晋城市采煤排水利用浅析

郭晓燕

（晋城市水务局，山西 晋城 048000）

晋城市采煤排水利用浅析

郭晓燕

（晋城市水务局，山西 晋城 048000）

通过分析晋城市采煤排水利用现状，提出采煤排水利用存在的主要问题，指出采煤排水经常规净化处理可用于煤炭企业生产用水、煤矿附近的工业用水和农业灌溉用水。利用方式宜采用多对象、多层次、分级处理、分质用水，同时提出了提高采煤排水利用率的保障措施。

采煤排水；利用方向；晋城市

晋城市是典型的煤炭资源型城市，全市含煤面积4 654.41 km2，占全市总面积的49.1%。同时又是一个水资源严重短缺的城市，全市人均水资源量626m3，仅为全国平均水平的1/4。水资源和煤炭资源共存的特殊地质环境，使得水资源与煤炭开发相互制约，采煤对水资源的破坏严重影响着水资源的可持续利用。下面主要通过研究采煤排水利用方向和方式，以最大程度地提高采煤排水利用率，从而使采煤对水资源的影响降到最低，达到保护水资源的目的。

1 煤矿开采对水资源影响

晋城市现有采区面积3 245.4 km2，探明煤炭基础储量293×108t，含煤地层主要分布在城区、泽州县西北部、高平市中西部、陵川县西北部及阳城、沁水大部。全市主要含煤地层为二叠系山西组、石炭系太原组，主要采煤层为3号，9号和15号煤层。

由于煤层开采引发的地面塌陷、地裂缝等地质灾害，对上覆各含水层造成不同程度的破坏，导致地表水大量漏失，采煤排水疏干含水层使地下水位下降，破坏了地下水资源。同时，一些煤矿排水未经净化处理，直接排入河道，污染了地表水资源。

2 采煤排水利用现状及存在问题

2.1 利用现状

2014年，晋城市煤炭产量8 612万t，煤矿排水排放总量5 600万m3，年利用量1 200万m3。通常情况下，大型煤矿都建有矿井水处理厂，矿坑水从坑下提排到污水池，经过污水池沉淀处理和反渗透膜处理后，一部分通过管道送到井下工作面除尘洒水，一部分供澡堂、绿化用水及坑口电厂、洗煤厂生产用水，另一部分排放水渠流到河中供农业用水。中型煤矿建有水处理站，矿坑水从井下主水仓提排到地面污水池，经过沉淀净化处理后，一部分供井下工作面洒水除尘、洗煤厂生产用水和绿化用水，大部分排到河中流走。

2.2 存在问题

2.2.1 采煤排水利用率低

晋城市煤矿排水水质较好，只有感官性状、一般性化学指标和细菌性指标超标，通过一般性水处理工艺处理后可作为工农业生产用水。大部分煤矿排水经沉淀等简单处理即可达标排放，但采煤排水水质不能直接利用，须经一定处理后方可利用。3号，9号煤层采煤排水经沉淀过滤后，可用于工农业用水。但少数15号煤层采煤排水水质含硫较多，必须经过沉淀过滤生物化学处理才能满足生产用水要求。大部分中小型煤矿采煤排水没有经过处理或处理深度不够，导致采煤排水与用水对接不好，造成采煤排水弃水较多，采煤排水利用率较低。

2.2.2 采煤排水保证率低

采煤排水量随煤炭产量的波动较大，排水量变幅较大，大部分煤矿没有建设调节工程或调节池容量不够，保证率较低，用户无法利用。尤其是主要利用方向为农业灌溉时，需要的调节池容量较大，如果没有调节池或调节池容量不够，非灌溉季节采煤排水白白流走，灌溉季节用水又严重短缺，致使农业节水园区发展缓慢。

3 采煤排水利用方向

3.1 煤炭企业生产用水

煤炭企业生产用水主要包括采煤用水、洗选精煤用水和生活杂用水等。由于采煤用水、洗选精煤用水和采煤排水过程接近，不需要修建调节池，经混凝沉淀和过滤后即可满足要求，成本较低，是采煤排水利用发展最快、利用最好、效率最高的一种方式。生活杂用水主要包括厕所便器冲洗、绿化、洗车、扫除、洗澡、消防等用水，采煤排水通过混凝、沉淀、过滤处理后，即可满足生活杂用水的要求。

3.2 煤矿附近工业用水

用于煤矿附近工业企业的生产用水，采煤排水过程与工业冷却用水过程相差不大，二者对接所需的调节容量较小，采煤排水经简单混凝沉淀、过滤和消毒处理即可使用。用水成本比新鲜水成本低，有一定市场竞争力。如成庄煤矿、王台煤矿等附近的发电厂和煤化工厂已利用采煤排水作为循环冷却用水。

3.3 农业灌溉用水

晋城市煤矿大都分布在农村，周围有大量土地需要灌溉，发展潜力巨大。另外，采煤排水用于农业只需进行简单的混凝沉淀即可使用，水处理成本较低。但采煤排水过程与农业用水过程相差很大，必须修建调节工程才能完成二者的对接。

4 提高采煤排水利用率对策

4.1 采煤排水利用方向应多元化

采煤排水的利用方向应多元化，尽量达到充分利用。采煤排水利用对象要以提高采煤排水利用率，降低利用成本，实现最大的经济效益，促使矿区及其周边的社会经济协调发展为原则。根据采煤排水量和排水过程，选择合理的用水对象、适宜的水处理方案、恰当的调节池容量，确定采煤排水的最佳利用对象。

4.2 利用方式应多对象、多层次、分质利用

晋城市现有的煤炭开采区附近都有工业园区和农业节水园区，形成一矿二园区的经济格局。采煤排水的利用方向应是采煤生产用水、工业用水和农业用水的“三三制”格局。煤炭开采区的用水实行分质利用，采煤排水处理为“中水”后，主要用于采煤生产、工业生产及农业园区用水，生活饮用水用深层岩溶水。

4.3 制定相关政策

采煤排水的利用，是水资源开发利用和保护的一种方式，该项工作牵涉到多系统、多部门、多单位，因此必须由政府主导制定各种激励政策，保证工作顺利实施。

4.3.1 实行“三同时”政策

应明确采煤排水利用的责任主体，采煤排水的利用是对采煤破坏水资源的一种补救措施，因此责任主体应为煤矿矿主。政府应责成矿主在做矿井设计时把采煤排水利用的设计、投资包括在矿井设计中，并与矿井建设实行同时设计、同时施工、同时运行。已建成的矿井要限期补上，使平水年的采煤排水量达到全部利用。

4.3.2 实行鼓励政策

对积极利用采煤排水水源的单位应优先审批取水许可，有采煤排水而不用的地区暂不审批其他水源。实行水权转让，对积极使用采煤排水，减少原使用水的单位应进行奖励，或实行水权转让，有条件时本单位可实行异地转让，在本地因利用采煤排水而退出的水，可在本企业的其他地方使用，也可有价转让水权给其他单位。

4.3.3 实行优惠政策

由于采煤塌陷和排水使土地破碎，地下水位下降，水利工程破坏，水田变旱地、产量下降、农民收入减少，对已有水地设施造成破坏的，政府应责成矿主给予补偿。对于建设蓄水工程，利用矿坑水发展节水园区的矿主和农民，政府应给予适当补助。

5 结论

晋城市煤炭资源丰富，采煤业是该市的支柱产业，由于煤水共存的地质条件，使得水资源与煤炭资源开发互相制约、互相影响。把煤矿工程既看成能源工程又当作水源工程，采煤排水利用最大化，可有效缓解采煤与水资源保护的矛盾。晋城市采煤排水水质没有发现毒理性指标和重金属元素超标，经常规净化处理即可利用，水处理成本比新鲜水的水价低，具有一定的市场竞争力。采煤排水利用涉及面较广，需要政府制定统一的规划设计和各种激励政策，确定最佳排水利用方案。

TV213.4

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1004-7042（2016）03-0014-02

郭晓燕（1982-），女，2015年毕业于太原理工大学水利工程专业，工程师。

2016-01-23；

2016-02-28