大佛寺煤礦區(qū)供水水源及水資源保護措施研究

岳 紅

(陜西省咸陽市三原縣水旱災害防御中心，陜西 咸陽 713800)

1 研究區(qū)概況

陜西陜煤彬長礦業(yè)有限公司彬長礦區(qū)位于黃隴侏羅紀煤田中部，屬于國家規(guī)劃的十三個大型煤炭基地-黃隴基地中的八個主要礦區(qū)之一，地處咸陽市彬縣、長武縣境內。礦區(qū)規(guī)劃面積790 km2，地質儲量67.29億 t，規(guī)劃建設規(guī)模30.00 Mt/a，其中大佛寺(二期建成后)8.00 Mt/a，孟村6.00 Mt/a，小莊6.00 Mt/a，胡家河5.00 Mt/a，文家坡5.00 Mt/a。井田主采煤層為4煤，平均厚度11.65 m。煤層賦存穩(wěn)定，地質構造簡單，原煤為低中水分，低中灰分、低中硫分、低磷分、高熱值的31號不粘煤，煤質優(yōu)良。大佛寺井田位于咸陽市彬縣和長武縣境內，東距彬縣縣城12 km，屬于彬長礦區(qū)南部的一個大型礦井，井田東西長16.2 km，南北寬5.7～7.8 km。井田面積104.17 km2。

2 礦區(qū)取水水源

根據大佛寺煤礦及選煤廠二期擴建工程建成后需水要求、礦區(qū)水源狀況和礦區(qū)總體發(fā)展戰(zhàn)略，礦井供水水源遵循分質、分量、分階段的供水方式和原則進行選擇設計，最終擬定了3處取水水源。根據建設項目擬定的取水水源，取水地點分別為：

(1)白堊系洛河組地下水取水地點。在煤礦主井工業(yè)場地區(qū)域內一期工程3眼水源井基礎上，再新開鑿3眼水源井。

(2)亭口水庫取水地點。亭口水庫屬大(2)型Ⅱ等工程，總庫容2.278億 m3，水庫壩址位于彬縣亭口鎮(zhèn)姚家灣村，距離下游亭口鎮(zhèn)1.8 km，距長武縣城18 km，距彬縣縣城15 km。

(3)煤礦井下排水取水地點。井下排水來源于礦井建成投產后井田采煤區(qū)，經位于輔助生產區(qū)井下排水處理站處理后，供黃泥灌漿、井下消防灑水、選煤廠生產補水等用水。

取水水源和取水地點詳見表1。

表1 取水水源和取水地點一覽表

3 研究區(qū)水資源保護措施分析

礦井建設期間，工業(yè)場地及場外公路土方施工，容易引起水土流失；礦井正式投產后，煤礦開采，會造成一定程度的地表變形和地裂縫，對井田內地表水、地下水及居民生活用水可能會產生一些影響[1]。地表沉陷變形，不但會破壞地表植被，影響植被需水能力，而且當地裂縫與地下導水裂隙帶貫通或導水裂隙帶貫通含水層時,地表水可能沿裂隙產生透水、下滲，使淺層地下水水位降低，水量減少甚至消失等現象。因此，應采取必要的綜合整治措施，保護區(qū)域水資源，維持生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)協調發(fā)展。

3.1 工程措施

3.1.1 水資源量保護措施

(1)應強化采煤階段的保水工作。建議在初期采煤階段避開開采井范圍，煤礦井下開采時，井田內的大村莊應適當留有煤柱，以防煤層開采使區(qū)域淺部地下水含水層受到影響，造成局部地區(qū)區(qū)域地下水位下降，水量減少甚至消失，使個別區(qū)域失去水源。

(2)強化整個礦區(qū)的節(jié)水措施。采用管道輸水供水，減少輸水損耗，使用節(jié)水設備和節(jié)水器具；充分利用礦井排水，提高水的重復利用率，降低萬元產值耗水量等。

(3)加強水土保持工作，提高礦區(qū)范圍內的土壤天然蓄水能力。礦井建設施工期，要合理調配土方，減少土方排棄量，盡量減少對地表植被的破壞而造成水土流失。工業(yè)場地、采區(qū)邊界、井田邊界等全部留設保護煤柱，并對沉陷地進行綜合治理，以防地表沉陷造成影響。

3.1.2 水資源質保護措施

(1)工業(yè)場地排水采用雨、污分流制排水系統(tǒng)。工業(yè)場地的雨水，建議修建雨水收集、處理系統(tǒng)，用于廠區(qū)綠化、地面灑水，不直接外排；工業(yè)場地生產廢水主要為選煤廠生產廢水,選煤生產廢水和地面清洗排污水，全部進入濃縮車間的濃縮池作為洗煤補充用水，使生產廢水實現閉路循環(huán)使用，不外排；工業(yè)場地生活污水經過處理,達到《煤炭工業(yè)給水排水設計規(guī)范》(MT/T5014-96)中《選煤廠用水水質標準》標準后，回用于選煤廠生產補充用水,不外排。風井場地生活污水處理后，出水水質符合《污水再生利用工程設計規(guī)范》(GB50335-2002)中城鎮(zhèn)雜用水水質控制指標，用于場區(qū)綠化及周邊生態(tài)、綠化等用水。

(2)礦井排水經處理后,分別達到《煤炭工業(yè)給水排水設計規(guī)范》(MT/T5014-96)中《選煤廠用水水質標準》、《煤礦井下消防、灑水設計規(guī)范》(MT/T5032-2003)中《井下消防灑水水質標準》、《污水再生利用工程設計規(guī)范》(GB50335-2002)中城鎮(zhèn)雜用水水質控制指標中的城市綠化用水指標后，分別回用與井下消防灑水、選煤廠生產補充、黃泥灌漿等用水, 剩余水量供彬長礦區(qū)綜合利用，礦井水全部資源化，不外排。

(3)生活污水處理站污泥進入污泥池，經污泥泵加壓后，進入污泥濃縮池，濃縮后上清液回流進入污水調節(jié)池，污泥經泵加壓后，由帶式壓慮機脫水后外運填埋，也可用于農田施肥。

3.2 非工程措施

水資源保護不但要運用工程措施，還要建立制度和內部用水規(guī)范等綜合措施，最終達到有效保護水資源的目的[2]。

(1)加強水資源的綜合高效節(jié)約利用。根據礦井水源分配情況及礦井生產、生活用水特點，對礦井用水進行分質供水，并考慮廢水處理后復用、一水多用，循環(huán)用水等節(jié)水措施，安排整個礦井用水；選煤廠生產補充水、井下消防灑水、黃泥灌漿用水利用處理后的井下排水和生活污水，避免過度開采優(yōu)質地下水[3]；井下排水處理站在確定水處理工藝流程時，根據各種回用水水質要求，采取分質分量予以處理；污水處理站產生的污泥進入污泥池，經污泥泵加壓后，進入污泥濃縮回流進入污水調節(jié)池，污泥經污泥泵加壓后壓濾機脫水后，定期外運，填埋或用作化肥；礦井建設和生產過程中選用高效、節(jié)水、環(huán)保型的設備和產品，根據具體情況，制定并不斷完善節(jié)水目標和規(guī)劃

(2)加強煤礦運營管理，積極推行清潔生產，消減污染物排放量。嚴格執(zhí)行生活污水及井下排水處理工藝流程，以滿足回用水分質分量供水要求，杜絕廢污水事故排放。

(3)重視井田開采期間地表水與地下水水位監(jiān)測，制定應急方案，防止地表水斷流，保證開采影響區(qū)域生產、生活水安全 。

(4)加強地下水與礦井排水水質監(jiān)測、分析、評價與管理工作，及時對監(jiān)測資料定期整理歸檔。制定切實可行的水污染應急監(jiān)測方案及預測預警防御系統(tǒng)。

(5)加強井下管理，禁止井下人員生活污水進入礦井水，加強處理設施的運行管理，確保達標排放。

(6)建立健全礦內各項用水管理制度，進行統(tǒng)一管理，并對各項用水進行優(yōu)化配置，盡可能提高水的重復利用率，以達到“增產不增污”和“增產不增水”的最佳效果。

4 結語

大佛寺煤礦所在區(qū)域，屬于陜西省渭北水資源匱乏地區(qū)。大佛寺煤礦及選煤廠的日常取水主要用于礦區(qū)生活和生產用水，隨著彬長礦區(qū)的大規(guī)模開發(fā)建設的不斷深入，礦區(qū)水資源供需矛盾會日益突出。在遠期來看，應繼續(xù)加大礦區(qū)水源地建設和水資源保護工作，以保證區(qū)域水資源可持續(xù)利用。