煤矿矿井水处理方法与综合利用策略分析

和镇1 ,王涛2

摘 要：在煤炭开发过程中，不仅会破坏原有的地表结构，导致周围环境的污染，也会造成严重的水污染问题。煤矿矿井水中存在很多的杂物，是聚集于矿井中的废水，合理地处理矿井水不仅可以减少污染，也可以发挥矿井水资源的最大价值，对于煤矿矿井水，在加工处理上要严格按照一定的施工工序和流程进行，才能净化煤矿矿井水，也可以合理地利用煤矿矿井水。本文主要探讨煤矿矿井水处理方法与综合利用策略。

关键词：煤矿矿井水；处理方法；综合利用；策略

前言

矿井水污染问题会直接影响人们的用水，也会阻碍煤炭生产作业，在煤炭行业深入发展的背景下，水污染问题更为严重，同时缺水问题也更为显著。在处理后对矿井水进行综合利用，不仅可以减少污染，也可以节省水资源，发挥煤矿矿井水最大的利用价值，进而实现生态效益和经济效益的共同发展。

1矿井水特点和类型

煤矿矿井水主要来源于地下水，当矿井产生裂缝时，地下水会渗出来，形成煤矿矿井水。一般情况下，煤矿矿井水的特点有成煤地质环境和地层矿物质成分有关，其水质和水量受多个因素的影响，其中地质条件与充水是影响水质和水量的主要因素。煤矿矿井水主要有洁净矿井水和酸性矿井水两种，虽然煤矿矿井水有地下水的特征，但是也存在地表水的特点，在排水量上，受到水文地质条件的影响，不同地区的煤矿矿井水总体特点不同。据统计，产生1t原煤，会形成0.5m3到10m3的煤矿矿井水，虽然矿井废水污染不大，一般不会存在有毒物质，但是部分成分超标，如硫酸盐、氨氮、COD、总氮含量等成分，对煤矿矿井水进行处理，可以实现综合利用，满足当下社会的环保生产理念[1]。

2 矿井水处理方法

2.1 洁净矿井水的处理

一般洁净的矿井水没有受到污染，这类水的应用价值较高，可以用于生活和生产，在处理这类水时，一般对煤矿水层经过采样进行分析，并实施井下清污分流的处理方法，通过专用的管道将其排出并实现二次利用，处理成本较低，经济性强，操作较为简单。

2.2 悬浮物矿井水的处理

在煤矿矿井水的处理中，悬浮物的矿井水十分常见，可以采用矿井排水对其加以处理。受到采矿作业的影响，如果悬浮物量较大，带有较多的煤尘、岩粉等，但是没有细菌，其化学指标和毒理指标基本满足生活用水的标准，可以借助井下水仓对其进行沉淀处理后，然后将其排到地面，通过使用一般水的处理方法，就可以获得生活用水。

2.3 高矿化矿井水的处理

在处理煤矿矿井水的过程中，还会碰到富含盐、离子的矿井水，水中富含硫酸根离子、钙离子、钠离子等，一般这类水中含有的可溶性固体总含量会明显超过103mg/L，水质一般为中性或者弱碱性，有明显的苦涩味。由于这类水中的含盐量较大，不能作为饮用水，在处理这类水时，要先进行预处理，通过脱盐处理可以减少水中的盐含量，一般会通过蒸馏处理、反渗透处理，对水中的盐含量进行处理。此外，电渗析法在这一类水的净化处理上应用较为广泛，且经济效益较高，可以起到较好的处理效果。

2.4 酸性矿井水

酸性矿井水十分常见，对土壤和地下水的污染都极大，处理酸性矿井水的基本思路是降低其酸度，通过中和处理将其变成中性水，也可以采取人工湿地法进行处理。酸性矿井水的出现，主要受到煤中的硫元素影响，同时在矿井水涌水量、密闭状态、空气流通状况、煤层倾角、开采深度及面积等因素的共同作用下形成不同酸度的矿井水。矿 （酸性矿井水的）

2.4.1 物理化学处理法

在处理酸性矿井水时，可以借助石灰石进行中和反应，然后降解反应过程中形成的形成钙盐、碳酸，实现对矿井水的洁净处理，在具体的操作中，可以选用滚筒将CaCO3置于矿井水中，通过旋转以增加反应面，促使反应不间断以实现矿井水的净化。还可以选择颗粒较细的CaCO3，将其装置成塔，让矿井水从上而下流过实现水的过滤和净化。在处理酸性矿井水时，也可以借助石灰进行处理，通过反应实现对酸性矿井水的处理。其应用较为广泛且较为成熟，可以高效地处理酸性的矿井水，作为一种中和剂，石灰价格便宜，应用简单，且便于管理，在酸性废水的处理中应用十分广泛。

2.4.2 生物化学处理法

生物化学处理法在部分国家的应用较为广泛，在酸性的环境下，借助氧化亚铁硫杆菌，将矿井水中的亚铁离子转化成铁离子，进而实现对矿井水的处理。

2.4.3 湿地处理法

在处理酸性矿井水的过程中，其总体成本较高，且可能会面临二次污染问题，所以对于特殊的地区，如塌陷区沼泽地带的矿井水处理，要合理利用湿地处理技术。这一处理技术是借助湿地植物、细菌等和矿井水中的亚铁离子等物的吸附作用，实现对矿井水的净化处理，这样不仅可以降低水的酸度，也可以除去水中的离子物，这一方法成本低，不会产生二次污染，是符合环保的基本理念，且处理效果好。

2.5 特殊矿井水的处理

在煤矿的开发中，部分地区的矿井水水质较为特殊，水中有大量的特殊污染物，如含氟矿井水等。由于这类矿井水较少，结合具体的污染物，要进行差异化的处理，例如，含氟矿井水的处理可以选择吸附法；处理含油矿井水时，可以选择施气浮法。

3 煤炭矿井水综合利用策略

煤矿矿井水的综合利用，贯彻了基本的环保生产理念，既减少了污染，也实现了水资源的最大利用价值。一般矿井水的综合利用有两个基本方向，第一是将其转化成生产用水，第二是将其转化成生活用水，生产用水可以分为农业用水和工业用水，一般工业用水对水质的要求较低，而农业用水对水质的要求更高，生活用水对水质的要求更高。

3.1 矿区井下用水

在矿区井下作业过程中会用到大量的水，一般其对用水水质要求不高，只要经过简单的处理就可以实现矿井水的回收利用。例如，在井下作业中的灌浆环节，主要用于防火，在灌浆中需要用到水，一般这一作业对水质的要求不高，酸碱度在6～8即可满足作业要求，所以在防火灌浆中，可以对矿井水进行综合利用，不仅减少了处理成本，也实现了对水源的二次利用，减少了对水资源的浪费[2]。

3.2 选煤厂补充水

对有悬浮物的矿井水进行处理后可以作为选煤厂补充水，对于储存于井底的水，用絮凝剂可以对其进行沉淀处理，处理后期悬浮物浓度低于0.4 kg/L，pH在6到8之间就可以作为，选煤厂补充水，沉淀后的煤矿杂物可以运送到地面进行集中处理，经过净化沉淀后的水还可以用作农业用水。

3.3 生活用水

在具体的煤矿作业中，会遇到断层，断层常常会有承压水涌出，通过对涌出水水质的判断，在确定其没有经过污染后，可以用作生活用水，如果出水量稳定，水质指标达标，可以进行常规软化处理和消毒处理，然后将其作为生活用水的水源，以解决矿井缺水问题。可以在出水口就近建设水泵、水仓等设施，以实现水资源的二次利用。

3.4 矿井非饮用水源

矿区的生活用水量也较大，如矿井浴室、矿区绿化等生活用水，如果将矿井水加以处理，可以用作矿区生活用水，降低了饮用水的量，也实现了资源的合理利用。可以结合矿区用水情况建设矿井水处理设施，为矿区生活供水，实现水资源的回收利用，减少资源的浪费。

4总结及展望

综上所述，在环保理念下，不应该单一地将煤矿矿井水看成一种污染源，这是不够全面的，应该立足可持续发展理念之上，将矿井水作为一种资源，合理处理后加以综合利用，对其进行合理处理后，可以作为生产用水、生活用水，不仅处理了矿区的缺水问题，也有效利用了矿井水，节约了矿区的水资源。

参考文献

[1]柴新庚.煤矿矿井水处理方法与综合利用策略分析[J].山西化工,2022,42(03):49-51.

[2]郭剑锋.煤矿矿井水处理现状及发展趋势[J].能源与节能,2022(06):214-216.