含有毒物的礦井水處理流程圖

⑴ 水處理的高程圖、流程圖中的構築物大小、構築物之間的位置關系都是按照一比一畫嗎

不都是的。

流程圖注重的是工藝流程，只要版面布置合理，能表示清楚水處理設施的內流程即可。盡量按照容1:1的比例畫是看圖方便，而且美觀。但水處理設備之間管道復雜，比如有各種加葯裝置等，那麼這部分的設備一般會放置到圖的邊角，那麼他與構築物之間的位置自然就不按照1:1畫了。

高程圖要求比流程圖要高一些。顧名思義，高程圖是注重高程的，那麼在縱向也就是高度上是按照1:1的比例來畫的。而由於圖紙版面的原因，有些水處理構築物過寬，不宜按照1:1來畫，這樣既保證高程的准確，又保證圖面布置合理美觀。

⑵ 礦井水處理 pac pam配比濃度及投加量

用計量泵投加絮凝劑時,可根據計量泵出力*開度*沖程*化學品的濃度/總的流量,即可得專出相應的加葯屬量. 補充： PAC加葯量：250（計量泵出力）*0.27（計量泵開度）*0.1（PAC配比濃度）=6.75L/h PAM加葯量：50（計量泵出力）*0.5（計量泵開度,以平均50%計）*0.005（PAC配比濃度）=0.125L/h 如要計算出每噸水所添加的葯劑量,除以每小時進水總的流量即可.

⑶ 礦井水處理方法

礦井水處理方法：
1、化學方法。
離子交換法是化學脫鹽的主要方法,這是一種比較簡單的方法,就是利用陰陽離子交換劑去除水中的離子,以降低水的含鹽量。
2、膜分離法。
反滲透和電滲析脫鹽技術均屬於膜分離技術,是我國目前苦鹹水脫鹽淡化處理的主要方法。
3、濃縮蒸發。
反復處理使含鹽量高的剩餘水濃縮到很小體積,然後在合適的地方存放。依靠自然蒸發,使其避免排往下游。水蒸發後將留有鹽分結晶,可在其濃縮至200g/L以上濃度時運走,用做化工原料。
4、稀釋排放。
稀釋排放是將低含鹽量的水混合在一起,達到排入水體的標准後排放。避免對下游的不利影響。
5、消耗利用。
消耗利用用於對含鹽量要求不高的場所,把水消耗掉,最後蒸發到大氣中,避免了向下游排放。

⑷ 礦井 井下水如何處理

礦井井下水處理方法根據水質的不同而定：

1、含懸浮物煤礦礦井水處理技術主要有混凝、沉澱和澄清、過濾和消毒。

①礦井水混凝階段所處理的對象主要是煤粉、岩粉等懸浮物及膠體雜質，它是礦井水處理工藝中一個十分重要的環節。實踐證明，混凝過程的程度對礦井水後續處理如沉澱、過濾影響很大。所以，在礦井水的處理中，應給予足夠的重視。

②沉澱和澄清：在煤礦礦井水處理中所採用的主要有平流式沉澱池、豎流式沉澱池和斜板（管式）沉澱池。澄清池主要有機械攪拌、水力循環和脈沖等。

③在煤礦礦井水處理過程中，過濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮物。去除化學澄清和生物過程未能去除的細微顆粒和膠體物質，提高出水水質。礦井水處理可以採用過濾池。過濾池有普通快濾池、雙層濾料濾池、無閥濾池和虹吸濾池等。常採用濾料有石英砂、無煙煤、石榴石粒、磁鐵礦粒、白雲石粒、花崗岩粒等。

④水凈化處理後，細菌、病毒、有機物及臭味等並不能得到較好的去除。所以，必須進行消毒處理。消毒的目的在於殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。在以煤礦礦井水為生活水源水處理中，目前主要採用的是氯消毒法。消毒劑主要有：液氯、漂白粉、氯胺、次氯酸鈉等。

2、高礦化度煤礦礦井水處理技術

煤礦高礦化度礦井水的含鹽量一般在1000～3000mg/l⑴之間，屬於我國大部分地區的苦鹹水含鹽量范圍，所以，有些煤礦也稱高礦化度礦井水為苦鹹水。苦鹹水脫鹽方法主要有電滲析和反滲透技術。目前電滲析技術已成為一個大規模的化工單元過程，廣泛地用於各個行業。當進水含鹽量在500～4000mg/l時，採用電滲析是技術可行、經濟合理的；當進水含鹽量小於500mg/l時，應結合具體條件，通過技術經濟比較確定是採用電滲析還是採用離子交換或者兩者聯合。反滲透技術自從上世紀五十年代末六十年代初發展成為實用的化工單元操作以來正不斷地拓展其應用領域和規模，目前已廣泛地應用於各行業。國內外已廣泛應用於海水、苦鹹水淡化，鍋爐補給水、飲用水純化，在食品、制葯、化工、醫療、環保、礦井用水等行業中制備純透反滲水、超純水，以及各種水溶液的脫鹽、分離和濃縮。

3、煤泥水處理技術

含有煤泥等輕度污染的礦井水，這類礦井水水量不大穩定，常採用一體化凈水器進行處理，該凈水器是一種新型重力式自動沖洗式一體化凈水器,適合進水濁度≤3000mg/L,出水濁度≤3mg/l。該凈水器集絮凝、反應、沉澱、排污、反沖、污泥濃縮、集水過濾於一體,自動排泥、自動反沖洗。本裝置處理效果好,出水水質優良,自耗水量少,動力消耗省,佔地面積小,節水、節電,無需人員管理。處理後的水質達到生產和生活用水的要求。

4、煤礦生活污水處理技術

煤礦生活污水的凈化工藝：凈化裝置包括以下幾個主要環節：隔柵、破碎機、砂石捕集器、初級沉澱池、生物凈化裝置、次級沉澱池、加葯劑、消毒、再凈化、沉渣加工。在相應流程中各個環節的組合取決於污水的數量、污染組分的濃度和組成，對凈化水質量的要求以及其它條件。

5、酸性煤礦礦井水處理技術

酸性礦井水是指PH小於6.5的礦井排水，一般PH值在3.0-6.5之。其處理技術有石灰石中和法、石灰中和法、生物化學處理法、濕地生態工程處理法。

⑸ 水處理系統圖和流程圖有什麼區別嗎2個是不是一樣的啊！新手才學習

系統圖一般指的是平面布置圖吧，或者是平面布置圖和管網圖，而流程圖一般都是工藝流程圖，頂多就是一個高程圖

⑹ 問：礦井水處理達到飲用水標准用什麼工藝

基本工藝如下：
礦井水/提升/沉砂/（除硬度/沉澱/曝氣）/過濾/消毒
但具體工藝的確定，還需要根據水質報告來作為依據。

⑺ 銅川礦區地質環境保護規劃及關鍵技術研究

根據銅川礦區煤炭開發引起的地質環境的變化，從水資源保護、地面塌陷和地裂縫的治理、矸石山的治理、煤矸石資源化及煤礦瓦斯利用的角度，探討了銅川礦區地質環境保護技術方案。

一、現有的地質環境保護技術方案

1.礦井水處理

銅川礦區現有的8對生產礦井中，僅有4對礦井有污水處理設施，處理後的礦井水一部分用於井下灑水降塵，一部分排放到河流。沒有污水處理的4個礦井的礦井水排到地面，經簡單沉澱處理後，大部分用於井下生產，其餘部分排放。

2.地面塌陷和地裂縫

銅川礦區的采空區全部存在地面塌陷和地裂縫的問題，這些問題的產生給人民的生產和生活帶來了困難。為了了解採煤沉陷的規律，制定合理的防治和治理措施，銅川礦務局委託遼寧工程技術大學和采礦損害和控制中心進行了銅川礦區地面沉陷規律的研究，編制了「陝西省銅川礦區採煤沉陷情況報告」。報告中分析了地面沉陷的原因及地表移動規律，為防治地面沉陷提供了理論依據。對礦區中的地面沉陷和地裂縫進行了調查、觀測，對出現的地裂縫進行了及時回填。

銅川礦區現生產礦井「三下」壓煤十分嚴重(表5-6)，占保有地質儲量的21.8%，以鴨口礦最為嚴重，佔32.8%。「三下」壓煤中，建築物下壓煤所佔比例最大，為總壓煤量的89.8%，而建築物下壓煤中又以村莊下壓煤為主，占其總量的74.1%。在目前的情況下，分布於各井田未采區的村莊不可能實施搬遷，嚴重影響礦井生產接續和開采效益。為了合理規劃開采，提高煤炭資源的回收率和煤礦開采效益，將開采造成的影響降到最低，實現資源開發與環境保護協調發展。為此，銅川礦務局聯合西安科技大學進行了「銅川礦區開采沉陷規律及水源地破壞研究」。報告總結了銅川礦區建築物下不動遷試采工作面和大采深、小采高、小工作面的地表移動變形特徵，從理論和實驗兩方面論證了其機理和可行性，同時，提出了在不同地質、開采條件下的工作面安全開采尺寸。

表5-6 礦區現生產礦井儲量及「三下」壓煤情況表單位:萬t

3.煤矸石的治理和利用

銅川礦區的煤矸石主要以堆存的方式存在於各個溝谷之中，大部分未做任何處理，少部分進行了填埋處理。隨著資源的日益緊張，煤矸石資源化已經成了綠色礦山的必然選擇。銅川礦務局從20世紀70年代就開始了進行煤矸石利用的探索。據有關資料記載，1978年王家河礦在沸騰爐中使用煤矸石;20世紀80年代，曾建設了三里洞內燃矸石磚廠，但現在這兩個礦井已經破產關閉。

現在，銅川礦務局下設有奧博公司水泥廠，每年用煤矸石作為原料燒制水泥，年利用煤矸石量為1.52萬t。銅川礦務局每年還作為燃料出售部分黑矸，年利用量約為3.5萬t。2006年建立了石節礦免燒磚廠，2007年3月建成並投入試生產，年利用煤矸石1.8萬t。銅川礦區的矸石山大都處於自燃中或是已經自燃過，自燃過後產生的紅矸出售給水泥廠，作為水泥的添加料。

雖然經過了上述各個途徑的煤矸石綜合利用，但是利用量與產生量相比，微不足道。2006年銅川礦區煤炭產量為967萬t，產生煤矸石108.9萬t。加大煤矸石的利用量，實現煤矸石的資源化仍是十分艱巨的任務。

二、銅川礦區地質環境保護關鍵技術方案

1.水資源保護的技術方案

銅川礦區水資源保護技術包括兩個方面:一是礦井水的循環利用;一是保護煤炭開采區水資源少受破壞。

銅川區的礦井缺水問題突出，礦井水以酸性水為主。由於酸性礦井水的處理費用較高，而礦井的井下生產用水質量要求較低。當前對酸性礦井水的處理方法以化學中和法最為有效，因而，銅川區的礦井水以中和法為基礎，結合各個礦井的具體情況，可採用直接投入法、膨脹過濾法和滾筒處理法。直接投入法是在酸性礦井水中直接加入石灰粉或石灰乳等鹼性中和劑;膨脹過濾法是利用石灰石等固體中和劑，採用升流式膨脹濾池中和酸性礦井水;滾筒處理法是將石灰石等固體中和劑置於處理機滾筒內，使之在不斷滾動、碰撞和磨碎過程中達到中和的目的。

圖5-16 洗水閉路循環工藝流程

焦坪區的礦井水都是處理達標後排放，這里不再贅述。玉華礦洗煤廠採用洗水閉路循環技術，防止煤泥水排至廠外造成危害。選煤廠的洗水主要包括壓濾機濾液水、高效濃縮機溢流水和煤泥沉澱池溢流水3部分，通過實施煤泥廠內回收，洗水閉路循環技術，達到洗水平衡、洗水全部復用的目標。下面是某礦的洗水閉路循環工藝流程(圖5-16)。

煤炭開采對地表水資源的影響，主要是煤炭開采引起的地下水位的下降，泉水乾涸，致使部分河流斷流。煤炭開采中不達標的礦井水排放，引起地表水體的污染。煤矸石等礦井廢棄物隨意堆放，不採取處理措施，也會引起地表水的污染。因此，對地表水資源保護的主要問題就是對礦井水和煤矸石的治理，消除污染。

煤炭開采對地下水資源的影響主要為含水層、隔水層破壞，致使地下水的補給來源和徑流途徑發生變化，造成區域地下水位下降，甚至降低到隔水層。因此，對地下水資源的保護的技術方案就是要保護含水層和隔水層免遭破壞。這就要求改進採掘方式、頂板管理辦法，防止和減少塌陷的產生，導水裂隙帶的發育不要觸及上覆含水層。如何防止地面塌陷的產生及裂隙帶的發育高度問題，我國已經做了很多這方面的工作，為銅川礦區的各個礦井提供了依據。但是，每個礦的具體條件各不相同，銅川礦務局各礦井的水文地質條件也各不相同，具體的保護技術方案還要結合各個礦井的水文地質條件和採煤方法來確定。因此，為了盡可能地使地下水資源免受破壞，還需要產學研相結合，尋找地下水資源保護和煤炭回採率的最佳結合點。

2.地面塌陷和地裂縫災害治理的技術方案

銅川礦區地面塌陷和地裂縫災害的治理技術方案也包括兩個方面:一是對已經產生地塌陷、地裂縫的治理技術方案;一是為了減少未來地面塌陷和地裂縫的產生的技術方案。

對於銅川市區的沉陷區，復墾後還是以工業用地為主，主要把沉陷區充填即可，因此，可以採用充填復墾。充填復墾可以利用礦區附近的煤矸石、粉煤灰、露天礦剝離廢物等充填採煤塌陷地。

對於銅川市區以外的其他地方的沉陷區復墾以生態復墾、生物復墾為主。生態復墾是將土地復墾工程技術與生態工程技術結合起來，綜合運用生物學、生態學、經濟學、環境科學、農業科學、系統工程的理論，運用生態系統的物種共生和物質循環再生等原理，結合系統工程方法，針對破壞土地所設計的多層次利用的工藝技術。其目的在於促進各生產要素的優化配置，實現物質、能量的多級分層利用，不斷提高其循環轉換效率和土地生產力，獲得較好的經濟、生態和社會綜合效益，走可持續發展的道路。它包括各種土地復墾工程技術的優選，農業立體種植、養殖、食物鏈結構、農林牧副漁業一體化等生態工程技術的選擇，常常通過平面設計、食物鏈設計和復墾工程設計來實現。生物復墾技術是新興的土地復墾技術，是當前國內外研究熱點。生物復墾是根據復墾區土地利用方向，採取包括肥化土壤、微生物培肥等在內的生物方法，改變土壤新耕作層養分狀況和土壤結構，增加蓄水、保水、保肥能力，創造適合農作物正常生長發育的環境，維護礦區生態平衡的技術體系。比如綠肥法，是改良復墾土壤、增加有機質和氮磷鉀等多種營養成分的最有效方法。綠肥多為豆科植物，一般含有15%～25%的有機質和0.3%～0.6%的氮素，其生產力旺盛，在自然條件較差、較貧瘠的土地上都能很好的生長，根系發達，能吸收深層土壤的養分，綠肥腐爛後還有膠結和團聚土粒的作用，從而改善土壤的理化特性。其施用方法是在工程復墾地種植綠肥作物，待其成熟後壓青翻入土壤，可採取單種、間種、套種等種植方式。對於地面塌陷區存在的地裂縫要及時回填，防止土壤養分和水分的流失。

防止地面塌陷和地裂縫的產生的技術就是改進採掘方法和頂板管理辦法。我國在這方面已經做了很多的工作，銅川礦務局也做了很多的工作，力求減少地面塌陷的地裂縫的產生。20世紀90年代初，銅川礦務局根據已設7個觀測站的實測最大下沉值，應用最小二乘法原理求得的回歸預測經驗公式，可以比較准確地預計一般開采工作面采後地表最大下沉值，在相似地質、開采條件下可以繼續使用。銅川礦務局曾經聯合遼寧工程大學和西安科技大學進行了「陝西省銅川礦區採煤沉陷情況報告」和「銅川礦區開采沉陷規律及水源地破壞研究」，對銅川礦區採煤沉陷的規律和主要影響因素進行模擬分析，並給出了研究結論。主要研究結論有:①銅川礦區地表下沉系數影響程度的排序為擾動程度系數—覆岩綜合硬度—表土層厚度—工作面傾向長度—采厚。其中，擾動程度系數、工作面傾向長度、采厚與地表下沉系數正相關，覆岩綜合硬度與地表下沉系數負相關。②采深是影響地表動態變形的主要因素，當采深較小時，開采影響傳播到地表較快，地表下沉變化連續性差，最大下沉速度快，活躍期短，累計下沉量反而更大，地表移動總時間縮短;而當采深大時，地表移動啟動較慢，下沉曲線平緩連續，下沉速度小，且變化也小，活躍期短或無活躍期。③開采速度與開采厚度對地表下沉速度及持續時間有重要影響。開采速度與厚度越大，最大下沉速度越大，活躍期越短而累計下沉量越大，移動總時間相應縮短。④黃土層厚度是影響地表動態移動規律的重要因素。隨著土岩比的增加，地表下沉速度有增大的趨勢，移動持續時間縮短。即土層越厚，活躍期內地表的移動變形會越激烈，由移動變形而產生的地表裂縫也將越多、越大。

3.煤矸石利用的技術方案

(1)黑矸和紅矸作為水泥混合材料

銅川礦區的煤矸石山大部分存在自燃現象，甚至有的矸石山已經自燃了幾十年，燃燒過的煤矸石變成了紅矸，目前對於紅矸的利用，一般情況下是作為水泥的混合材料，銅川礦區的部分紅矸已出售給水泥廠作為配料使用。

生產不同種類的水泥，用作水泥混合材料的煤矸石要求是炭質泥岩和泥岩、砂岩、石灰岩(CaO含量>70%)，通常選用煅燒煤矸石或是煤矸石自燃，煅燒煤矸石或自燃煤矸石含有活性二氧化硅和氧化鋁，可以作為活性火山灰質混合材料使用。銅川礦區的煤矸石屬於火山灰沉積蝕變而成的質量較高的矸石，其特點是化學成分穩定，硅鋁含量較高的粘土類礦物，其化學成分見表5-7。

表5-7 銅川礦區煤矸石化學成分(w_B/%)

用煤矸石作混合材料生產火山灰水泥的生產工藝流程與生產普通水泥的工藝流程基本相同，其生產流程見圖5-17。

圖5-17 煤矸石作水泥混合材料的工藝流程

(2)生產硅酸鹽水泥

以煤矸石作為原料生產水泥，主要是根據煤矸石和粘土的化學成分相近，可代替粘土提供硅鋁質原料，而且煤矸石能釋放一定的熱量，可節省部分燃料。煤矸石代替黃土配料特別易燒，主要是因為煤矸石中含有多種微量元素，如硫、氟、鈦、釩、硼、鍶、鋇等，具有礦化作用，同時煤矸石含有熱能，進入預熱器後能加速物料的預分解，使產量大幅度增長，操作時各級預熱器筒溫度相應降低，不用投資就能達到8級預熱器的效果。

根據陝西華峰建材公司生產火山灰質硅酸鹽水泥中的經驗，用煤矸石替代黃土作為原料生長硅酸鹽水泥，具有眾多的優點。煤矸石配料、摻加混合材料後的水泥早期、後期強度降低幅度小。相比混合材料摻量提高15%以上，減少孰料用量15%，增加紅矸用量15%。孰料價格為180元/t，紅矸價格按20元/t計，火山灰質硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥的差價為10元/t，計算可知每噸水泥的成本降低14元，年產8.5萬t水泥，節約119萬元。

利用煤矸石代替黃土作為水泥配料，能提高回轉窯、水泥磨的台時產量和水泥質量，具有良好的經濟效益和社會效益。

(3)煤矸石作混凝土摻合料

自燃煤矸石或燃燒煤矸石作為混凝土摻合料使用有3個方面的優勢。一是能降低水泥用量，從而降低能源消耗;二是能大量利用煤矸石，降低對環境的污染;三是能改善水泥混凝土的性能，增加水泥混凝土的抗碳化和抗硫酸鹽侵蝕等能力，提高混凝土製品質量和工程質量。這是實現煤矸石資源化、無害化處理的一個重要途徑。

自燃煤矸石或燒煤矸石具有火山灰活性，活性二氧化硅和氧化鋁能與水泥水化過程中析出的氫氧化鈣發生緩慢的「二次反應」，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，與水泥漿硬化體堅固地結合起來，提高混凝土的抗摻性和耐久性。粉狀煤矸石在混凝土中具有超出火山灰活性的特殊物理功能，如增加漿體的體積功能、填充漿體孔隙功能等，使煤矸石混凝土物理化學作用達到動態平衡，起到了使混凝土性能改善和質量提高的作用。

(4)煤矸石作混凝土集料

煤矸石中含有大量的硅鋁物質，其中的可燃物質和菱鐵礦在焙燒過程中析出氣體並膨脹，因此，煤矸石是生產輕骨料的理想原料。煤矸石輕骨料一般是由含碳量不高的碳質岩類、泥質岩類煤矸石經破碎、粉磨、成球、燒脹、篩分而成，也可以將煤矸石直接破碎到一定比例直接焙燒而成。利用煤矸石製造的輕骨料，是具有良好保溫性能的新型輕質建築材料。

(5)白矸作為水泥混合材料和建築材料

銅川礦區煤炭生產中產生的白矸，其主要成分為石灰岩和砂岩。砂岩經過加工可以作為建築材料，也可以作為井下充填材料利用。石灰岩經過加工也可以作為建築材料使用，同時也可以作為生產水泥或生石灰的原材料加以利用。

(6)煤矸石免燒磚

傳統的燒結磚工藝對環境造成二次污染，而且對煤矸石有較強的選擇性。採用煤矸石做原料生成免燒磚，原料選用重點是燒磚困難或不能燒磚的含鐵、硫、鈣、鎂等較高的煤矸石。利用煤矸石制免燒磚，避免了傳統制磚工藝造成的二次污染，同時顯著提高了煤矸石原料的適應性，是今後煤矸石制磚的重要方向。

免燒是以自燃煤矸石或燃燒煤矸石為主要原料，用水泥、石及外加劑等與之配合，經攪拌、半干法壓製成型、自然養護製成的一種砌築材料，其主要工藝流程見圖5-18。

(7)煤矸石混凝土砌塊

以自燃或人工煅燒煤矸石為骨料，水泥等為膠結材料，加入少量外加劑，加水攪拌並經成型、自然養護而成的實心或空心砌塊稱為煤矸石混凝土砌塊。煤矸石混凝土砌塊性能穩定，具有質輕、高強、工藝簡單、成本低、利廢率高、使用效果好的優點，是一種很有發展前途的新型牆體材料。煤矸石混凝土砌塊生產工藝簡單易行，其工藝流程如圖5-19所示。

煤矸石混凝土砌塊的原材料包括集料、膠結料和外加劑。集料為自燃的煤矸石或燒煤矸石，符合JC/T541—94《自燃煤矸石輕集料》的要求即可。膠結料包括水泥、粉煤灰、自燃可燒煤矸石粉等。外加劑為石膏、生石灰等。

(8)煤矸石發電技術

含碳量高的煤矸石(含碳量≥20%，熱值在6270～12550kJ/kg)可以直接作為流化床鍋爐的燃料用來發電。用煤矸石燃燒產能發電工藝簡單:首先，將煤矸石和劣質煤的混合物破碎，粉磨至粒徑小於8mm;然後，由皮帶機送入鍋爐內在循環流化床上進行燃燒，流化床燃燒是靠從床底送進的高壓氣流使煤矸石粉粒在爐床上「沸騰」運動，形成一定高度的流化狀態;最後，燃燒產生的煙塵經除塵器後送入煙道，燃燒產生的灰渣經水冷後泵入灰場。

圖5-18免燒磚工藝流程

圖5-19煤矸石砌塊生產工藝流程圖

4.瓦斯發電技術

瓦斯發電是以瓦斯氣為能源、將瓦斯氣中蘊含的熱能轉化為電能的能量轉換過程。目前實用的瓦斯發電方式主要有燃氣發動機、燃氣輪機和汽輪發電機3種方式。下石節礦於2005年5月建立了3000kWh的瓦斯自備電廠。

5.煤與瓦斯共采技術煤層的采動會引起其周圍岩層產生「卸壓增透」效應，即引起周圍岩層地應力封閉的破壞(地應力降低—卸壓、孔隙與裂縫增生張開)、層間岩層封閉的破壞(上覆煤岩層垮落、破裂、下沉;下伏煤岩層破裂、上鼓)以及地質構造封閉的破壞(封閉的地質構造因采動而開放、鬆弛)，三者綜合導致圍岩及其煤層的透氣性系數大幅度增加，為卸壓瓦斯高產高效抽采創造前提條件。

從卸壓瓦斯流動通道觀點看，采動破壞的造縫作用在采空區上方垂向方向上形成「三帶」:垮落帶(形成貫通采場的空洞與裂縫網路通道)、斷裂帶(形成層向與垂向裂縫網路通道)和彎曲下沉帶(形成層內層向裂縫網路通道)。從卸壓瓦斯流動觀點看，岩層的垮落、自然充填的支撐和壓實等作用，在采空區上方的橫向方向上也產生「三帶」:初始卸壓增透增流帶、卸壓充分高透高流帶和地壓恢復減透減流帶，這橫向的「三帶」在垂向的「斷裂帶」和「彎曲下沉帶」內都存在。

煤層卸壓時采動形成的煤(岩)體變形、破裂和裂隙伸張將大幅度地提高煤(岩)體瓦斯運移的透氣性，產生「卸壓增透增流」效應，形成瓦斯「解吸—擴散—滲流」活化流動的條件。因處在不同區域內的煤岩裂隙分布不同，瓦斯的解吸及流動條件不同，採用合理高效的瓦斯抽采方法和抽采系統，可實現瓦斯資源的安全、高效開采。瓦斯資源的開采減少了卸壓煤層的瓦斯含量，消除了卸壓煤層煤與瓦斯突出危險性，減少了瓦斯向工作面風流中的湧出量，從而為卸壓煤層的安全高效開采創造了必要的條件。

以上只是煤與瓦斯共采技術的理論知識，具體的煤礦的地質條件和煤層情況各異，理論還要與實際相結合，進行產學研相結合，探討焦坪區煤與瓦斯共采技術。煤礦瓦斯治理國家工程研究中心、淮南礦業集團、中國礦業大學、安徽建築工程學院、安徽理工大學等單位產學研相結合，在淮南礦區進行合作攻關，系統地提出留巷鑽孔法煤與瓦斯共采新方法，根據煤層群賦存條件，首采關鍵卸壓層，沿采空區邊緣沿空留巷實施無煤柱連續開采，在留巷內布置上、下向高、低位鑽孔，抽采頂底板卸壓瓦斯和采空區富集瓦斯的煤層瓦斯開采技術，並通過創新快速構建沿空留巷巷旁充填牆體技術，實現與綜采工作面同步推進的煤與瓦斯高效共採的開采方法。創新了「沿空留巷圍岩結構穩定性控制」、「巷旁充填材料研製與快速留巷充填工藝系統集成創新」和「留巷鑽孔瓦斯抽采」等3項留巷鑽孔煤與瓦斯共采技術。焦坪區可以參照淮南礦區的經驗，結合焦坪礦區的地質條件、煤層特徵和瓦斯特徵及下石並進行科學研究，探討適合的煤與瓦斯共采技術。

⑻ 煤礦為什麼會有地下水處理

一、 概述
煤炭在我國能源結構中佔70％以上，煤炭開采過程中排放大量廢水，若不經處理直接排放，勢必對環境造成嚴重污染，同時造成水資源的大量浪費，無法實現循環經濟的目標。據統計我國40％的礦區嚴重缺水，已制約了煤炭生產的發展。西北礦區多處於山區，水資源更為缺乏，地表水又多為間歇性河流，枯洪水季節流量相當懸殊，常年流量稀釋能力差，排入河流的污水造成嚴重污染。因此，開發、管理、利用好煤礦水資源，對煤炭工業可持續發展具有重要意義。
1、煤廢水污染嚴重

據包括10多位院士在內的專家學者鑒定通過的一項課題研究表明，山西每年挖5億噸煤，使12億立方米的水資源受到破壞。這相當於山西省整個引黃河水入晉工程的總引水量。專家呼籲，應當從技術、人才、資金投入和經營機制等多方面解決這一世紀難題，幫助山西省等煤炭主產區擺脫「產煤致旱、因煤致渴」的困擾。

這項關於山西省煤炭產業可持續發展的研究表明，山西省採煤造成嚴重的水資源破壞，加劇了水資源短缺問題。這項課題研究表明，山西每挖1噸煤損耗2.48噸的水資源。每年挖5億噸煤，使12億立方米的水資源受到破壞。這相當於山西省整個引黃工程的總引水量。因此，這對於山西這個人均水資源量僅佔全國平均水平不到五分之一的地區來說是個非常嚴重的問題。

目前，由於煤炭開采對地下水系破壞非常嚴重。據統計，山西採煤對水資源的破壞面積已達20352平方公里，佔全省總面積的13％。山西省大部分農村人畜吃水靠煤系裂隙水，而煤礦開采恰好破壞了該層段的含水層。據統計，全省由於採煤排水引起礦區水位下降，導致泉水流量下降或斷流，使近600萬人及幾十萬頭大牲畜飲水嚴重困難。

2、煤炭採掘業廢水治理技術問題

99%的採煤項目廢水沒有進行治理，從主觀上應該說是環保監管不力。從客觀上說是我們環保部門對採煤項目廢水治理技術持謹慎態度。採煤廢水治理技術多如牛毛，那種技術最適用、工藝最成熟、操作管理最方便、投資最省、運行費用最低，一直是我們環保部門在尋求的。由於採煤廢水復雜多變，在同一礦井廢水中，同時含有鐵、錳等重金屬，硫、氟、氯等非金屬及有機污染物和懸浮物，有的礦井廢水呈弱酸性（如織金縣珠藏、鳳凰山等），再就是即使是同一礦井，所采層不同，廢水性質也不同，甚至是差別很大。這就給煤礦廢水治理技術的選用帶來很大的困難。通常情況是某一技術只能有效處理某一污染物，不可能把所有超標的污染物都處理好。一個煤礦不可能投入很多資金對污染物進行單項處理，這就是採煤廢水治理在技術上的難點。有的業主自行修了一兩個池子，把礦井廢水往池子一放，就是對廢水進行處理了。事實上不是這樣簡單，可能連懸浮物也處理不了，金屬和非金屬就更不可能處理了。

3、煤礦廢水處理要求

1.1煤礦廢水包括礦井涌水、煤場和矸石場淋溶廢水等。在進行處理前，應先委託地區環境監測站進行監測，以監測資料作為廢水處理工程設計的依據。DFMC煤礦廢水治理技術和成套設備是目前經實踐證明的實用技術，50萬噸以下、小時涌水量50m3以下的煤礦可採用此技術和設備。對於酸性煤礦廢水還需新增設備和葯劑。煤礦廢水經處理達標後盡可能循環使用，循環使用率不低於50％，經處理後排放的廢水列為總量控制指標進行考核。

1.2新建煤礦必須執行「三同時」規定，試產三個月必須申請地區環保局驗收，驗收達標的發給排污許可證，不達標的停產治理。

1.3原有煤礦分期分批進行治理，2005年50%左右的原有煤礦治理完工並通過達標驗收。列入家2005年治理計劃的煤礦不治理的，依法予以處罰；治理不達標的，停產治理。治理計劃由各縣市環保局商煤炭局提出，報地區環保局綜合平衡後以治理計劃下達執行。

表1 某A煤礦廢水處理監測結果 單位：mg/l

指標 排放

標准 處理前

濃度 超標倍數（倍） 處理後

濃度 比排放標准低（%） 懸浮物 70 258 2.7 11.5 83.6 鐵 1 2.58 1.6 0.68 32 硫化物 1 2.8 1.8 0.5 50 COD 100 281.9 1.8 7 93 錳 2 0.13 未超標 0.1 —

表2某B煤礦廢水處理監測結果單位：mg/ l

指標 排放

標准 處理前

濃度 超標 倍數 （倍） 處理後

濃度 比排放標准低（%） 懸浮物 70 318 3.5 4.5 93.6 鐵 1 2.28 1.3 0.74 26 硫化物 1 3.21 2.2 0.5 50 COD 100 228.4 1.3 18.8 81.2 錳 2 0.37 未超標 0.18 — 1.4、煤礦廢水中鐵含量高，如濃度大於100mg/l，其處理設備投資和運行費用將要增加。因為鐵含量過高，要達到1mg/l的排放標准，一級除鐵是不行的，必須三至四級除鐵。

1.5、酸度高的煤礦廢水應使達標（6～9）。

1.6、煤礦要對煤場、矸石場進行硬化處理，建導流溝，把因大氣降水產生的這一部分淋溶水引入廢水處理系統進行處理。

1.7、 預防事故和自然因素引起的非正常排放

為預防因降暴雨致使廢水次理池溢流，工程設計必須考慮廢水處理池有足夠的容積。為防止事故性排放，必須建事故調節池。四、煤礦生活廢水處理要求洗煤廠和煤礦生活廢水處理採用深圳開發研製的微型生活廢水處理裝置進行處理。生活廢水經處理達標後可排放。五、煤礦廢水治理技術選用

實踐證明是可行的 DFMC煤礦廢水治理技術和成套設備可選用。未經試點的技術只能試點，不能推廣。經試點並由A地區環境監測站監測、提出監測報告，從治理效果、投資、運行費用等全面評價後由地區環保局決定是否推廣。

二、廢水主要處理技術

我國煤礦礦井水處理技術起始於上世紀70年代末，大多污水治理工作都只停留在為排放而治理。然而回用才是當今污水治理發展的必然趨勢，將防治污染和回用結合起來，既可緩解水源供需矛盾，又可減輕地表水體受到污染。現國內使用的處理技術主要有：沉澱、混凝沉澱、混凝沉澱過濾等。處理後直接排放的礦井水，通常採用沉澱或混凝沉澱處理技術；處理後作為生產用水或其它用水的，通常採用混凝沉澱過濾處理技術；處理後作為生活用水，過濾後必須再經過除酚等對人體有害物質及消毒處理；有些含懸浮物的礦井水含鹽量較高 ，處理後作為生活飲用水還必須在凈化後再經過淡化處理。三、礦井水處理回用的條件

1、礦井廢水的產生及特點

煤礦礦井廢水包括：煤炭開采過程中地下地質性涌滲水到巷道為安全生產而排出的自然地下水，井下採煤生產過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設備產生的含煤塵廢水。因此，它既具有地下水特徵，但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決於成煤的地質環境和煤系低層的礦物化學成分，其中井田水文地質條件及充水因素對於礦井開采過程礦井廢水的水質、水量有決定性的影響。因此，對礦井廢水處理要考慮開采過程中水質、水量的變化。某礦區M煤礦礦井廢水水質取礦井正常排水時井口水樣，結果見表1。

M煤礦礦井廢水污染物監測表

表1 單位：mg/L

序號 監測項目 日均值濃度范圍 序號 監測項目 日均值濃度范圍 1 肉眼可見物 微粒懸浮物 9 總氮 5.600～5.854 2 PH值 8.41～8.55 10 砷(ng/L) 3.4～5.2 3 CODcr 66.4～131.7 11 總磷 0.085～0.104 4 硫化物 1.09～1.67 12 糞大腸菌 260～393 5 懸浮物 360～500 13 銅 0.0207～0.0294 6 酚 0.006～0.051 14 鉛 -- 7 BOD5 14.10～24.73 15 鎘 -- 8 LAS 0.198～0.220 16 鋅 0.0381～0.0407

通過網路調查和資料查找，收集了多年來某礦區有關礦井水和地下水的化驗數據資料，以及環境監測站監測數據（表1）綜合分析，該煤礦礦井廢水含煤泥為主要懸浮物，有機物略有超標，糞大腸菌群超標，揮發酚超標。

2、礦井廢水回用途徑

煤礦礦井水處理後可作生產用水或生活用水，礦井生產用水主要是井下採掘設備液壓用水、消防降塵灑水，生活用水主要是沖廁、洗浴水以及深度處理後用於飲用水。水質標准分別為：

a、防塵灑水《煤礦工業礦井設計規范》（GB50215－94）

SS≤150mg/L，粒徑d<0.3mm；PH值為6～9；大腸菌群≤3個/L。

b、空壓機、液壓支柱用水水質SS≤10～200mg/L，粒徑d <0.15mm；硬度（碳酸鹽）2～7mg/L；pH值為6.5～9；濁度<20。

c、礦井洗浴水水質達到《地表水環境質量標准》（GB3838-2002）的Ⅲ類水體標准。

d、中水水質達到《生活雜用水水質標准》（CJ/T 48-1999）。

5、生活飲用水達到《生活飲用水衛生標准》（GB5749-85）。

四、處理工藝

從上表可知，M煤礦礦井廢水處理工程的設計處理能力為800～1000m3/d，處理後作為生產和生活用水，採用混凝反應、過濾、活性炭吸附及消毒工藝，流程見圖1。

圖1礦井廢水處理工藝流程

礦井廢水由井下排水泵提升至灌漿水池，部分用於黃泥灌漿，其餘廢水自流進入曝氣池，氣浮除油後進入斜板沉澱池進行初步沉澱，由提升泵提升進入混凝沉澱設備，同時加入混凝劑，經過斜管沉澱後，將絮狀物沉澱到底部而被去除，清水從上部溢流出水自流進入砂濾罐，出水自流進入清水池，清水池前投加二氧化氯進行殺菌消毒。砂濾罐的反沖冼水自流進入污泥池，上清液自流進入曝氣池，以提高礦井廢水資源的利用率。出水若用作生活用水，則砂濾罐出水進入活性炭吸附裝置處理後流入清水池用作生活用水。

五、主要處理單元

1、預沉池曝氣

礦井廢水中含有少量的有機物，通過曝氣接觸氧化去除廢水中的有機物。另外，井下液壓支柱等設備產生少量油類，通過氣浮除油，使廢水中油類達標。

2、混凝沉澱

煤礦礦井水主要污染物為懸浮物，處理懸浮物主要採用混凝沉澱法，用鋁鹽或鐵鹽做混凝劑，混凝劑混合方式採用管道混合器混合。混凝沉澱裝置採用倒喇叭口作為反應區，水流在反應區中流速逐漸降低，使廢水和混凝劑葯液的反應在反應器中逐漸全部完成。完全反應的廢水流出反應區後開始形成混凝狀物質，經過布水區進入斜管填料，由於斜管填料採用PVC六角峰窩狀填料，利用多層多格淺層沉澱，提高了沉澱效率。將絮狀物沉澱到底部而被去除，清水從上部溢流排出。

3、砂濾凈化

礦井廢水經混凝沉澱後，水中還含有較小顆粒的懸浮物和膠體，利用砂濾設備將懸浮顆粒和膠體截留在濾料的表面和內部空隙中，它是混凝沉澱裝置的後處理過程，同時也是活性炭吸附深度處理過程的預處理。砂濾罐為重力式無閥濾池，採用自動虹吸原理達到反沖洗，不需要人工單獨管理，操作簡便，管理和維護方便。砂濾罐通常採用不同等級的石英砂多層濾料。

4、活性炭吸附

該煤礦礦井廢水主要含有揮發酚，酚類屬於高毒物質，它可以通過皮膚、粘膜、口腔進入人體內，低濃度可使細胞蛋白變性，高濃度可使蛋白質沉澱。長期飲用被酚污染的水源，會引起蛋白質變性和凝固，引起頭暈、出疹、貧血及各種神經症狀，甚至中毒。處理中水用作生活飲用水，必須用活性炭吸附裝置處理。活性炭的比表面積可達800～2000m2/g，具有很強的吸附能力。該裝置採用連續式固定床吸附操作方式，活性炭吸附劑總厚度達3.5m，廢水從上向下過濾，過濾速度在4～15m/h，接觸時間一般不大於30～60min。隨著運行時間的推移，活性炭吸附了大量的吸附質，達到飽和喪失吸附能力，活性炭需更換或再生。

5、消毒

廢水中含有一定的病菌、大腸菌群，處理後回用於洗浴時，若不經過消毒，對人體皮膚傷害嚴重。所以礦井廢水處理後作為生活用水必須經過消毒處理，本工藝採用二氧化氯消毒，現場用鹽酸和氯酸鈉反應產生二氧化氯，二氧化氯無毒、穩定、高效、殺菌能力是氯的5倍以上。

六、處理工藝特點

1、以上可知A煤礦礦井廢水處理工程是根據礦井水水質特點確定工藝技術參數，採用一次提升到混凝沉澱裝置，再自流進入後續各處理構築物，出水水質穩定可靠，動力設備較少，能耗較低。

2、採用混凝沉澱裝置與砂濾罐相結合的工藝技術，主要處理構築物採用組合式鋼結構，具有佔地面積小、使用壽命長、工程投資省、工藝簡單、操作管理方便、運行成本低等特點。砂濾罐設計採用重力式無閥濾池，反沖洗完全自動，操作管理方便。

3、該煤礦礦井廢水處理系統實現了自動加葯、自動反沖洗的全過程監控，包括電控系統、上位監控系統和儀表檢測系統。儀表檢測系統包括加葯流量、處理流量 、水池液位和加葯箱液位、進水和出水濁度等連續自動檢測。