礦井水處理的經濟效益

1. 煤礦深井水排放到農田如何處罰

會向排放者進行罰款處理，並進行相關的知識教育。
對不同水質類型礦井水採取的處理方法為：一般礦井水。採用沉澱法在井下或地面去除懸浮物。一種是利用井下水倉處理，將水倉隔成若干段，礦井水進入水倉前投加絮凝劑，經水倉各段沉澱與溢流，最後達到排放標准。另一種是在地面構築沉澱池，礦井水排放沉澱池中沉澱後排放。這類水供生活和生產使用時，一般採用常規凈化處理工藝。潔凈礦井水。可設專用輸水管道引出給予利用，作生活飲用水時需進行消毒處理。礦井水處理量較小時，也有採用組合式凈水器，它是將混凝、沉澱、過濾等工藝集為一體的設備，具有一次投資省、佔地面積小、操作方便的特點。
煤礦礦井水是指在採煤過程中，所有滲入井下採掘空間的水，有時也含有少量滲入的地表水。礦井水的排放是煤炭工業具有行業特點的污染源之一，量大面廣，我國煤炭開發每年礦井的涌水量為20多億立方米，其特性取決於成煤的地質環境和煤系地層的礦物化學成分。礦井水流經採煤工作面和巷道時，因受人為活動影響，煤岩粉和一些有機物進入水中，我國礦井水中普遍含有以煤岩粉為主的懸浮物，以及可溶的無機鹽類，有機污染物較少，一般不含有毒物質。因此，對礦井水進行凈化處理利用，將產生巨大大經濟效益和社會效益。

2. 大力發展特色礦業循環經濟 打造國內一流特大型能源化工集團

義馬煤業集團公司是一家以煤炭生產為主，火力發電、氧化鋁、化工、建材等多元綜合發展的跨行業、跨所有制、跨地區的特大型企業集團，在2006年中國企業500強中排名第490位，是河南省管15家重點企業之一，現有員工5萬多人。集團現擁有8家全資子公司、2家控股子公司和32家分公司。2006年全公司生產原煤1789萬噸，實現經營總額96億元、利稅7.9億元，其中：非煤產值52億元。截至2006年末，公司總資產100億元，凈資產28億元。義煤集團曾兩次被命名為「中國煤炭工業優秀企業（金石獎）」，2005年被中國管理科學研究院命名為「全國企業管理創新示範單位」，同年榮獲「第十一屆國家級管理現代化創新成果一等獎」。

近年來，義煤集團以科學發展觀為指導，堅持節約發展、清潔發展、安全發展，大力發展具有義煤特色的礦業循環經濟，積極推進礦區資源利用高效化、產業發展鏈條化、園區建設系統化、土地使用集約化，轉變經濟增長方式，優化產業結構，倡導節能減排，初步實現了企業與資源、環境和社會的協調發展。「十一五」期間，義煤集團將藉助戰略重組和資本運營等手段，全面推動特色礦業循環經濟發展，打造國內一流特大型能源化工集團。

一、發展特色礦業循環經濟是資源型企業持續發展的必然選擇

1.發展循環經濟是經濟社會持續發展的內在要求

工業革命以來，人類在創造巨大物質財富的同時，也付出了巨大的資源和環境代價。在推進工業化的初期，人類還沒有深切體會到自然資源供給和環境容量的有限性。隨著人口的持續增加，經濟規模的不斷擴大，尤其是20世紀70年代，發生了兩次世界性能源危機，經濟增長與資源短缺之間矛盾凸顯，引發人們對經濟增長方式的深刻反思。傳統增長模式「資源——產品——廢棄物」是單向式直線過程，創造的財富越多，消耗的資源就越多，產生的廢棄物也就越多，對資源環境的負面影響就越大。人類在發展過程中，深切感到資源並非取之不盡、用之不竭的，要持續發展，客觀上要求轉變增長方式，探索新的發展模式。在此情況下，循環經濟增長模式應運而生。循環經濟增長模式是「資源——產品——廢棄物——再生資源」的反饋式循環過程，可以更有效地利用資源和保護環境，以盡可能小的資源消耗和環境成本，獲得盡可能大的經濟效益和社會效益。循環經濟是一種以資源的高效利用和循環利用為核心，以「減量化、再利用、資源化」為原則，以「低消耗、低排放、高效率」為基本特徵，是對「大量生產、大量消費、大量廢棄」的傳統增長模式的根本變革，適應了經濟社會發展的內在要求。

2.發展礦業循環經濟是煤炭行業轉變經濟增長方式的根本途徑

我國是富煤、貧油、少氣的國家，境內查明煤炭儲量約5.6萬億噸，佔全世界的11.6%，已探明煤炭儲量1萬億噸，居世界第3位；我國又是世界第一產煤大國，煤炭產量佔世界的37%。煤炭是我國的主要能源，提供了75%的工業燃料、76%的發電能源、80%的民用商品能源和60%的能源化工原料。在未來相當長的時期內，我國仍將是以煤為主的能源結構，煤炭對我國的經濟社會發展有十分重要的戰略地位。盡管我國煤炭資源相對豐富，但人均佔有量相對偏少，不足世界人均佔有量的一半。從開發利用現狀分析，存在著「資源開發秩序亂，資源回收率低；礦區環境保護投入少，綜合治理滯後；安全基礎依然薄弱，安全生產形勢嚴峻；科技水平差距大，創新能力不足；生產力落後，產業集中度低；企業負擔沉重，職工收入水平低」等問題，嚴重影響著煤炭工業的可持續發展。為此，國家相繼制定了《能源發展十一五規劃》和《煤炭工業十一五規劃》，明確提出煤炭工業要實現可持續發展必須大力發展循環經濟，到2010年，煤矸石綜合利用率要達到70%；礦井水綜合利用率達到70%；煤層氣開發利用率達到70%。「十一五」是全面建設小康社會的關鍵時期，煤炭工業要保障國民經濟和社會發展需要，要實現「三個70%」，必須轉變經濟增長方式，大力發展特色礦業循環經濟，加快結構調整，走資源利用率高、安全有保障、經濟效益好、環境污染少和可持續的發展道路。

3.發展特色礦業循環經濟是義煤集團做強做大做久的戰略選擇

近幾年來，義煤集團通過資源整合，佔領了一些煤炭資源，但與不斷增長的市場需求和義煤的發展目標相比，還是很有限的。義煤集團要做強做大，單純依靠增加煤炭產量來拉長經濟增長是不明智的，也實現不了可持續發展。對此，義煤集團有十分清醒的認識，專門邀請有關大學和研究院所制訂了《義煤集團發展戰略》和《義煤集團「十一五」發展規劃》，把發展特色礦業循環經濟列入集團公司一項重要發展戰略，提出了發展的目標、方針和措施，把「提高煤炭回採率，加強伴生資源與煤炭共探聯采、綜合利用，循環經濟園區建設，礦區環境治理」作為四大發展重點，強力推進科技進步、自我創新和產業結構調整，由單一煤炭生產向產業多元化發展轉變，拉長產業鏈，提高產業集中度，走專業化、規模化、集約化、效益化、清潔化發展之路，形成義煤特色，實現經濟增長方式由粗放式增長轉變為集約式增長，真正把企業做強做大做久。義煤集團按照發展戰略和發展規劃，確立發展方向和目標，積極實踐和探索，取得了明顯成效。

二、走新型工業化道路，打造具有義煤特色的礦業循環經濟

1.採用先進技術，提高煤炭回採率

近幾年來，義煤集團始終堅持實施科技興煤戰略，依靠科技進步發展煤炭主業，積極推廣應用綜放、炮放、沿空送巷等新技術、新工藝，加快技術改造和產業升級，強化技術吸收和改進、注重技術創新，積極與有關院校開展聯合，解決重大技術難題，在瓦斯防治、特殊地質條件煤炭開采技術、防滅火等方面取得了一系列成果。在煤炭開采中廣泛推廣「一次采全高放頂煤工藝」，使煤炭回採率顯著提高，達到72%以上。同時，在煤炭生產中提高塊煤率，調整產品結構，提高產品附加值，優質優價，實現增收不增產、增效不增產。

2.拓展和延伸產業鏈，提高共伴生資源利用率

為促進礦區可持續發展，義煤集團以煤炭共伴生資源（煤矸石、煤泥、礦井水、煤層氣、鋁礬土）綜合利用為突破口，積極拓展延伸產業鏈條，逐步形成了「資源——產品——廢棄物——再生資源」的反饋式循環經濟模式。

（1）煤矸石、煤泥的綜合利用。

煤炭開采出來以後，被運到洗煤廠（選煤廠）進行洗選，原煤被分離為精煤和煤矸石、煤泥，精煤作為優質的工業燃料和原料直接出售，煤矸石、煤泥留下來進行進一步加工利用。

一是以煤矸石、煤泥、洗中煤利用為起點，發展電力和建材產業，形成「煤——矸石（煤泥）——電」產業鏈。義煤集團現有矸石山15座，煤矸石累計積存量已達1860多萬噸，佔地面積600餘畝而且每年新排放煤矸石約160萬噸、煤泥30萬噸、煤灰10萬噸，既佔用大量土地，又嚴重污染環境，直接影響到企業的可持續發展。面臨困擾煤炭行業的這一難題，義煤集團積極發展煤矸石、煤泥、洗中煤、劣質煤電廠和新型建材，實現煤礦固體廢棄物的就地轉化，變廢為寶。先後規劃建設了三座煤矸石、煤泥、洗中煤電廠，總裝機容量148兆瓦，年利用煤矸石、煤泥、洗中煤和劣質煤170萬噸。

二是利用煤矸石、粉煤灰發展新型建材，形成「煤——矸石（粉煤灰）——建材」產業鏈。義煤集團依託當地豐富的石灰石、煤矸石、粉煤灰等資源，先後開發建設了煤矸石（粉煤灰）水泥、新型矸石磚、免燒磚等一批綜合利用建材項目。目前，義煤集團已建成矸石磚廠和粉煤灰免燒磚廠各一座，年產矸石磚8000萬標塊、粉煤灰免燒磚8000萬標塊；在建3條年產6000萬標塊矸石磚生產線，近期即將建成投產。屆時，義煤集團將達到年產3.4億標塊矸石磚（粉煤灰磚）的規模，年可利用煤矸石、粉煤灰70多萬噸。同時，利用煤矸石和粉煤灰作為水泥添加料生產普通硅酸鹽水泥，現已形成年產新型干法水泥200萬噸的生產規模，年消耗煤矸石、粉煤灰可達80萬噸以上。

三是對矸石山進行綠化、復墾。對於已自燃的矸石山，如北露天矸石山，進行綠化、復墾。近幾年，選擇對土壤適應性強的剌槐樹在矸石山栽種，先後綠化矸石山2000多畝；在風化程度高、有機質較厚的矸石山上進行復墾造田，計1600多畝。通過對矸石山的綠化、復墾，改善了礦區環境，增加了農業用地，促進了一產的發展。

（2）礦井水的綜合利用。

目前，義煤集團年均涌水量2500立方米/時。義煤集團相繼投資3000多萬元，建設了10座礦井水處理站，加強對礦井水的綜合開發和利用，以節約用水，降低生產成本，滿足不同的用水需求。經過處理後的礦井水主要用作：①用作工業用水。把躍進礦井水處理後用作躍進綜合利用電廠和躍進2×5萬千瓦煤泥電廠輔機的冷卻用水，引曹窯礦井水經多級沉澱凈化後作為氧化鋁、鋇鹽廠的工業用水。②引水上山發展一產。千秋礦把經過處理後的礦井水輸送到山上發展一產，灌溉農田面積在2000畝以上。③用作生產、生活用水。處理後50%的礦井水迴流井下復用（主要用於綜采、綜掘、防塵、防滅火等）。另外還有一部分經生物、化學處理凈化後作為生活用水。對礦井水進行綜合開發利用，減少了對地下水資源的開采，客觀上起到了保護地下水資源的作用。據估算，義煤集團對礦井水的利用率在70%以上，每年利用礦井水1300萬立方米，和打水源井相比較，每年可減少支出約2000萬元，企業經濟效益和社會經濟效益十分顯著。

（3）煤層氣的綜合利用。

長期以來，義煤集團在煤炭開采中產生的瓦斯直接排放到空氣中，也沒有把瓦斯看作污染物。近兩年來，義煤集團開始重視瓦斯對環境的污染，並著手進行綜合治理。2006年10月，義煤集團耿村礦、千秋礦瓦斯發電項目建成投產，總裝機容量4000千瓦。下一步，義煤集團將根據各礦的實際情況，對瓦斯進行抽采利用，爭取到2010年瓦斯綜合利用率達到70%，大幅降低對環境的污染。

（4）煤系地層中鋁礬土的綜合開發利用。

義煤集團陝澠煤田煤系地層中普遍伴生著賦存好、品質較高的鋁礬土層。為使與煤伴生資源得到充分合理有效地開采利用，近年來義煤集團採用煤鋁共探聯采技術，進行了有益的嘗試，取得了良好的成效。在資源集中地科學選址，相繼建設了耐火材料廠、棕剛玉廠、氧化鋁廠、建材廠等資源型企業。堅持優化設計、聯合布置、合理開采、分裝分運、綜合利用，使伴生的鋁礬土得到有效的開采利用，既減少了重復勘探、開采造成的成本升高和資源浪費問題，又充分發揮了礦井現有工程、設施、設備的作用，延長了礦井服務年限。同時，還緩解了礦井因煤炭資源枯竭而報廢造成的就業壓力。

3.加快產業化聚集和規模化提高步伐，構建循環經濟工業園區

（1）依託資源優勢，構建張村煤（電、氣）鋁化循環經濟工業園區。為了充分發揮義馬地區豐富的煤、電、氣、鋁礬土等資源優勢，解決環境遭到破壞、產業格局單一、抗風險能力小等諸多問題，義煤集團在項目布點上科學布局，把有相當關聯度的鋇鹽廠、耐火材料廠、棕剛玉廠、塑料編織袋廠和氧化鋁廠規劃建設在澠池縣張村鎮，形成了一個產品、副產品和廢料循環利用的工業園區。義煤集團引入系統論指導園區建設，分別對園區輸入系統、自身循環系統、輸出系統等三大系統的功能進行不斷補充和完善，一個現代化、高標准、示範性的循環經濟工業園區初步建成。首先從園區輸入系統著手，實施煤鋁共勘聯采，降低采礦成本，提高資源利用率。義煤集團曹窯礦井下與煤伴生有豐富的鋁礬土資源，實施煤鋁聯采，大大降低了採掘成本，提高了效益。其二，把距園區最近的曹窯礦外排的礦井水經多級沉澱引入張村工業園區用作工業用水，大大提高了水資源的利用率。其三，架設專用線路、鋪設供氣管道把內部電廠、氣化廠的電、煤氣引入張村工業園區，降低了園區企業的生產成本，減少了燃煤造氣對環境的污染。其四，加強園區自身循環系統建設。煤、鋁礬土、重晶石、礦井水、電、煤氣等資源進入工業園區後，義煤集團通過對園區企業實行統一管理，建立企業內部市場運作機制，強化就近采購和市場價采購，園區企業間產品、副產品互相循環的產業鏈條初步形成：鋇鹽廠產生的副產品——生石灰直接供給一牆之隔的氧化鋁廠，氧化鋁廠的產品——氧化鋁直接供給園區內企業——耐火材料廠、棕剛玉廠，紡織袋廠為其他4個廠生產不同類型的包裝袋。其五，加強對流出園區赤泥、鋇渣等廢料進行制磚和生產水泥，形成一條吃干榨凈的綠色產業鏈。經過認真實施，園區由於物料的循環使用和綜合利用，每年產生的經濟效益達5000萬元以上，同時也給當地帶來了巨大的環境效益和社會效益。

（2）構建躍進煤電汽建循環經濟工業園區。義煤集團依託鄰近的躍進礦、千秋礦有豐富的煤矸石、煤泥和中尾煤資源，在兩礦不到2平方千米的土地上，規劃建成了有相當關聯度的綜合利用電廠2個、年產8000萬塊的矸石磚廠和粉煤灰免燒磚廠各1座，實現產業鏈的拓展和延伸。首先，躍進、千秋兩礦外排的礦井水經凈化後用作工業和生活用水，滿足了大部分用水需求。其二，園區企業熱源得到了較好的利用。兩個電廠實施熱電聯供，供熱面積達11萬平方米，改善了周邊礦區和義馬市的工業和居民用熱需求。利用矸石磚廠余熱用作職工洗澡和冬季廠區取暖，熱源得到了充分利用。其三，煤礦生產的原煤經過洗選，煤矸石、中尾煤用作電廠燃料發電和磚廠制磚，電廠粉煤灰用來生產免燒磚。園區初步形成了煤、電、汽、建循環經濟產業鏈，資源得到了較為充分的利用，實現了節能減排，促進了礦區經濟的發展。

4.積極推進沉陷區治理和棚戶區改造，統籌城鄉發展

義馬礦區開采歷經半個世紀，個別礦已超過百年，煤礦地質環境問題充分暴露，治理的艱巨性、迫切性和難度都很大。近幾年來，國家為了解決「四礦」問題，先後出台了一系列優惠政策支持老礦區的改造。義煤集團與三門峽市、洛陽市達成共識，實施統籌規劃，把礦區治理與新農村建設和地方小城鎮建設有機結合起來，促進了地企共同發展。

（1）實施沉陷區治理。煤礦由於多年開采，地下采空面積不斷增大、地面沉陷日趨嚴重，造成大量土地不能耕種，地面設施受到破壞，住宅不適於居住。為此，義煤集團啟動了歷史上最大的沉陷區治理工程，在義馬市區和周邊兩個礦區規劃建設三個功能齊全的住宅小區，總建築面積達到32萬平方米，總佔地18公頃，計劃搬遷4994戶，涉及近2萬城鄉人口，復墾面積134公頃，相對新增農業和工業用地120公頃。

（2）實施棚戶區改造。義煤集團在河南省和三門峽、洛陽市等省市政府的大力支持下，啟動了河南煤炭行業規模最大的棚戶區改造工程。義煤集團集中改造的棚戶區共有18片，拆除建築面積104餘萬平方米，搬遷居民2.4萬戶、7.11萬人，擬新建183萬平方米，佔地1800畝，總投資14億～15億元，相對新增農業和工業用地140公頃。

三、堅持科學發展觀，創造美好未來

在省國資委的直接推動下，2007年5月底，義煤集團與永煤集團、省煤氣集團、省燃化公司進行戰略性重組，聯合組成河南煤業化工集團，6月初完成工商注冊，注冊資本60億元。河南煤業集團發展方向是「以煤為主，發展煤化工」，重點打造「煤炭——煤化工」產業鏈，發展目標是：打造中部第一、國內一流、國際知名的特大型能源化工企業，並以此為平台，進一步整合資源，做強做大，力爭盡快進入中國100強企業前50位。義煤集團作為河南煤業化工集團的重要成員，將以此重要戰略機遇為契機，繼續堅持科學發展觀，科學謀劃、超前發展，走新型工業化道路，大力發展循環經濟，打造國內一流能源化工集團。

（1）加強煤炭資源整合，做強做大煤炭主業。煤炭企業作為資源型企業，其發展核心還是要依靠資源，一要有足夠資源儲備，二要利用先進技術合理開采資源，三要提高資源的附加值。義煤集團將充分發揮大集團的資金、技術和人才優勢，跨地區、跨省界、跨國界佔領煤炭資源，為企業的持續發展儲備足夠資源。爭取經過3～5年，煤炭產量達到1億噸以上，產值達到400億元以上、利潤60億元以上。

（2）依託煤炭資源優勢，加快煤化工產業的發展。義煤集團將抓住300萬噸煤制油項目即將落戶三門峽地區這一重大機遇，積極參與項目的各項前期籌備工作，積極推進「煤——油——化」產業鏈的形成和發展。同時，依託河南省煤氣集團現有煤氣化項目和千秋、躍進礦的低熱值煤炭資源，積極推進與美國SES公司合作步伐，加快合資建設日產1000萬標方煤氣項目，滿足年產100萬噸甲醇用氣需要，並進行二甲醚、醋酸等下游產品開發，充實「煤——氣——化」產業鏈。爭取經過5～10年的發展，投入400億元以上，使煤化工產業年新增產值400億元以上、利潤80億元以上。

（3）依託豐富的鋁礬土、煤炭等資源優勢，打造鋁深加工基地。在三門峽市政府的支持下，義煤集團與廣新外貿集團等大企業將加快推進三門峽市100萬噸/年鋁深加工產業基地建設。雙方利用義翔鋁業公司現有鋁土礦資源，把氧化鋁產能擴大到100萬噸/年，同時延長產業鏈，建成50萬噸/年鋁材深加工及為其配套的相關項目，形成鋁礦開發加工利用到生產鋁型材、鋁板帶、鋁合金等產品系列，實現從鋁土礦到鋁製品完整的鋁工業體系。項目總投資100億元以上，全部建成投產後，年可新增銷售收入200億元以上、利潤40億元以上。

（4）依託石灰石、煤矸石、粉煤灰等資源，做大新型建材產業。在搞好現有年產180萬噸新型干法水泥生產線生產經營基礎上，加快第二條線的建設，並配套建設余熱發電項目，使水泥年產量達到400萬噸以上、產值10億元、利潤2億元以上，打造豫西最大的水泥生產基地。同時，依託礦區豐富的煤矸石、粉煤灰等資源，在現有千秋矸石磚廠和躍進免燒磚廠的基礎上，再規劃建設4～5條矸石磚和免燒磚生產線，爭取在5年內使矸石磚和免燒磚產量達到4.5億塊，年銷售收入達到1.5億元、利潤3000萬元。

（5）提高煤矸石、礦井水、煤層氣等煤炭伴生資源的利用率，推進電力、建材等產業的發展。到2010年，煤矸石、礦井水、煤層氣等資源利用率均要達到80%以上。

（6）圍繞礦區配套服務，促進建築、機械製造產業的發展。依託現有豫建公司和永興公司，打造豫西最大、實力最強的建築企業。依託機電總廠，整合現有機械製造資源，造成河南一流煤機製造企業。

經過幾年的發展，把義煤集團真正成為國內一流的大型能源化工集團。

四、關於發展循環經濟的幾點建議

（1）建議各級政府要從稅收、財政、產業政策等方面建立有利於循環經濟發展的保障機制，鼓勵扶持資源型企業發展礦業循環經濟，實現經濟發展和社會發展的和諧統一。

（2）煤炭及伴生資源配置向大企業集團傾斜，提高資源利用率。對煤炭及伴生資源實行戰略資源管理，實行保護性開發，依法維護煤炭資源使用者的合法權益。加大對浪費資源企業懲治力度，甚至制定回採率達不到規定要求企業的退出機制及政策。禁止將國家規劃礦、國有重點煤礦後備資源礦區和實行保護性開採的稀缺煤種化整為零，人為分割成小塊井田招標拍賣。煤炭及其伴生資源（如鋁礬土）配置向大集團傾斜，發揮其技術優勢、人才優勢，提高資源利用水平。

（3）政策保持連續性，保障綜合利用企業的發展。當前，國家出台了一系列關停小火電的政策，對實現「十一五」節能減排目標有十分重要的意義。但煤炭企業現有的矸石、煤泥、中尾煤綜合利用電廠不屬於小火電機組。建設矸石電廠的主要目的是為了充分利用煤礦固體廢棄物，減少堆存佔地，減輕環境污染，並盡量把這些能量加以回收，而不是為了單純發電。對此類電廠不宜採取「一刀切」，強行進行關閉。否則，就會增加固體廢棄物的排放、污染和佔地，達不到節能減排的目的，更實現不了國家能源發展「十一五」規劃和煤炭工業「十一五」發展規劃提出節能減排的「三個70%」。

（4）加快煤炭科技進步，積極倡導綠色開采和利用技術創新。煤礦資源的高效開采和利用，離不開先進的科學技術，離不開政府的資金扶持。對在環境保護方面進行技術研究的礦山，政府可考慮給予一定的稅收優惠和費用支持，提高資源保護和技術改造給企業帶來的現實收益，鼓勵企業增加技術創新投入，創建高產、高效、低耗、節能、環保型礦井。

（5）加強礦業秩序整頓，堅決關閉無證非法的各類小礦。無證非煤小礦，造成了資源浪費，影響和擾亂了市場秩序，成為安全事故頻發、國家和職工個人生命財產遭受嚴重損失的禍端，必須下大力氣加以整頓和治理，堅決關閉，還煤礦開采一片潔凈的天空。

五、結束語

近幾年來，義煤集團積極貫徹落實科學發展觀，走新型工業化道路，逐步形成了「礦區資源利用高效化、產業發展鏈條化、園區建設系統化、土地使用集約化」獨具義煤特色的礦業循環經濟發展模式。義煤集團作為一個負責任的大企業，在邁向國內一流特大型能源化工集團的道路上，時刻不忘自己的社會責任，始終堅持節約發展、清潔發展、安全發展，實現地企同步持續發展，為建設和諧社會作出積極的貢獻！

3. 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。

4. 地下水開發利用經濟效益分析

一、地下水資源開發利用對社會經濟發展的作用

人類社會經濟的發展與水資源的開發利用關系十分密切。社會經濟包括十分廣泛的內容，如人口的數量質量、經濟、生存環境的變化等。對於乾旱少雨、多風沙的疏勒河中下游區而言，沒有灌溉就沒有農業，進而沒有城市和鄉村，因此水資源是該區社會經濟產生和發展的基礎和主要動力之一。縱觀疏勒河流域社會經濟的發展歷程，地下水開發利用所起的作用十分巨大，主要表現在如下幾個方面：

（一）擴大了灌溉面積，增加了農民的收入

區內純地下水灌溉面積較小，地表水、地下水混灌面積較大；糧食作物種植面積較小，棉花、油菜、哈密瓜等經濟作物種植面積較大。為方便對比不同時期地下水灌溉面積及農民收入情況，本次按保守的方法計算地下水灌溉面積及產量，即假定所有耕地均種植糧食作物，每畝地灌溉定額根據前人資料及本次調查：1980年為1200m³/畝，1999年1076m³/畝，2004年750m³/畝；糧食產量1980年平均400kg/畝、1999年500kg/畝、2004年530kg/畝；每公斤糧食產量按現價1.24元計算。

據此推算，1980年地下水灌溉面積20.22萬畝，糧食產量8.088萬t，產值10029萬元，農民人均收入386元；1999年地下水灌溉面積24.72萬畝，糧食產量12.36萬t，產值17304萬元，農民人均收入699元；2004年地下水灌溉面積36.65萬畝，糧食產量19.425萬t，產值27195萬元，農民人均收入959元。從1980年至2004年，區內地下水灌溉面積增加了16.43萬畝，糧食產量增加了2.4倍，農民人均純收入增加了2.48倍，國內生產總值GDP增加了45.6倍（表8-3，圖8-1）。

表8-3 不同時期地下水灌溉面積及其產出情況表

（二）極大地方便了城鎮及鄉村居民生產、生活用水

平原綠洲區地下水具有分布面廣、水量豐富、水質較好、埋藏淺、易於開采和開采後無需處理等特點，因而成為工業生產及廣大農村和城鎮居民生產、生活的主要水源。據調查，區內全部農村居民和90%以上的城鎮居民飲用地下水，70%以上的工業生產取用地下水。地下水資源的開發利用對方便和提高居民生活質量、減少農村及市政供水設施的投資及保證水質等方面都具有十分重要的作用。

（三）促使工業產值逐年增加，城市、村鎮規模不斷擴大

伴隨著土地耕種面積的不斷擴大，以農副產品加工等為主的工業生產規模不斷擴大，產值逐年增高。1980年區內工業總產值0.6938億元，1999年為13.2億元，2003年增至15.58億元。1980年到1999年工業產值增加了19倍，1980年至2003年增加了22.46倍。農業和工業的發展，必然需要大量的勞動力，勞動力的增加又帶動相關產業如餐飲業、交通運輸、房地產等行業的發展，從而進一步促使城區、村鎮規模不斷擴大，人口逐年增加。1949年疏勒河流域人口10.64萬人，1980年33.16萬人，2003年45.93萬人，從1949年到2003年人口增加了4.3倍，城區面積擴大了約10倍。

圖8-1 疏勒河流域地下水開采量與GDP關系曲線圖

二、現狀地下水資源開發利用經濟效益評估

地下水資源的開發利用能夠產生巨大的社會效益、經濟效益和生態環境效益，而經濟效益又可劃分為直接經濟效益和間接經濟效益。直接經濟效益是由於灌溉、工業需水產生的對國家、水務管理部門和生產者三方的效益或利益，而間接效益是由於節水等措施的實施使水資源供給轉移而在其他地區或領域產生的經濟效益，這部分效益或利益很難計算出來。本次僅對疏勒河綠洲區因地下水灌溉和工業用水產生的直接經濟效益進行估算。

疏勒河平原綠洲區以農業灌溉為主，2004年地下水開采量16871萬m³，其中農業灌溉開采量15374萬m³，農業灌溉截引泉水資源量12114萬m³。考慮到區內純地下水灌溉面積較小，河水、地下水混灌面積較大，無法單獨計算的實際情況，本次根據野外實地調查，用灌溉定額反推地下水灌溉面積，進而根據不同灌區種植的主要作物類型，並結合2004年《酒泉市統計年鑒》中不同作物的畝產量，推算各灌區的總產量和產值。2004年區內每畝地平均灌溉需水量750m³；每畝地平均產糧530kg，產棉（皮棉）100kg，產瓜果3000kg，產蔬菜2400kg；每公斤糧食價格1.24元，棉花（皮棉）價格15.00元，瓜果平均價格0.52元，蔬菜平均價格0.85元。據此推算的糧食及經濟作物的產量、產值見表8-4。

2004年區內地下水農業灌溉開采及截引泉水總量27488萬m³，灌溉面積36.28萬畝，生產糧食3.80萬t，生產棉花（皮棉）2.324萬t、蔬菜5.76萬t、瓜果10.41萬t，農業總產值49881.32萬元，農民人均收入1759元，占農民各項總收入的44.47%。從各灌區種植結構和產值情況來看，橋子灌區以種植糧食作物小麥為主，雖畝產量較高，但糧食價格偏低，人均產值相對較低；黨河、雙塔、花海等灌區以種植棉花和哈密瓜等經濟作物為主，由於經濟作物的單價較高，人均產值相對較高。

區內工業以農副產品加工、建築、建材、冶煉等工業為主，對水資源需求量較少。2004年工業產值146170萬元，開采利用地下水量680萬m³，平均萬元產值耗水量46.52m³，每立方米所產生的經濟效益215元。

表8-4 2004年地下水灌溉農作物產出情況一覽表

5. 煤礦怎樣做到節能減排

1、如果是高瓦斯礦井或者突出礦井，抽放出來的瓦斯不要直接排放到大氣中，最好合理利用供熱、發電等。
2、煤礦有許多大型設備，如主要通風機，這些設備24小時運轉，耗電量相當大。通過優化通風線路、減少風阻等方法，合理供風，降低礦井總用風量，降低主扇空耗，達到節電的目的。
3、科學組織井下生產，實行「錯峰填谷」，減少高峰時段的用電消耗。

6. 維護污水管道的社會效益,經濟效益,生態效益分別是什麼

社會效益主要是有利於社會事業發展，公共服務方面的效益，經濟效益主要是獲得利潤，生態效益主要是保護環境。

7. 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。