深部礦井水地下調(diào)蓄系統(tǒng)研究

段東偉，丁 湘，馮 潔，蒲治國，劉凱祥，賀曉浪

(1.中煤能源研究院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710054；2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，北京 100083；3.中煤沖擊地壓與水害防治研究中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

我國侏羅紀(jì)煤炭資源主要分布于西北地區(qū)，其中蒙陜礦區(qū)因煤質(zhì)優(yōu)良、儲量豐富、開采條件優(yōu)越成為我國煤炭工業(yè)戰(zhàn)略西移的重要基地[1]。各礦井在開采過程中均面臨礦井涌水量大和工作面煤泥水淤積的問題，工作面回采環(huán)境較差，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和排水效率。

科技工作者針對礦井水的復(fù)用開展了積極探索，但由于礦井涌水量與煤化工、生態(tài)等用水量的波動，礦井水資源供需量存在一定的平衡矛盾，導(dǎo)致大量盈余礦井水未得到充分利用[2，3]。基于以上問題，研究利用工作面采空區(qū)進(jìn)行礦井水儲存和凈化，實現(xiàn)涌水量消峰平谷、平穩(wěn)抽排，提高礦井清水比例，通過礦井水地下調(diào)蓄，緩解礦井水供需矛盾。近年來，在井下儲水方面，研究者開展了相關(guān)研究。其中，顧大釗等針對我國西部富煤缺水地區(qū)，提出了“導(dǎo)儲用”為核心的煤礦地下水庫地下水保護(hù)利用理念，從礦井水資源保護(hù)利用角度提出并實踐了水資源有效利用途徑[4-6]；陳蘇社等針對神東礦區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱和水資源匱乏的問題，提出利用煤礦井下采空區(qū)對水資源進(jìn)行轉(zhuǎn)移、凈化、儲存和利用，并在大柳塔煤礦建成了我國第一座井下分布式地下水庫系統(tǒng)[7-9]；曹志國等針對煤礦地下水庫運行安全問題，構(gòu)建了煤礦地下水庫安全監(jiān)控總體結(jié)構(gòu)，并敘述了地下水庫運行安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)[10-12]。相關(guān)研究多集中在神東礦區(qū)煤層埋深小、礦井涌水量小、水質(zhì)相對較好的礦井，針對蒙陜深部大水礦井的類似研究較少。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，基于蒙陜礦區(qū)深埋煤層大水礦井獨特的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，開展利用深井空間進(jìn)行礦井水儲存、凈化與調(diào)蓄的可行性研究。

1 蒙陜深部礦井水調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)理念

針對蒙陜深部侏羅系礦井涌水量大、污水比例高、礦井水提升和處理壓力大及資源化利用率低的問題，通過建設(shè)礦井水地下調(diào)蓄系統(tǒng)，利用采空區(qū)和冒裂巖石空隙對礦井水進(jìn)行儲存和凈化，并根據(jù)涌水量波動情況通過控制性儲水和放水進(jìn)行礦井水量調(diào)蓄，從而實現(xiàn)穩(wěn)定礦井水排水量、提高清水比例、調(diào)節(jié)礦井水供需平衡、提高礦井水利用率的目的?；谏畈棵簩淤x存和開采條件，將礦井水匯集和封閉至井下采空區(qū)進(jìn)行儲存、凈化，并根據(jù)用水需求按需取用，能夠避免大流量礦井濁水對排水系統(tǒng)造成的峰值壓力，同時可根據(jù)水資源供給平衡情況進(jìn)行動態(tài)儲水、供水，實現(xiàn)礦井水資源的穩(wěn)定供給，利用采空區(qū)可自然凈化提高升井水質(zhì)，降低地面水處理成本。

2 礦井水地下儲存、凈化與調(diào)蓄原理

工作面回采后，在采空區(qū)上方會形成冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。來自冒落帶的塊狀巖石和巖石碎屑垮落至采空區(qū)，重新充填形成松散巖石介質(zhì)，具有較大的儲水空間。隨著礦井涌水量持續(xù)波動，在井下主排水系統(tǒng)能力不足、排水設(shè)備故障、礦井水處理和外排負(fù)荷超限等情況發(fā)生時，可將一部分礦井水暫時儲存在儲水空間內(nèi)，以緩解礦井排水和水處理壓力，實現(xiàn)礦井總排水量消峰平谷。在礦井涌水量衰減或礦井水利用量增加時，可將部分積水排出，維持一定的礦井排水量，使排水系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)正常運行，同時保證對用戶需水量的持續(xù)供給。礦井水采空區(qū)凈化是利用井下采空區(qū)、廢棄巷道等空間的儲存、物理沉淀、過濾、吸附及煤巖體和微生物的生化作用對井下污水的處理過程。在煤層采空區(qū)的特定區(qū)域構(gòu)筑集水區(qū)，在采空區(qū)邊緣修筑擋水設(shè)施，使采空區(qū)污水受到自然沉淀和巖石碎屑、煤粉等物質(zhì)的過濾、吸附、離子交換等凈化作用后，可形成清潔水在集水區(qū)匯集，并經(jīng)由專用排水系統(tǒng)輸排至地面。礦井水地下儲存、凈化與調(diào)蓄原理如圖1所示。

圖1 礦井水地下儲存、凈化與調(diào)蓄示意圖

經(jīng)過調(diào)蓄空間凈化后的礦井清水主要為井下生產(chǎn)和地面工業(yè)、生態(tài)等用水大戶提供水源，同時根據(jù)地面水處理和化工用水狀況進(jìn)行動態(tài)調(diào)配，實現(xiàn)水量按需調(diào)配的同時，緩解礦井涌水波動對礦井排水系統(tǒng)造成的影響。

3 礦井水地下儲存、凈化與調(diào)蓄系統(tǒng)的建設(shè)可行性研究

針對蒙陜礦區(qū)深部礦井煤層埋深大，頂板含水層富水性強(qiáng)、巷道礦壓顯現(xiàn)的特點，在礦井水地下調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)前，應(yīng)先根據(jù)井下水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件，開展可行性研究，以指導(dǎo)建設(shè)決策和方案設(shè)計。

3.1 深部礦井水地下儲存調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)條件和選址

3.1.1 調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)條件要求

1)煤層為近水平或緩斜厚煤層且采用垮落法開采的礦井。相對于中斜和急斜煤層，近水平與緩斜煤層采空區(qū)儲水能力較大，儲、放水條件較好。采用房式、柱式、房柱式、充填開采等方法形成的采空區(qū)，由于儲水能力較小且自然凈化功能不足而不適合建設(shè)地下調(diào)蓄空間。

2)礦井涌水量為中等或涌水量大的礦井。涌水量較小(小于180m3/h)，井下無調(diào)蓄空間建設(shè)的必要；礦井涌水量中等(180～600m3/h)或較大(大于600m3/h)時，可利用調(diào)蓄空間對礦井水采用部分儲存調(diào)蓄和部分外排的方式，實現(xiàn)涌水量消峰平谷和礦井水凈化。

3)煤層分盤區(qū)(采區(qū))開采，上下煤層不存在壓茬開采。規(guī)劃建設(shè)地下調(diào)蓄空間的采空區(qū)在一定時間之內(nèi)，應(yīng)不影響相鄰工作面及下層煤的安全開采。

4)煤層硬度應(yīng)足夠大且采空區(qū)外側(cè)具有建設(shè)水閘墻的條件。煤層硬度較大時，煤柱抗壓強(qiáng)度較高，調(diào)蓄空間儲水條件下的安全系數(shù)較高。

3.1.2 調(diào)蓄空間建設(shè)選址原則

符合調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)條件的礦井，調(diào)蓄空間的選址是工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)，選址原則如下：

1)調(diào)蓄空間建設(shè)位置應(yīng)不影響礦井的正常采掘活動。在一定采掘規(guī)劃時間范圍內(nèi)，調(diào)蓄系統(tǒng)的建設(shè)和儲水運行過程應(yīng)不影響周邊及下部煤層的安全開采。

2)優(yōu)先選擇煤層底板位置低且導(dǎo)水構(gòu)造不發(fā)育的位置。出于礦井防治水安全和礦井污水注入條件考慮，調(diào)蓄空間建設(shè)應(yīng)優(yōu)先選擇煤層底板較低的位置。儲水空間的建設(shè)位置尤其儲水空間邊界煤柱應(yīng)盡量避開導(dǎo)水?dāng)鄬?，以增加調(diào)蓄空間的安全性，并減少煤柱改造工程和費用投入。

3)儲水空間外圍隔離煤柱滿足一定的隔離條件。進(jìn)行調(diào)蓄空間的建設(shè)位置和范圍選擇時，應(yīng)確保調(diào)蓄空間邊界煤柱滿足防隔水煤柱寬度要求，在此基礎(chǔ)上應(yīng)盡量使外側(cè)水閘墻建設(shè)數(shù)量少、巷道尺寸小且工程建設(shè)條件良好。

4)距離井底水倉、生產(chǎn)采區(qū)(工作面)相對較近。便于礦井濁水的注入、清水的調(diào)用和向地面輸排，在滿足以上條件的前提下，調(diào)蓄系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先選擇距離井底水倉和生產(chǎn)采區(qū)(工作面)較近的位置。符合條件的新建礦井，還可以將調(diào)蓄系統(tǒng)的建設(shè)與巷道及工作面的采掘規(guī)劃統(tǒng)籌設(shè)計。

3.2 調(diào)蓄空間容水量計算

儲水空間主要由采空區(qū)和冒裂帶(統(tǒng)稱冒裂帶)孔隙和裂隙帶裂隙組成[13，14]，如圖2所示。根據(jù)儲水介質(zhì)不同，調(diào)蓄空間理論容水量計算方法如下：

圖2 采空區(qū)頂板冒落帶和裂隙帶分布

1)基于孔隙介質(zhì)的儲水空間。在不考慮裂隙帶儲水的情況下，調(diào)蓄空間容水量為：

V=VmRm

(1)

式中，V為儲水空間大小，m3；Vm為冒落區(qū)體積，m3；Rm為儲水系數(shù)。

2)基于孔隙-裂隙介質(zhì)的儲水空間。同時考慮孔隙儲水和裂隙儲水，儲水空間容水量為：

V=V1+V2

(2)

V1=VmRm

(3)

V2=VfRf

(4)

式中，V1為冒落區(qū)儲水體積，m3；V2為裂隙帶儲水體積，m3；Vf為裂隙帶體積，m3；Rf為裂隙帶儲水系數(shù)。

3.3 調(diào)蓄系統(tǒng)水質(zhì)保障

根據(jù)調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)理念，調(diào)蓄系統(tǒng)一方面要對礦井水進(jìn)行儲存、調(diào)蓄，平衡礦井排水量，另一方面則對大流量落地污水進(jìn)行凈化。試驗證明[15-17]，利用調(diào)蓄空間的物理沉淀、吸附和生化作用能使礦井水懸浮物、油類、微生物等含量降低，在保障排水系統(tǒng)安全高效運行的同時，降低地面水處理系統(tǒng)的運行負(fù)荷。調(diào)蓄系統(tǒng)建成后，充分利用采空空間介質(zhì)條件，引導(dǎo)礦井水與冒落矸石中的蒙脫石等物質(zhì)反應(yīng)，實現(xiàn)凈化處理。將生產(chǎn)工作面渾濁的礦井水從采空區(qū)地勢較高位置注入，使之在向地勢較低的地方滲流的過程中實現(xiàn)自動凈化的功能，根據(jù)自然凈化效果，還可以在注水口適當(dāng)加入絮凝劑等進(jìn)一步提高濁水的沉淀效果。

3.4 調(diào)蓄系統(tǒng)隔離工程建設(shè)條件

礦井水調(diào)蓄系統(tǒng)儲水空間是由隔離煤柱和水閘墻圍成的一個封閉的采掘空間，礦井水儲存在采空區(qū)塌陷后的破碎巖層空隙中。隔離煤柱一般為盤區(qū)煤柱、區(qū)段巷道煤柱和護(hù)巷煤柱等，除區(qū)段巷道煤柱外，隔離煤柱的寬度一般較大，相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度能滿足要求。水閘墻是出于防水的目的，在各巷道外口利用混凝土等材料砌筑形成封閉墻體，將不連續(xù)的煤柱連為一體，建設(shè)形成封閉的儲水空間，水閘墻對儲水空間的建設(shè)和防水性能起到關(guān)鍵的作用。隔離空間的穩(wěn)定性和安全性取決于煤柱的防滲性能和水閘墻的穩(wěn)定性及防滲能力。

1)防隔水煤柱改造。由于隔離煤柱是由煤體和部分夾矸組成的天然地質(zhì)體，其中存在一定的孔隙、天然裂隙和構(gòu)造裂隙。為提高隔離煤柱的防滲性能，一般采用帷幕灌漿、混凝土防滲墻、斷層注漿、混凝土噴注等方式進(jìn)行處理。因此，調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)位置需要具備隔離煤柱改造條件，方可進(jìn)行隔離工程的實施。

2)水閘墻建設(shè)條件。水閘墻作為巷道的阻水主體和隔離煤柱的重要銜接結(jié)構(gòu)，應(yīng)滿足其抗壓、防滲要求，避免水閘墻在采動應(yīng)力和儲水壓力共同作用下發(fā)生開裂、破壞而造成儲水滲漏。水閘墻構(gòu)筑時，應(yīng)嵌入煤柱一定深度(一般為0.3～0.8m)，以確保穩(wěn)定性和堵水效果；水閘墻一般采用素混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，同時配以錨桿、工字鋼梁并在水閘墻四周注漿方式增加其抗壓強(qiáng)度和防滲性能。目前，針對水閘墻的不同使用要求，已有相關(guān)規(guī)范對閘墻的參數(shù)設(shè)計提出具體要求，同時井下水閘墻的施工和煤柱的加固已具備成熟的施工技術(shù)。

3.5 強(qiáng)礦壓對調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)的影響

蒙陜深部礦井煤層開采過程中均面臨頂板強(qiáng)礦壓的影響，為避免強(qiáng)礦壓對隔離煤柱和水閘墻造成破壞，可建立應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)對工作面前方應(yīng)力場進(jìn)行實時監(jiān)測，研究高應(yīng)力區(qū)分布及其變化趨勢，并通過工程措施提高隔離工程的穩(wěn)定性。根據(jù)門克慶礦井03工作面巷道應(yīng)力監(jiān)測情況(圖3)，在工作面推進(jìn)過程中，由于煤層應(yīng)力的重新分布，綜采面前方5～15m范圍內(nèi)為煤柱應(yīng)力集中區(qū)，煤柱垂向應(yīng)力峰值遠(yuǎn)大于原巖應(yīng)力。

圖3 門克慶礦03工作面超前應(yīng)力分布曲線

在調(diào)蓄系統(tǒng)擬建設(shè)位置，工作面停采線外側(cè)煤柱留設(shè)寬度應(yīng)不小于50～60m，同時水閘墻的建設(shè)位置在避開煤柱應(yīng)力集中區(qū)的前提下，盡量布置在遠(yuǎn)離采空區(qū)一側(cè)。為進(jìn)一步減小礦壓對水閘墻建設(shè)位置的影響，確保水閘墻安全，可采取以下措施處理：①提前對煤層頂板進(jìn)行預(yù)裂，防止頂板在水閘墻建設(shè)位置形成動壓及應(yīng)力集中區(qū)；②施工底板泄壓槽，在應(yīng)力集中區(qū)進(jìn)行底板泄壓，消除底鼓影響；③水閘墻掏槽深度超過圍巖松動圈厚度，確保墻體嵌入堅固、完整的新鮮煤巖體內(nèi)。

3.6 調(diào)蓄系統(tǒng)運行安全性保障

礦井水調(diào)蓄系統(tǒng)運行的安全性是進(jìn)行地下儲水與調(diào)蓄的首要因素。調(diào)蓄系統(tǒng)運行期間，面臨的潛在安全風(fēng)險主要有水閘墻變形失穩(wěn)、煤柱及水閘墻滲漏出水、巷道通風(fēng)不良等。其中煤柱和水閘墻變形失穩(wěn)和破壞主要由強(qiáng)礦壓、儲水位過高等原因引起，煤柱和水閘墻滲漏出水主要由水閘墻四周注漿、閘墻前后巷道防滲處理、斷層注漿改造不到位等原因引起。為保障調(diào)蓄空間的抗壓和防滲能力，在水閘墻建設(shè)前應(yīng)對巷道煤柱進(jìn)行加固和防滲改造。

1)抗壓防滲能力保障措施。為保障調(diào)蓄空間運行的安全性，在密閉工程建設(shè)期間，采取對閘墻前后巷道砌碹加固、巷道充填、煤柱防滲改造等措施增加水閘墻的抗壓防滲性能；在水閘墻建設(shè)后通過安裝安全監(jiān)測系統(tǒng)，對儲水水位、閘墻和煤柱滲漏量進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測情況進(jìn)行風(fēng)險辨識。根據(jù)閘墻四周和煤柱的滲漏情況及滲漏量，通過控制性放水以降低儲水水位，并對滲漏位置進(jìn)行注漿堵水、混凝土噴注等措施進(jìn)行防滲處理。

2)通風(fēng)安全性保障措施。由于水閘墻建設(shè)位置與外側(cè)巷道距離一般超過6m，為避免巷道通風(fēng)不良，確保閘墻施工和系統(tǒng)調(diào)試過程中工作人員的安全性，應(yīng)對水閘墻附近采取局部通風(fēng)措施，并保證風(fēng)量；在系統(tǒng)運行期間，可選擇在水閘墻外側(cè)安裝柵欄門，使柵欄門與外側(cè)巷道距離不超過6m，并將壓力監(jiān)測管延長至柵欄門外側(cè)，同時在壓力監(jiān)測管端口和放水管上分別安裝水壓、流量自動監(jiān)測系統(tǒng)，對調(diào)蓄空間內(nèi)水位、管道流量等實現(xiàn)自動監(jiān)測。

3.7 經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益

3.7.1 經(jīng)濟(jì)效益

礦井水地下儲存與調(diào)蓄在滿足防治水安全的基礎(chǔ)上，應(yīng)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)費用主要包括閘墻硐室掏槽和支護(hù)、閘墻砌筑、巷道加固、煤柱和閘墻注漿、管路系統(tǒng)配備、安全監(jiān)測等費用。礦井水的相關(guān)費用主要為礦井水自井下向地面的輸排費用、地面礦井水初處理(降濁、降COD、除BOD、除油脂)費用和礦井水深度處理(分鹽)費用。由于經(jīng)調(diào)蓄系統(tǒng)凈化后的礦井水無需經(jīng)礦井水初處理，可直接進(jìn)行深度處理后復(fù)用，因此調(diào)蓄系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)效益可按以下公式計算：

式中，Y為調(diào)蓄系統(tǒng)運行經(jīng)濟(jì)效益，元；a為礦井水預(yù)處理費用，元/m3；Q為調(diào)蓄系統(tǒng)平均單位時間輸出清水量，m3/d；t為調(diào)蓄系統(tǒng)運行時間，d；Xi為調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)單項費用，元；b為礦井水平均排水費用，元/m3；V為調(diào)蓄系統(tǒng)有效儲水體積，m3。

3.7.2 環(huán)境效益

以往煤礦開采過程中，由于礦井水資源化利用配套工程不完善，礦井水在向井下生產(chǎn)用水、地面選煤用水后仍大量盈余，高礦化度渾濁礦井水的外排造成地面水土污染、土壤鹽漬化、地表生態(tài)環(huán)境惡化等負(fù)效應(yīng)。實施地下儲存、凈化和調(diào)蓄后，能降低地面水處理壓力；同時，礦井水井下儲存在減少排水量的同時，井下巨大的調(diào)蓄空間能有效實現(xiàn)礦井水量的消峰平谷、平穩(wěn)抽排，使礦井水處理及煤化工、生態(tài)用水穩(wěn)定、持續(xù)，提高礦井水資源化利用率，有效緩解礦井水外排造成的生態(tài)環(huán)境負(fù)效應(yīng)。

4 礦井水調(diào)蓄系統(tǒng)工程示范

內(nèi)蒙古鄂爾多斯市呼吉爾特礦區(qū)門克慶煤礦先期主要開采侏羅系3-1煤層，煤層近水平展布，平均厚度4.53m，埋深超過600m，屬于基巖較厚、埋深大的厚煤層。中央大巷呈東西向布置，將井田分為南北兩翼，礦井采用綜合機(jī)械化采煤工藝、全部垮落法頂板管理方法；煤層開采主要充水含水層為侏羅系直羅組和延安組含水層，其中直羅組含水層平均厚度為60m左右、富水中等～強(qiáng)，補給條件較好；各工作面推進(jìn)過程中，工作面內(nèi)部及后方采空區(qū)涌水量較大，回采面內(nèi)部煤水淤積嚴(yán)重，導(dǎo)致排水工作量大、回采效率低下且影響煤質(zhì)；同時，由于礦井涌水量較大且濁水比例高，引起地面水處理設(shè)施負(fù)荷過大，影響水處理效率及后續(xù)礦井水資源化利用進(jìn)程。為緩解以上問題，提出利用工作面采空區(qū)建設(shè)礦井水調(diào)蓄系統(tǒng)的思路，并根據(jù)礦井的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件開展了調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)可行性研究。

通過綜合論證，門克慶井田北翼03工作面位置底板位置低且構(gòu)造不發(fā)育、與其他工作面開采互不影響、外圍隔離煤柱穩(wěn)定且密閉條件較好，在工作面回采結(jié)束后，具備建立調(diào)蓄系統(tǒng)的條件?？梢酝ㄟ^建設(shè)水閘墻將03工作面區(qū)段巷道密閉形成調(diào)蓄空間，并建設(shè)礦井水注入和調(diào)出管路系統(tǒng)和相關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)形成礦井水調(diào)蓄系統(tǒng)。

03工作面長度為290m，推進(jìn)長度為3974m，煤層平均采高為4.7m。在進(jìn)行礦井水調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)時，通過采空區(qū)及上部冒裂帶容水量預(yù)算，調(diào)蓄空間孔隙體積為568.94萬m3，孔隙和裂隙體積共計779.21萬m3。共設(shè)計和建設(shè)4座水閘墻，分別位于新回撤通道至回撤通道段的4條巷道內(nèi)，編號分別為1#—4#(圖4)。各水閘墻墻體采用長方柱形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻體厚度為5m，閘墻內(nèi)均設(shè)置排水管路和壓力觀測管。

圖4 礦井水調(diào)蓄系統(tǒng)密閉工程布置圖

到2020年初，該礦已完成調(diào)蓄系統(tǒng)的建設(shè)，并進(jìn)行了儲水、調(diào)蓄運行試驗。目前，該調(diào)蓄系統(tǒng)運行情況良好。通過礦井水儲存、調(diào)蓄，有效實現(xiàn)了礦井水量的消峰平谷、平穩(wěn)抽排，利用井下采空空間實現(xiàn)了礦井水的凈化，有效提高了清水比例，降低了礦井水提升和水處理成本，并提高了礦井水的綜合利用率；根據(jù)概算，調(diào)蓄系統(tǒng)的運行共計產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1230.7萬元。同時通過礦井水地下儲存和調(diào)蓄，有效減少了礦井排水量，緩解礦井水外排造成的水資源浪費、水土污染、生態(tài)環(huán)境惡化等問題，產(chǎn)生了良好的環(huán)境和社會效益。

5 結(jié) 語

1)針對蒙陜深部礦井涌水量和水資源利用狀況，提出利用采空區(qū)建設(shè)調(diào)蓄系統(tǒng)以穩(wěn)定礦井排水量、凈化污水、提高礦井水利用率的理念，揭示了采空區(qū)儲水、凈水與水量調(diào)蓄的原理。

2)從調(diào)蓄系統(tǒng)建設(shè)條件、選址原則、容水量、水質(zhì)保障、隔離工程建設(shè)、強(qiáng)礦壓影響、安全性保障、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益等方面對礦井水地下儲存、凈化與調(diào)蓄提出了可行性研究思路和方法。

3)在呼吉爾特礦區(qū)門克慶煤礦03工作面采空區(qū)開展了礦井水地下調(diào)蓄系統(tǒng)工程示范，取得了良好的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益，可為類似條件礦井水地下調(diào)蓄系統(tǒng)的建設(shè)提供參考。