復(fù)雜水文地質(zhì)條件下礦井水的綜合治理研究

丁立強

（內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局109勘探隊，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

復(fù)雜水文地質(zhì)條件下礦井水問題的發(fā)生，會對整個礦井安全生產(chǎn)造成極為不利的影響，做好對礦井水文地質(zhì)資料的全面收集，明確礦井地質(zhì)構(gòu)造具體特征，結(jié)合實際對其礦井水進行綜合治理是確保礦井生產(chǎn)穩(wěn)定安全運行發(fā)展的必要條件。

1 復(fù)雜水文地質(zhì)條件下礦井水綜合治理要點

復(fù)雜水文地質(zhì)條件下礦井水綜合治理期間，必須結(jié)合實際對整個礦井水文地質(zhì)動態(tài)進行全面分析，從礦井水性質(zhì)及處理后續(xù)用途角度出發(fā)，對礦井水本身形態(tài)是地下水還是地表水進行全面分析，明確其是性質(zhì)為天然水源還是污染水源，以此對進行針對性治理方案設(shè)置。同時對其所各分項環(huán)節(jié)做好全過程的動態(tài)把控，確保礦井水綜合治理質(zhì)量能夠充分得到保障，全面促進相關(guān)礦業(yè)企業(yè)發(fā)展的高效性和穩(wěn)定性[1]。

2 復(fù)雜水文地質(zhì)條件下礦井水綜合治理方法

2.1 明確礦井構(gòu)造及其水文地質(zhì)條件

進行礦井水治理前，應(yīng)明確相應(yīng)礦井構(gòu)造機器自身水文地質(zhì)條件，對其內(nèi)部斷層規(guī)模以及礦層分布進行相應(yīng)整合，根據(jù)具體信息對確認礦層視源來源，并對各面封閉便捷條件進行全面分析，對礦層走向長度范圍以及縱向延深幅度做影響劃分，以此來預(yù)估出處對應(yīng)礦井水動儲量，后續(xù)結(jié)合其實際特征選取專業(yè)合理的治理方法，形成具有針對性的礦井水綜合治理方案，確保對應(yīng)礦井生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，有效提升相關(guān)企業(yè)整體經(jīng)濟效益。

2.2 懸浮物處理方法

針對復(fù)雜水文地質(zhì)條件下礦井水綜合治理期間，對其所形成礦井水內(nèi)部所存在懸浮物進行全面分析，針對其懸浮物自身粒徑為巖塵及煤粉的特性，如果按照自然沉淀來對其進行一定處理整治，整體難度較大且最終處理效果相對較差。總體來看針對復(fù)雜水文地質(zhì)條件下懸浮物礦井水處理整治，是使相應(yīng)礦井生態(tài)環(huán)保性能夠得到改進完善的關(guān)鍵。

2.3 高礦化礦井水處理方法

（1）結(jié)合礦井其水溫地質(zhì)信息，對高礦化礦井水進行處理時，明確高礦化礦井水其本身主要是指含鹽量大于1000mg/L的礦井水，當(dāng)前我國大部分煤礦高礦化礦井水含鹽量基本達到2000mg/L左右，少數(shù)煤礦高礦化礦井水甚至達到4000mg/L以上。目前對其進行脫鹽設(shè)置時主要以化學(xué)、熱力、膜分離方式來體現(xiàn)。

（2）其中化學(xué)脫鹽方式即按照離子交換原理開展進行對應(yīng)作業(yè)，此期間利用陰陽離子交換劑對相應(yīng)礦井水中的離子進行去除，使相應(yīng)礦井水內(nèi)含鹽量得到全面降低，其適用于含鹽量低于1000mg/L的礦井水。而熱力方式則主要是按照高溫蒸餾以及低溫冷凍的原理，對相應(yīng)礦井進行脫鹽淡化設(shè)置，其適用于含鹽量3000mg/L左右礦井水。膜分離方式則主要結(jié)合電滲析以及反滲透技術(shù)原理，來滴相應(yīng)高礦化礦井書進行脫鹽處理，電滲析即在其礦井水區(qū)域內(nèi)附近進行直流電場設(shè)定，在電場作用下使其離子交換膜可以形成對溶液中離子的選擇透過性，繼而使溶液和溶劑形成分離，這個過程含鹽礦井水通過電滲析后可達到淡化水標準；而反滲透法則主要按照半透膜在相應(yīng)壓力作用下所形成的物質(zhì)分離現(xiàn)象，有效去除其所含無機鹽類、低分子有機物等，改善整個高礦化礦井水性質(zhì)，使其達到排放以及再生利用標準；膜分離方式主要適用于含鹽量4000mg/L以下的礦井水處理。

2.4 酸性礦井水處理方法

（1）復(fù)雜水文地質(zhì)條件下所形成的酸性礦井水，對其進行整治處理時主要按照生物化學(xué)、中和處理、濕地生態(tài)工程處理方式來體現(xiàn)。其中生物化學(xué)處理是當(dāng)前酸性礦井水整治期間相對應(yīng)用較為廣泛的方法。其本身所具有的易操作性相對較為明顯，其可以確保礦井水治理質(zhì)量基礎(chǔ)上，最大限度促進相應(yīng)礦業(yè)企業(yè)整體經(jīng)濟效益；利用生物化學(xué)方式進行酸性礦井水處理時，主要是采取氧化亞鐵硫桿菌在酸性條件下可以將水中鐵離子進行氧化的原理，使其水體性質(zhì)得到一定反應(yīng)和改善，之后利用石灰進行對應(yīng)中和，以此來降低酸性礦井水本身酸性度。需要注意的是運用此類方式開展進行相關(guān)工作時，本身對反應(yīng)器體積要求較高，整體投資成本也相對偏高，因此在實際實踐期間必須結(jié)合礦井結(jié)構(gòu)及礦井水規(guī)模，確保所設(shè)置方案的合理性和可行性。

（2）中和處理作為酸性礦水處理方法張較為常見的一種，其主要以選擇合理的堿性中和劑來體現(xiàn)，比如對石灰石、大理石、白云石等堿性物質(zhì)的選用，結(jié)合礦井水本身特性，對其具體反應(yīng)性、適用性進行全面分析來制定相關(guān)方案；目前我國及較為常見的酸性礦井水中和處理，多是以石灰石中和來實現(xiàn)，石灰石中和其在處理裝置設(shè)定上主要是以滾筒法、升流膨脹過濾、曝氣流化床處理來展現(xiàn)，其中石灰石中和滾筒裝置的形主要是以石灰為中和劑，在滾筒中對相應(yīng)酸性礦井水進行中和處理來使礦井水治理效果能夠達到預(yù)期標準；而石灰石升流膨脹過濾則是按照細小石灰石顆粒為主要濾料，對酸性礦井水進行底部濾池自慮，確保整個個中和反應(yīng)能夠沿流線方向不斷形成一套循環(huán)處理的模式，確保相應(yīng)礦井水出水在沉淀口即可直接排出，使酸性礦井水能夠完全達到相關(guān)排放標準。

（3）酸性礦井水處理方法中的濕地生態(tài)工程處理，其在世界發(fā)達國家應(yīng)用較為廣泛，我國近年也逐漸加大對其推廣普及應(yīng)用力度，其本質(zhì)上是一項污水處理技術(shù)，且具備投資少，運行費用不高、易于管理的優(yōu)勢；同時配合相關(guān)化學(xué)處理確保整個酸性礦井水綜合治理質(zhì)量能夠完全得以體現(xiàn)。

2.5 體系流程分析

對復(fù)雜水文地質(zhì)條件下礦井水做好全面分析，結(jié)合上述礦井水處理方法，選擇合理專業(yè)的處理手段形成綜合治理方案，按照疏水降壓、封堵加固、自然排放的順序，確保整個礦井水能夠得到有效治理，保障礦井生產(chǎn)效益得到全面提升同時，實現(xiàn)對水資源的二次轉(zhuǎn)化利用。

3 結(jié)語

通過對復(fù)雜水文地質(zhì)條件下礦井水的綜合治理研究分析，可以看出其在實際實踐期間所涉及相應(yīng)專業(yè)知識范圍相對較廣，前期礦井水文地質(zhì)分析對其礦井水處理方法以及綜合治理方案系統(tǒng)構(gòu)建有著直接影響。因此注重其過程中各分項環(huán)節(jié)的專業(yè)節(jié)點把控，是保障最終礦井水綜合治理方案專業(yè)性和可靠性的必要條件。