摘要：通过对抚顺老虎台矿井水的水文地质状况的简述，提出了对矿井水实施“防用结合”和资源化管理，既做到了节能减排，又实现了变害为宝的目的，并取得了显著的经济效果，为其他矿井水的防治与利用提供借鉴。
关键词：矿井水 设施改造 综合利用 效果级改造方案
引言：矿井水是矿井生产准备和开发过程中煤岩层通过间隙、裂隙渗透或以其它形式聚集而产生的自然涌水。它一方面造成严重的地质灾害，危胁生产和人身安全；另一方面又是宝贵淡水资源，有着很大的利用价值。多年来老虎台矿积极贯彻落实国务院、国家发改委有关节能减排和可待续发展的指示精神，按照建立循环经济创建节约型企业的工作要求，结合井上下的实际情况，在综合利用矿井水方面做了大量的工作。先后对井上下管网进行改造，改变排水方式、建立井下水净化系统。从单纯矿井水防治转向矿井水资源的开发利用，变害为宝，充分发挥矿井水的作用，取得了可喜成果，探索出一务矿井水综合利用的有效途径。
一、矿井水概况
1、水文地质背景
老虎台矿在1999年以前，根据矿区水文地质条件，地质构造复杂程度和矿床水类型，依照《矿井水文地质规程》地质分类为水文地质简单型矿井，矿井正常涌水量10m3/min，水量小，水文地质工作以地面防排水工程为重点。
2、矿井水文地质
2.1、采煤沉陷的影响
多年来，因采煤沉陷的影响，在地表形成了大面积沉陷区，在井田范围内形成积水塌陷坑10多个，07年“3.10”透水事故后，对地面进行了回填，现有积水坑2个，积水量约100m3。另外，地面塌陷坑也破坏了上覆水层和地面排水设施，特别是采用综合机械化放顶煤开采，形成的裂隙带受地下潜水的补给，有充水的可能，对矿井安全生产构成威胁。也使矿井充水条件更加复杂化，导致矿井涌水量不断增加。
2.2、老、龙两矿相通使矿井的涌水量变化
老虎台矿东邻龙凤矿关井后，数万米巷道和大面积采空区将被矿井水充满，矿井深部水的压力很大，在矿井-580m水平将达到60个大气压以上，虽然两矿之间设有50m的保护煤柱，但是因地质构造和开采过程中的各种不可预见因素，保护煤柱中难免会有薄弱环节存在，其强度不足以抵抗巨大的水压，这就对老虎台矿安全生产构成严重威胁，一旦透水，损失巨大，后果不堪设想，防治龙凤矿井水问题迫在眉捷。经有关专家研究论证，龙凤矿朋宜疏不宜堵，第一步：于龙凤矿关井前，在两矿之间打一条疏水道，设一道防水闸门，截流龙凤矿井水到老虎台井下，达到防治龙凤矿井水的目的，截水经济标高定在-580m，遇特殊情况则关闭防水闸门，采取疏堵相结合的方法治理。巷道贯通后，由于压力较大，岩质不好，巷道难于维护，不能实现全巷道过水，经测算后接设两趟Φ462mm水管，管路周围用河沙充满，流量为8.0m3/min。现在老虎台矿矿井水量已达18.0m3/min，日涌水量达25920m3。
二、矿井水的综合利用的重要性和设施改造实施方法
1、矿井水利用重要性
水作为人民生活及企业生产的命脉作用越来越受到重视，水资源不断减少，城市供水形势已十分严峻，节水已刻不容缓，挖掘企业自身潜力，合理利用水资源，已是企业当前的一项大事，寻找和开发新的水源，对缓解企业用水紧张局势，节约用水，降低生产成本具有十分重要的战略意义。我矿井下有大量矿井涌水，并且水质较好，投入少量处理费用就能利用，合理开发利用这部分水资源，坚持可持续发展，会给我矿带来巨大的经济效益。针对这种情况，我矿实施了井下和地面工业用水改造两步战略。
2、矿井水利用的设施改造及净化方法
2.1、井下水仓合理改造配水及来水净化
为了进一步深化排水、简化排泥系统，采取分阶段集中排水。-880m、-730m设转排泵站，泵房水集中排至-580m水平，由-580m水泵再把水排至地面的储水系统。在-580m水仓实施了合理配水及水仓来水净化方案，对-580m16条水仓进行改造，1～10号为混水仓，11～13号为清水仓，14～16号为净水仓，做到矿井水分储分排，在井下对矿井水进行合理分配和净化处理。由-580m水仓铺设管路1800m至地表5000m3净水池，供选煤厂补充用水、锅炉、洗浴用水，有效地保证了矿井水的综合合理利用。
2.2、采取措施利用报废的龙凤矿井水资源
龙凤矿关闭报废后，井下尚存数万米的巷道和大面积开采的采空区，充满积水。怎样利用水源减小对我矿的威胁，在-580m水平掘一条贯通龙凤的巷道，利用新掘的巷道设置防水闸门，设两趟Φ426mm管路与龙凤水相通，达到控制和放水的目的。日放水量11520m3，从闸门铺设管路4000m直通-580m水仓，不仅利用了水资源，而且把龙凤井田内的积水控制在-560m安全水位以下，确保了我矿的安全生产。
2.3、对浅部水平涌水作截流
分别在-330m、-430m水平作两个水仓，截流浅部区域的自然涌水，在水仓底部做闸门，接管路直至浅部各采煤工作面。
2.4、水质情况调查
为分析矿井水的水质，提供可利用的科学依据，我们多次对井上下不同地点采集水样进行化验分析得知：矿井水的硬度偏高，含有微量硫、磷、铁等矿物质，较多的悬浮物及少量病菌。
水质化验对比结果如下:
2.5、水净化处理方法
根据用水情况及用水地点可知，井下工业用水和洗煤用水对水质要求不高可不做处理，对浴池及锅炉用水来说，主要需解决的问题是悬浮物、病菌（主要是大肠杆菌）及水的硬度。采取向水中投放混凝剂（聚合铝等）的方法可除去悬浮物，采取向水中加氯气方法可除掉病菌。水的硬度高对洗浴无害，但对锅炉不利，其水质的软化由暖气厂用钠离子交换等方法处理；微量的矿物质对水质影响不大。通过对水质的净化处理，为充分利用矿井水创造了条件。
3、矿井水上下的综合利用
3.1、井下工业用水利用
在井下生产过程中，以矿井涌水全面取代原来的净水，井下用水主要包括生产用水、消火洗尘用水、煤体用水、旧巷充填用水、地质消火钻孔用水等。老虎台矿已停止向井下供净水，全面应用矿井水，浅部-430m以上工作面运用浅部截流的水，深部-580m以下采用自龙凤至水仓管路中途接出口至东部工作面,从水仓配净水至西部工作面.据统计全年可节约净水260多万吨,每年节约用水费用500多万元。同时井下产生的部分污水,直接排到地面充填蓄水池,进行净化处理,然后再作为保安消火、充填旧巷使用,减少污水外排造成河流污染的后果,真正做到了节能减排,使井下水得到了全面综合利用。
3.2、地面工业用水改造
地面工业用水包括洗煤用水、锅炉用水、洗浴用水三部分。首先利用原有厂房设备改建配水中心和泵房，再合理布设管路网络。此三部分用水,以矿井水取代自来水,每年可节约用水144多万吨,节约用水资金331多万元,减去净化处理用药品增加及电费增加约50万元,每年可节约生产成本281万元。截至今年3月份预计节约成本1779万元。
总之，矿井水合理开发利用既可节约用水又可减少污染，做到节能减排，取得了巨大的社会、经济、环境效益。
三、结束语
利用现有矿井水资源，不断挖潜，搞好综合利用，创建节约型企业，作好节能减排工作，是我们长期思考的问题．今后在现有的自然、经济、技术条件下，建立优化模式，进一步实施经济合理，系统完善，措施有力高效，矿井水综合利用细化和管理方案。让每一滴水发挥作用，实现循环经济和可持续发展的战略目标，为提高老虎台矿的经济效益和节能减排工作贡献力量。
作者简介：王福军（1968年4月—），男，毕业于辽宁工程技术大学，注册安全工程师，采煤工程师，现任老虎台矿地测科副科长。1990年7月参加工作以来，一直从事一线及采矿设计工作，先后在市级刊物发表多篇获奖论文。
论文作者:王福军,李俊增
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/24
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