the frozen zone and predict how long mine water treatment will be needed before natural ground water flow can be allowed.     

含氟矿井水处理研究

以平煤八矿矿井水处理为研究对象,通过混凝剂对比试验,确定最优的混凝剂投加方案,以降低矿井水中氟离子含量,达到矿区生产、居民日常生活用水的标准,使矿井水能够综合利用,为矿区创造社会效益、经济效益和环境效益,并为项目的进一步研究提供基础数据.