矿井水回灌井下

矿井水外排很有可能造成地面环境污染,影响周围的植被,甚至地表水。河北冀中能源峰峰集团梧桐庄矿经过多年探索和实践,变治水为保水,实现了矿井水综合处理后回灌井下,既保护了生态环境,又增加了地层的支撑力。
  创新开采技术,变治水为保水
  梧桐庄矿的水文地质条件极为复杂,曾发生过断裂构造、原生裂隙等问题,而且矿井水的矿化度比较高,监测值高于国家标准5.6倍。水压高、水温高、突水量大,对矿井的安全生产构成巨大威胁,而高矿化度矿井水直接排放又会造成地面环境污染。
  为解决矿井水的问题,梧桐庄矿在总结过去矿井水治理经验的同时,与中国矿业大学合作,以绿色开采和可持续发展为理念,积极采用新技术新方法。通过导水陷落柱注浆封堵、断裂构造的超前探查治理、工作面底板预注浆加固改造等工程,对矿井突水进行彻底封堵,使矿井涌水量从原来的17.5立方米/分钟减少至目前的7.5立方米/分钟。同时,梧桐庄矿还进行底板突水机理、断裂构造发育规律、安全评估及控制理论与技术研究,按照防治水工作程序开展各项工作,逐步变治水为防水,成功实现了对矿井突水的控制,杜绝了各类突水事故的发生。
  实施生态保水,实现矿井水回灌
  在矿井达到减水效果的基础上,梧桐庄矿转变观念,确立了生态保水开采的新思路,由建矿初期的简单防水、治水、排水升华为生态保水、开发用水,投资近4000万元建成了国内首家矿井水回灌项目工程。
  梧桐庄矿在井下建设了每小时处理矿井水900立方米的矿井水回灌项目工程,将矿井水由井下澄清系统处理后,通过一级初沉、二级加药混凝反应、三级初沉澄清后,形成初步净化清水,再抽到井上。经过井上矿井水二次处理厂净化处理后,矿井水的悬浮物、浊度进一步降低,达到生产用水的要求,供给消防、降尘、绿化等使用。使用后剩余的水量在全部消毒后,要通过地面两个1200米深的钻孔再回灌到井田内的奥灰含水层。
  梧桐庄矿在全国首次将矿井水控制、处理、利用、回灌进行了五位一体的优化结合,实现了矿井水零排放和绿色开采的目标。
  “不仅如此,矿井水到地面后,不往厂区外排水,社会效益和经济效益也很可观。”据梧桐庄矿矿长赵鹏飞介绍,按照矿井水0.6元/吨的污水处理费计算,回灌工程一年可减少开支473万元,而澄清后的副产品煤泥水通过自动排泥系统排至煤泥水浓缩池,定期压滤处理回收利用,每年可直接创造经济效益100多万元。
  2009年8月,梧桐庄矿申报的《矿井水控制、处理、利用、回灌与生态环保五位一体优化结合综合技术研究》经过专家认真讨论,被审定为中国煤炭工业2009年度科学技术一等奖。
  专家认为,这一成果通过对高矿化度、高硬度、高悬浮物的“三高”矿井废水处理理论和试验研究,成功解决了矿井水利用和回灌的水质问题,从而实现了真正意义上的矿井水零排放,并较好地解决了矿井水回灌堵塞问题,提高了回灌效率。由于对矿井水实施的是闭合控制,最大限度维持了原生的水文地质环境,水下去之后就灌进了溶洞里储存起来,增加了地层的支撑力,避免了地面沉陷等自然灾害的发生,解决了水害防控与矿井绿色开采、矿区生态环保、矿山可持续发展之间相互矛盾与冲突的难题。