含有毒物的矿井水处理流程图

⑴ 水处理的高程图、流程图中的构筑物大小、构筑物之间的位置关系都是按照一比一画吗

不都是的。

流程图注重的是工艺流程，只要版面布置合理，能表示清楚水处理设施的内流程即可。尽量按照容1:1的比例画是看图方便，而且美观。但水处理设备之间管道复杂，比如有各种加药装置等，那么这部分的设备一般会放置到图的边角，那么他与构筑物之间的位置自然就不按照1:1画了。

高程图要求比流程图要高一些。顾名思义，高程图是注重高程的，那么在纵向也就是高度上是按照1:1的比例来画的。而由于图纸版面的原因，有些水处理构筑物过宽，不宜按照1:1来画，这样既保证高程的准确，又保证图面布置合理美观。

⑵ 矿井水处理 pac pam配比浓度及投加量

用计量泵投加絮凝剂时,可根据计量泵出力*开度*冲程*化学品的浓度/总的流量,即可得专出相应的加药属量. 补充： PAC加药量：250（计量泵出力）*0.27（计量泵开度）*0.1（PAC配比浓度）=6.75L/h PAM加药量：50（计量泵出力）*0.5（计量泵开度,以平均50%计）*0.005（PAC配比浓度）=0.125L/h 如要计算出每吨水所添加的药剂量,除以每小时进水总的流量即可.

⑶ 矿井水处理方法

矿井水处理方法：
1、化学方法。
离子交换法是化学脱盐的主要方法,这是一种比较简单的方法,就是利用阴阳离子交换剂去除水中的离子,以降低水的含盐量。
2、膜分离法。
反渗透和电渗析脱盐技术均属于膜分离技术,是我国目前苦咸水脱盐淡化处理的主要方法。
3、浓缩蒸发。
反复处理使含盐量高的剩余水浓缩到很小体积,然后在合适的地方存放。依靠自然蒸发,使其避免排往下游。水蒸发后将留有盐分结晶,可在其浓缩至200g/L以上浓度时运走,用做化工原料。
4、稀释排放。
稀释排放是将低含盐量的水混合在一起,达到排入水体的标准后排放。避免对下游的不利影响。
5、消耗利用。
消耗利用用于对含盐量要求不高的场所,把水消耗掉,最后蒸发到大气中,避免了向下游排放。

⑷ 矿井 井下水如何处理

矿井井下水处理方法根据水质的不同而定：

1、含悬浮物煤矿矿井水处理技术主要有混凝、沉淀和澄清、过滤和消毒。

①矿井水混凝阶段所处理的对象主要是煤粉、岩粉等悬浮物及胶体杂质，它是矿井水处理工艺中一个十分重要的环节。实践证明，混凝过程的程度对矿井水后续处理如沉淀、过滤影响很大。所以，在矿井水的处理中，应给予足够的重视。

②沉淀和澄清：在煤矿矿井水处理中所采用的主要有平流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板（管式）沉淀池。澄清池主要有机械搅拌、水力循环和脉冲等。

③在煤矿矿井水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮物。去除化学澄清和生物过程未能去除的细微颗粒和胶体物质，提高出水水质。矿井水处理可以采用过滤池。过滤池有普通快滤池、双层滤料滤池、无阀滤池和虹吸滤池等。常采用滤料有石英砂、无烟煤、石榴石粒、磁铁矿粒、白云石粒、花岗岩粒等。

④水净化处理后，细菌、病毒、有机物及臭味等并不能得到较好的去除。所以，必须进行消毒处理。消毒的目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。在以煤矿矿井水为生活水源水处理中，目前主要采用的是氯消毒法。消毒剂主要有：液氯、漂白粉、氯胺、次氯酸钠等。

2、高矿化度煤矿矿井水处理技术

煤矿高矿化度矿井水的含盐量一般在1000～3000mg/l⑴之间，属于我国大部分地区的苦咸水含盐量范围，所以，有些煤矿也称高矿化度矿井水为苦咸水。苦咸水脱盐方法主要有电渗析和反渗透技术。目前电渗析技术已成为一个大规模的化工单元过程，广泛地用于各个行业。当进水含盐量在500～4000mg/l时，采用电渗析是技术可行、经济合理的；当进水含盐量小于500mg/l时，应结合具体条件，通过技术经济比较确定是采用电渗析还是采用离子交换或者两者联合。反渗透技术自从上世纪五十年代末六十年代初发展成为实用的化工单元操作以来正不断地拓展其应用领域和规模，目前已广泛地应用于各行业。国内外已广泛应用于海水、苦咸水淡化，锅炉补给水、饮用水纯化，在食品、制药、化工、医疗、环保、矿井用水等行业中制备纯透反渗水、超纯水，以及各种水溶液的脱盐、分离和浓缩。

3、煤泥水处理技术

含有煤泥等轻度污染的矿井水，这类矿井水水量不大稳定，常采用一体化净水器进行处理，该净水器是一种新型重力式自动冲洗式一体化净水器,适合进水浊度≤3000mg/L,出水浊度≤3mg/l。该净水器集絮凝、反应、沉淀、排污、反冲、污泥浓缩、集水过滤于一体,自动排泥、自动反冲洗。本装置处理效果好,出水水质优良,自耗水量少,动力消耗省,占地面积小,节水、节电,无需人员管理。处理后的水质达到生产和生活用水的要求。

4、煤矿生活污水处理技术

煤矿生活污水的净化工艺：净化装置包括以下几个主要环节：隔栅、破碎机、砂石捕集器、初级沉淀池、生物净化装置、次级沉淀池、加药剂、消毒、再净化、沉渣加工。在相应流程中各个环节的组合取决于污水的数量、污染组分的浓度和组成，对净化水质量的要求以及其它条件。

5、酸性煤矿矿井水处理技术

酸性矿井水是指PH小于6.5的矿井排水，一般PH值在3.0-6.5之。其处理技术有石灰石中和法、石灰中和法、生物化学处理法、湿地生态工程处理法。

⑸ 水处理系统图和流程图有什么区别吗2个是不是一样的啊！新手才学习

系统图一般指的是平面布置图吧，或者是平面布置图和管网图，而流程图一般都是工艺流程图，顶多就是一个高程图

⑹ 问：矿井水处理达到饮用水标准用什么工艺

基本工艺如下：
矿井水/提升/沉砂/（除硬度/沉淀/曝气）/过滤/消毒
但具体工艺的确定，还需要根据水质报告来作为依据。

⑺ 铜川矿区地质环境保护规划及关键技术研究

根据铜川矿区煤炭开发引起的地质环境的变化，从水资源保护、地面塌陷和地裂缝的治理、矸石山的治理、煤矸石资源化及煤矿瓦斯利用的角度，探讨了铜川矿区地质环境保护技术方案。

一、现有的地质环境保护技术方案

1.矿井水处理

铜川矿区现有的8对生产矿井中，仅有4对矿井有污水处理设施，处理后的矿井水一部分用于井下洒水降尘，一部分排放到河流。没有污水处理的4个矿井的矿井水排到地面，经简单沉淀处理后，大部分用于井下生产，其余部分排放。

2.地面塌陷和地裂缝

铜川矿区的采空区全部存在地面塌陷和地裂缝的问题，这些问题的产生给人民的生产和生活带来了困难。为了了解采煤沉陷的规律，制定合理的防治和治理措施，铜川矿务局委托辽宁工程技术大学和采矿损害和控制中心进行了铜川矿区地面沉陷规律的研究，编制了“陕西省铜川矿区采煤沉陷情况报告”。报告中分析了地面沉陷的原因及地表移动规律，为防治地面沉陷提供了理论依据。对矿区中的地面沉陷和地裂缝进行了调查、观测，对出现的地裂缝进行了及时回填。

铜川矿区现生产矿井“三下”压煤十分严重(表5-6)，占保有地质储量的21.8%，以鸭口矿最为严重，占32.8%。“三下”压煤中，建筑物下压煤所占比例最大，为总压煤量的89.8%，而建筑物下压煤中又以村庄下压煤为主，占其总量的74.1%。在目前的情况下，分布于各井田未采区的村庄不可能实施搬迁，严重影响矿井生产接续和开采效益。为了合理规划开采，提高煤炭资源的回收率和煤矿开采效益，将开采造成的影响降到最低，实现资源开发与环境保护协调发展。为此，铜川矿务局联合西安科技大学进行了“铜川矿区开采沉陷规律及水源地破坏研究”。报告总结了铜川矿区建筑物下不动迁试采工作面和大采深、小采高、小工作面的地表移动变形特征，从理论和实验两方面论证了其机理和可行性，同时，提出了在不同地质、开采条件下的工作面安全开采尺寸。

表5-6 矿区现生产矿井储量及“三下”压煤情况表单位:万t

3.煤矸石的治理和利用

铜川矿区的煤矸石主要以堆存的方式存在于各个沟谷之中，大部分未做任何处理，少部分进行了填埋处理。随着资源的日益紧张，煤矸石资源化已经成了绿色矿山的必然选择。铜川矿务局从20世纪70年代就开始了进行煤矸石利用的探索。据有关资料记载，1978年王家河矿在沸腾炉中使用煤矸石;20世纪80年代，曾建设了三里洞内燃矸石砖厂，但现在这两个矿井已经破产关闭。

现在，铜川矿务局下设有奥博公司水泥厂，每年用煤矸石作为原料烧制水泥，年利用煤矸石量为1.52万t。铜川矿务局每年还作为燃料出售部分黑矸，年利用量约为3.5万t。2006年建立了石节矿免烧砖厂，2007年3月建成并投入试生产，年利用煤矸石1.8万t。铜川矿区的矸石山大都处于自燃中或是已经自燃过，自燃过后产生的红矸出售给水泥厂，作为水泥的添加料。

虽然经过了上述各个途径的煤矸石综合利用，但是利用量与产生量相比，微不足道。2006年铜川矿区煤炭产量为967万t，产生煤矸石108.9万t。加大煤矸石的利用量，实现煤矸石的资源化仍是十分艰巨的任务。

二、铜川矿区地质环境保护关键技术方案

1.水资源保护的技术方案

铜川矿区水资源保护技术包括两个方面:一是矿井水的循环利用;一是保护煤炭开采区水资源少受破坏。

铜川区的矿井缺水问题突出，矿井水以酸性水为主。由于酸性矿井水的处理费用较高，而矿井的井下生产用水质量要求较低。当前对酸性矿井水的处理方法以化学中和法最为有效，因而，铜川区的矿井水以中和法为基础，结合各个矿井的具体情况，可采用直接投入法、膨胀过滤法和滚筒处理法。直接投入法是在酸性矿井水中直接加入石灰粉或石灰乳等碱性中和剂;膨胀过滤法是利用石灰石等固体中和剂，采用升流式膨胀滤池中和酸性矿井水;滚筒处理法是将石灰石等固体中和剂置于处理机滚筒内，使之在不断滚动、碰撞和磨碎过程中达到中和的目的。

图5-16 洗水闭路循环工艺流程

焦坪区的矿井水都是处理达标后排放，这里不再赘述。玉华矿洗煤厂采用洗水闭路循环技术，防止煤泥水排至厂外造成危害。选煤厂的洗水主要包括压滤机滤液水、高效浓缩机溢流水和煤泥沉淀池溢流水3部分，通过实施煤泥厂内回收，洗水闭路循环技术，达到洗水平衡、洗水全部复用的目标。下面是某矿的洗水闭路循环工艺流程(图5-16)。

煤炭开采对地表水资源的影响，主要是煤炭开采引起的地下水位的下降，泉水干涸，致使部分河流断流。煤炭开采中不达标的矿井水排放，引起地表水体的污染。煤矸石等矿井废弃物随意堆放，不采取处理措施，也会引起地表水的污染。因此，对地表水资源保护的主要问题就是对矿井水和煤矸石的治理，消除污染。

煤炭开采对地下水资源的影响主要为含水层、隔水层破坏，致使地下水的补给来源和径流途径发生变化，造成区域地下水位下降，甚至降低到隔水层。因此，对地下水资源的保护的技术方案就是要保护含水层和隔水层免遭破坏。这就要求改进采掘方式、顶板管理办法，防止和减少塌陷的产生，导水裂隙带的发育不要触及上覆含水层。如何防止地面塌陷的产生及裂隙带的发育高度问题，我国已经做了很多这方面的工作，为铜川矿区的各个矿井提供了依据。但是，每个矿的具体条件各不相同，铜川矿务局各矿井的水文地质条件也各不相同，具体的保护技术方案还要结合各个矿井的水文地质条件和采煤方法来确定。因此，为了尽可能地使地下水资源免受破坏，还需要产学研相结合，寻找地下水资源保护和煤炭回采率的最佳结合点。

2.地面塌陷和地裂缝灾害治理的技术方案

铜川矿区地面塌陷和地裂缝灾害的治理技术方案也包括两个方面:一是对已经产生地塌陷、地裂缝的治理技术方案;一是为了减少未来地面塌陷和地裂缝的产生的技术方案。

对于铜川市区的沉陷区，复垦后还是以工业用地为主，主要把沉陷区充填即可，因此，可以采用充填复垦。充填复垦可以利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离废物等充填采煤塌陷地。

对于铜川市区以外的其他地方的沉陷区复垦以生态复垦、生物复垦为主。生态复垦是将土地复垦工程技术与生态工程技术结合起来，综合运用生物学、生态学、经济学、环境科学、农业科学、系统工程的理论，运用生态系统的物种共生和物质循环再生等原理，结合系统工程方法，针对破坏土地所设计的多层次利用的工艺技术。其目的在于促进各生产要素的优化配置，实现物质、能量的多级分层利用，不断提高其循环转换效率和土地生产力，获得较好的经济、生态和社会综合效益，走可持续发展的道路。它包括各种土地复垦工程技术的优选，农业立体种植、养殖、食物链结构、农林牧副渔业一体化等生态工程技术的选择，常常通过平面设计、食物链设计和复垦工程设计来实现。生物复垦技术是新兴的土地复垦技术，是当前国内外研究热点。生物复垦是根据复垦区土地利用方向，采取包括肥化土壤、微生物培肥等在内的生物方法，改变土壤新耕作层养分状况和土壤结构，增加蓄水、保水、保肥能力，创造适合农作物正常生长发育的环境，维护矿区生态平衡的技术体系。比如绿肥法，是改良复垦土壤、增加有机质和氮磷钾等多种营养成分的最有效方法。绿肥多为豆科植物，一般含有15%～25%的有机质和0.3%～0.6%的氮素，其生产力旺盛，在自然条件较差、较贫瘠的土地上都能很好的生长，根系发达，能吸收深层土壤的养分，绿肥腐烂后还有胶结和团聚土粒的作用，从而改善土壤的理化特性。其施用方法是在工程复垦地种植绿肥作物，待其成熟后压青翻入土壤，可采取单种、间种、套种等种植方式。对于地面塌陷区存在的地裂缝要及时回填，防止土壤养分和水分的流失。

防止地面塌陷和地裂缝的产生的技术就是改进采掘方法和顶板管理办法。我国在这方面已经做了很多的工作，铜川矿务局也做了很多的工作，力求减少地面塌陷的地裂缝的产生。20世纪90年代初，铜川矿务局根据已设7个观测站的实测最大下沉值，应用最小二乘法原理求得的回归预测经验公式，可以比较准确地预计一般开采工作面采后地表最大下沉值，在相似地质、开采条件下可以继续使用。铜川矿务局曾经联合辽宁工程大学和西安科技大学进行了“陕西省铜川矿区采煤沉陷情况报告”和“铜川矿区开采沉陷规律及水源地破坏研究”，对铜川矿区采煤沉陷的规律和主要影响因素进行模拟分析，并给出了研究结论。主要研究结论有:①铜川矿区地表下沉系数影响程度的排序为扰动程度系数—覆岩综合硬度—表土层厚度—工作面倾向长度—采厚。其中，扰动程度系数、工作面倾向长度、采厚与地表下沉系数正相关，覆岩综合硬度与地表下沉系数负相关。②采深是影响地表动态变形的主要因素，当采深较小时，开采影响传播到地表较快，地表下沉变化连续性差，最大下沉速度快，活跃期短，累计下沉量反而更大，地表移动总时间缩短;而当采深大时，地表移动启动较慢，下沉曲线平缓连续，下沉速度小，且变化也小，活跃期短或无活跃期。③开采速度与开采厚度对地表下沉速度及持续时间有重要影响。开采速度与厚度越大，最大下沉速度越大，活跃期越短而累计下沉量越大，移动总时间相应缩短。④黄土层厚度是影响地表动态移动规律的重要因素。随着土岩比的增加，地表下沉速度有增大的趋势，移动持续时间缩短。即土层越厚，活跃期内地表的移动变形会越激烈，由移动变形而产生的地表裂缝也将越多、越大。

3.煤矸石利用的技术方案

(1)黑矸和红矸作为水泥混合材料

铜川矿区的煤矸石山大部分存在自燃现象，甚至有的矸石山已经自燃了几十年，燃烧过的煤矸石变成了红矸，目前对于红矸的利用，一般情况下是作为水泥的混合材料，铜川矿区的部分红矸已出售给水泥厂作为配料使用。

生产不同种类的水泥，用作水泥混合材料的煤矸石要求是炭质泥岩和泥岩、砂岩、石灰岩(CaO含量>70%)，通常选用煅烧煤矸石或是煤矸石自燃，煅烧煤矸石或自燃煤矸石含有活性二氧化硅和氧化铝，可以作为活性火山灰质混合材料使用。铜川矿区的煤矸石属于火山灰沉积蚀变而成的质量较高的矸石，其特点是化学成分稳定，硅铝含量较高的粘土类矿物，其化学成分见表5-7。

表5-7 铜川矿区煤矸石化学成分(w_B/%)

用煤矸石作混合材料生产火山灰水泥的生产工艺流程与生产普通水泥的工艺流程基本相同，其生产流程见图5-17。

图5-17 煤矸石作水泥混合材料的工艺流程

(2)生产硅酸盐水泥

以煤矸石作为原料生产水泥，主要是根据煤矸石和粘土的化学成分相近，可代替粘土提供硅铝质原料，而且煤矸石能释放一定的热量，可节省部分燃料。煤矸石代替黄土配料特别易烧，主要是因为煤矸石中含有多种微量元素，如硫、氟、钛、钒、硼、锶、钡等，具有矿化作用，同时煤矸石含有热能，进入预热器后能加速物料的预分解，使产量大幅度增长，操作时各级预热器筒温度相应降低，不用投资就能达到8级预热器的效果。

根据陕西华峰建材公司生产火山灰质硅酸盐水泥中的经验，用煤矸石替代黄土作为原料生长硅酸盐水泥，具有众多的优点。煤矸石配料、掺加混合材料后的水泥早期、后期强度降低幅度小。相比混合材料掺量提高15%以上，减少孰料用量15%，增加红矸用量15%。孰料价格为180元/t，红矸价格按20元/t计，火山灰质硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的差价为10元/t，计算可知每吨水泥的成本降低14元，年产8.5万t水泥，节约119万元。

利用煤矸石代替黄土作为水泥配料，能提高回转窑、水泥磨的台时产量和水泥质量，具有良好的经济效益和社会效益。

(3)煤矸石作混凝土掺合料

自燃煤矸石或燃烧煤矸石作为混凝土掺合料使用有3个方面的优势。一是能降低水泥用量，从而降低能源消耗;二是能大量利用煤矸石，降低对环境的污染;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盐侵蚀等能力，提高混凝土制品质量和工程质量。这是实现煤矸石资源化、无害化处理的一个重要途径。

自燃煤矸石或烧煤矸石具有火山灰活性，活性二氧化硅和氧化铝能与水泥水化过程中析出的氢氧化钙发生缓慢的“二次反应”，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，与水泥浆硬化体坚固地结合起来，提高混凝土的抗掺性和耐久性。粉状煤矸石在混凝土中具有超出火山灰活性的特殊物理功能，如增加浆体的体积功能、填充浆体孔隙功能等，使煤矸石混凝土物理化学作用达到动态平衡，起到了使混凝土性能改善和质量提高的作用。

(4)煤矸石作混凝土集料

煤矸石中含有大量的硅铝物质，其中的可燃物质和菱铁矿在焙烧过程中析出气体并膨胀，因此，煤矸石是生产轻骨料的理想原料。煤矸石轻骨料一般是由含碳量不高的碳质岩类、泥质岩类煤矸石经破碎、粉磨、成球、烧胀、筛分而成，也可以将煤矸石直接破碎到一定比例直接焙烧而成。利用煤矸石制造的轻骨料，是具有良好保温性能的新型轻质建筑材料。

(5)白矸作为水泥混合材料和建筑材料

铜川矿区煤炭生产中产生的白矸，其主要成分为石灰岩和砂岩。砂岩经过加工可以作为建筑材料，也可以作为井下充填材料利用。石灰岩经过加工也可以作为建筑材料使用，同时也可以作为生产水泥或生石灰的原材料加以利用。

(6)煤矸石免烧砖

传统的烧结砖工艺对环境造成二次污染，而且对煤矸石有较强的选择性。采用煤矸石做原料生成免烧砖，原料选用重点是烧砖困难或不能烧砖的含铁、硫、钙、镁等较高的煤矸石。利用煤矸石制免烧砖，避免了传统制砖工艺造成的二次污染，同时显著提高了煤矸石原料的适应性，是今后煤矸石制砖的重要方向。

免烧是以自燃煤矸石或燃烧煤矸石为主要原料，用水泥、石及外加剂等与之配合，经搅拌、半干法压制成型、自然养护制成的一种砌筑材料，其主要工艺流程见图5-18。

(7)煤矸石混凝土砌块

以自燃或人工煅烧煤矸石为骨料，水泥等为胶结材料，加入少量外加剂，加水搅拌并经成型、自然养护而成的实心或空心砌块称为煤矸石混凝土砌块。煤矸石混凝土砌块性能稳定，具有质轻、高强、工艺简单、成本低、利废率高、使用效果好的优点，是一种很有发展前途的新型墙体材料。煤矸石混凝土砌块生产工艺简单易行，其工艺流程如图5-19所示。

煤矸石混凝土砌块的原材料包括集料、胶结料和外加剂。集料为自燃的煤矸石或烧煤矸石，符合JC/T541—94《自燃煤矸石轻集料》的要求即可。胶结料包括水泥、粉煤灰、自燃可烧煤矸石粉等。外加剂为石膏、生石灰等。

(8)煤矸石发电技术

含碳量高的煤矸石(含碳量≥20%，热值在6270～12550kJ/kg)可以直接作为流化床锅炉的燃料用来发电。用煤矸石燃烧产能发电工艺简单:首先，将煤矸石和劣质煤的混合物破碎，粉磨至粒径小于8mm;然后，由皮带机送入锅炉内在循环流化床上进行燃烧，流化床燃烧是靠从床底送进的高压气流使煤矸石粉粒在炉床上“沸腾”运动，形成一定高度的流化状态;最后，燃烧产生的烟尘经除尘器后送入烟道，燃烧产生的灰渣经水冷后泵入灰场。

图5-18免烧砖工艺流程

图5-19煤矸石砌块生产工艺流程图

4.瓦斯发电技术

瓦斯发电是以瓦斯气为能源、将瓦斯气中蕴含的热能转化为电能的能量转换过程。目前实用的瓦斯发电方式主要有燃气发动机、燃气轮机和汽轮发电机3种方式。下石节矿于2005年5月建立了3000kWh的瓦斯自备电厂。

5.煤与瓦斯共采技术煤层的采动会引起其周围岩层产生“卸压增透”效应，即引起周围岩层地应力封闭的破坏(地应力降低—卸压、孔隙与裂缝增生张开)、层间岩层封闭的破坏(上覆煤岩层垮落、破裂、下沉;下伏煤岩层破裂、上鼓)以及地质构造封闭的破坏(封闭的地质构造因采动而开放、松弛)，三者综合导致围岩及其煤层的透气性系数大幅度增加，为卸压瓦斯高产高效抽采创造前提条件。

从卸压瓦斯流动通道观点看，采动破坏的造缝作用在采空区上方垂向方向上形成“三带”:垮落带(形成贯通采场的空洞与裂缝网络通道)、断裂带(形成层向与垂向裂缝网络通道)和弯曲下沉带(形成层内层向裂缝网络通道)。从卸压瓦斯流动观点看，岩层的垮落、自然充填的支撑和压实等作用，在采空区上方的横向方向上也产生“三带”:初始卸压增透增流带、卸压充分高透高流带和地压恢复减透减流带，这横向的“三带”在垂向的“断裂带”和“弯曲下沉带”内都存在。

煤层卸压时采动形成的煤(岩)体变形、破裂和裂隙伸张将大幅度地提高煤(岩)体瓦斯运移的透气性，产生“卸压增透增流”效应，形成瓦斯“解吸—扩散—渗流”活化流动的条件。因处在不同区域内的煤岩裂隙分布不同，瓦斯的解吸及流动条件不同，采用合理高效的瓦斯抽采方法和抽采系统，可实现瓦斯资源的安全、高效开采。瓦斯资源的开采减少了卸压煤层的瓦斯含量，消除了卸压煤层煤与瓦斯突出危险性，减少了瓦斯向工作面风流中的涌出量，从而为卸压煤层的安全高效开采创造了必要的条件。

以上只是煤与瓦斯共采技术的理论知识，具体的煤矿的地质条件和煤层情况各异，理论还要与实际相结合，进行产学研相结合，探讨焦坪区煤与瓦斯共采技术。煤矿瓦斯治理国家工程研究中心、淮南矿业集团、中国矿业大学、安徽建筑工程学院、安徽理工大学等单位产学研相结合，在淮南矿区进行合作攻关，系统地提出留巷钻孔法煤与瓦斯共采新方法，根据煤层群赋存条件，首采关键卸压层，沿采空区边缘沿空留巷实施无煤柱连续开采，在留巷内布置上、下向高、低位钻孔，抽采顶底板卸压瓦斯和采空区富集瓦斯的煤层瓦斯开采技术，并通过创新快速构建沿空留巷巷旁充填墙体技术，实现与综采工作面同步推进的煤与瓦斯高效共采的开采方法。创新了“沿空留巷围岩结构稳定性控制”、“巷旁充填材料研制与快速留巷充填工艺系统集成创新”和“留巷钻孔瓦斯抽采”等3项留巷钻孔煤与瓦斯共采技术。焦坪区可以参照淮南矿区的经验，结合焦坪矿区的地质条件、煤层特征和瓦斯特征及下石并进行科学研究，探讨适合的煤与瓦斯共采技术。

⑻ 煤矿为什么会有地下水处理

一、 概述
煤炭在我国能源结构中占70％以上，煤炭开采过程中排放大量废水，若不经处理直接排放，势必对环境造成严重污染，同时造成水资源的大量浪费，无法实现循环经济的目标。据统计我国40％的矿区严重缺水，已制约了煤炭生产的发展。西北矿区多处于山区，水资源更为缺乏，地表水又多为间歇性河流，枯洪水季节流量相当悬殊，常年流量稀释能力差，排入河流的污水造成严重污染。因此，开发、管理、利用好煤矿水资源，对煤炭工业可持续发展具有重要意义。
1、煤废水污染严重

据包括10多位院士在内的专家学者鉴定通过的一项课题研究表明，山西每年挖5亿吨煤，使12亿立方米的水资源受到破坏。这相当于山西省整个引黄河水入晋工程的总引水量。专家呼吁，应当从技术、人才、资金投入和经营机制等多方面解决这一世纪难题，帮助山西省等煤炭主产区摆脱“产煤致旱、因煤致渴”的困扰。

这项关于山西省煤炭产业可持续发展的研究表明，山西省采煤造成严重的水资源破坏，加剧了水资源短缺问题。这项课题研究表明，山西每挖1吨煤损耗2.48吨的水资源。每年挖5亿吨煤，使12亿立方米的水资源受到破坏。这相当于山西省整个引黄工程的总引水量。因此，这对于山西这个人均水资源量仅占全国平均水平不到五分之一的地区来说是个非常严重的问题。

目前，由于煤炭开采对地下水系破坏非常严重。据统计，山西采煤对水资源的破坏面积已达20352平方公里，占全省总面积的13％。山西省大部分农村人畜吃水靠煤系裂隙水，而煤矿开采恰好破坏了该层段的含水层。据统计，全省由于采煤排水引起矿区水位下降，导致泉水流量下降或断流，使近600万人及几十万头大牲畜饮水严重困难。

2、煤炭采掘业废水治理技术问题

99%的采煤项目废水没有进行治理，从主观上应该说是环保监管不力。从客观上说是我们环保部门对采煤项目废水治理技术持谨慎态度。采煤废水治理技术多如牛毛，那种技术最适用、工艺最成熟、操作管理最方便、投资最省、运行费用最低，一直是我们环保部门在寻求的。由于采煤废水复杂多变，在同一矿井废水中，同时含有铁、锰等重金属，硫、氟、氯等非金属及有机污染物和悬浮物，有的矿井废水呈弱酸性（如织金县珠藏、凤凰山等），再就是即使是同一矿井，所采层不同，废水性质也不同，甚至是差别很大。这就给煤矿废水治理技术的选用带来很大的困难。通常情况是某一技术只能有效处理某一污染物，不可能把所有超标的污染物都处理好。一个煤矿不可能投入很多资金对污染物进行单项处理，这就是采煤废水治理在技术上的难点。有的业主自行修了一两个池子，把矿井废水往池子一放，就是对废水进行处理了。事实上不是这样简单，可能连悬浮物也处理不了，金属和非金属就更不可能处理了。

3、煤矿废水处理要求

1.1煤矿废水包括矿井涌水、煤场和矸石场淋溶废水等。在进行处理前，应先委托地区环境监测站进行监测，以监测资料作为废水处理工程设计的依据。DFMC煤矿废水治理技术和成套设备是目前经实践证明的实用技术，50万吨以下、小时涌水量50m3以下的煤矿可采用此技术和设备。对于酸性煤矿废水还需新增设备和药剂。煤矿废水经处理达标后尽可能循环使用，循环使用率不低于50％，经处理后排放的废水列为总量控制指标进行考核。

1.2新建煤矿必须执行“三同时”规定，试产三个月必须申请地区环保局验收，验收达标的发给排污许可证，不达标的停产治理。

1.3原有煤矿分期分批进行治理，2005年50%左右的原有煤矿治理完工并通过达标验收。列入家2005年治理计划的煤矿不治理的，依法予以处罚；治理不达标的，停产治理。治理计划由各县市环保局商煤炭局提出，报地区环保局综合平衡后以治理计划下达执行。

表1 某A煤矿废水处理监测结果 单位：mg/l

指标 排放

标准 处理前

浓度 超标倍数（倍） 处理后

浓度 比排放标准低（%） 悬浮物 70 258 2.7 11.5 83.6 铁 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 锰 2 0.13 未超标 0.1 —

表2某B煤矿废水处理监测结果单位：mg/ l

指标 排放

标准 处理前

浓度 超标 倍数 （倍） 处理后

浓度 比排放标准低（%） 悬浮物 70 318 3.5 4.5 93.6 铁 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 锰 2 0.37 未超标 0.18 — 1.4、煤矿废水中铁含量高，如浓度大于100mg/l，其处理设备投资和运行费用将要增加。因为铁含量过高，要达到1mg/l的排放标准，一级除铁是不行的，必须三至四级除铁。

1.5、酸度高的煤矿废水应使达标（6～9）。

1.6、煤矿要对煤场、矸石场进行硬化处理，建导流沟，把因大气降水产生的这一部分淋溶水引入废水处理系统进行处理。

1.7、 预防事故和自然因素引起的非正常排放

为预防因降暴雨致使废水次理池溢流，工程设计必须考虑废水处理池有足够的容积。为防止事故性排放，必须建事故调节池。四、煤矿生活废水处理要求洗煤厂和煤矿生活废水处理采用深圳开发研制的微型生活废水处理装置进行处理。生活废水经处理达标后可排放。五、煤矿废水治理技术选用

实践证明是可行的 DFMC煤矿废水治理技术和成套设备可选用。未经试点的技术只能试点，不能推广。经试点并由A地区环境监测站监测、提出监测报告，从治理效果、投资、运行费用等全面评价后由地区环保局决定是否推广。

二、废水主要处理技术

我国煤矿矿井水处理技术起始于上世纪70年代末，大多污水治理工作都只停留在为排放而治理。然而回用才是当今污水治理发展的必然趋势，将防治污染和回用结合起来，既可缓解水源供需矛盾，又可减轻地表水体受到污染。现国内使用的处理技术主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤等。处理后直接排放的矿井水，通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术；处理后作为生产用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀过滤处理技术；处理后作为生活用水，过滤后必须再经过除酚等对人体有害物质及消毒处理；有些含悬浮物的矿井水含盐量较高 ，处理后作为生活饮用水还必须在净化后再经过淡化处理。三、矿井水处理回用的条件

1、矿井废水的产生及特点

煤矿矿井废水包括：煤炭开采过程中地下地质性涌渗水到巷道为安全生产而排出的自然地下水，井下采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水。因此，它既具有地下水特征，但又受到人为污染。矿井废水的特性取决于成煤的地质环境和煤系低层的矿物化学成分，其中井田水文地质条件及充水因素对于矿井开采过程矿井废水的水质、水量有决定性的影响。因此，对矿井废水处理要考虑开采过程中水质、水量的变化。某矿区M煤矿矿井废水水质取矿井正常排水时井口水样，结果见表1。

M煤矿矿井废水污染物监测表

表1 单位：mg/L

序号 监测项目 日均值浓度范围 序号 监测项目 日均值浓度范围 1 肉眼可见物 微粒悬浮物 9 总氮 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 总磷 0.085～0.104 4 硫化物 1.09～1.67 12 粪大肠菌 260～393 5 悬浮物 360～500 13 铜 0.0207～0.0294 6 酚 0.006～0.051 14 铅 -- 7 BOD5 14.10～24.73 15 镉 -- 8 LAS 0.198～0.220 16 锌 0.0381～0.0407

通过网络调查和资料查找，收集了多年来某矿区有关矿井水和地下水的化验数据资料，以及环境监测站监测数据（表1）综合分析，该煤矿矿井废水含煤泥为主要悬浮物，有机物略有超标，粪大肠菌群超标，挥发酚超标。

2、矿井废水回用途径

煤矿矿井水处理后可作生产用水或生活用水，矿井生产用水主要是井下采掘设备液压用水、消防降尘洒水，生活用水主要是冲厕、洗浴水以及深度处理后用于饮用水。水质标准分别为：

a、防尘洒水《煤矿工业矿井设计规范》（GB50215－94）

SS≤150mg/L，粒径d<0.3mm；PH值为6～9；大肠菌群≤3个/L。

b、空压机、液压支柱用水水质SS≤10～200mg/L，粒径d <0.15mm；硬度（碳酸盐）2～7mg/L；pH值为6.5～9；浊度<20。

c、矿井洗浴水水质达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的Ⅲ类水体标准。

d、中水水质达到《生活杂用水水质标准》（CJ/T 48-1999）。

5、生活饮用水达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）。

四、处理工艺

从上表可知，M煤矿矿井废水处理工程的设计处理能力为800～1000m3/d，处理后作为生产和生活用水，采用混凝反应、过滤、活性炭吸附及消毒工艺，流程见图1。

图1矿井废水处理工艺流程

矿井废水由井下排水泵提升至灌浆水池，部分用于黄泥灌浆，其余废水自流进入曝气池，气浮除油后进入斜板沉淀池进行初步沉淀，由提升泵提升进入混凝沉淀设备，同时加入混凝剂，经过斜管沉淀后，将絮状物沉淀到底部而被去除，清水从上部溢流出水自流进入砂滤罐，出水自流进入清水池，清水池前投加二氧化氯进行杀菌消毒。砂滤罐的反冲冼水自流进入污泥池，上清液自流进入曝气池，以提高矿井废水资源的利用率。出水若用作生活用水，则砂滤罐出水进入活性炭吸附装置处理后流入清水池用作生活用水。

五、主要处理单元

1、预沉池曝气

矿井废水中含有少量的有机物，通过曝气接触氧化去除废水中的有机物。另外，井下液压支柱等设备产生少量油类，通过气浮除油，使废水中油类达标。

2、混凝沉淀

煤矿矿井水主要污染物为悬浮物，处理悬浮物主要采用混凝沉淀法，用铝盐或铁盐做混凝剂，混凝剂混合方式采用管道混合器混合。混凝沉淀装置采用倒喇叭口作为反应区，水流在反应区中流速逐渐降低，使废水和混凝剂药液的反应在反应器中逐渐全部完成。完全反应的废水流出反应区后开始形成混凝状物质，经过布水区进入斜管填料，由于斜管填料采用PVC六角峰窝状填料，利用多层多格浅层沉淀，提高了沉淀效率。将絮状物沉淀到底部而被去除，清水从上部溢流排出。

3、砂滤净化

矿井废水经混凝沉淀后，水中还含有较小颗粒的悬浮物和胶体，利用砂滤设备将悬浮颗粒和胶体截留在滤料的表面和内部空隙中，它是混凝沉淀装置的后处理过程，同时也是活性炭吸附深度处理过程的预处理。砂滤罐为重力式无阀滤池，采用自动虹吸原理达到反冲洗，不需要人工单独管理，操作简便，管理和维护方便。砂滤罐通常采用不同等级的石英砂多层滤料。

4、活性炭吸附

该煤矿矿井废水主要含有挥发酚，酚类属于高毒物质，它可以通过皮肤、粘膜、口腔进入人体内，低浓度可使细胞蛋白变性，高浓度可使蛋白质沉淀。长期饮用被酚污染的水源，会引起蛋白质变性和凝固，引起头晕、出疹、贫血及各种神经症状，甚至中毒。处理中水用作生活饮用水，必须用活性炭吸附装置处理。活性炭的比表面积可达800～2000m2/g，具有很强的吸附能力。该装置采用连续式固定床吸附操作方式，活性炭吸附剂总厚度达3.5m，废水从上向下过滤，过滤速度在4～15m/h，接触时间一般不大于30～60min。随着运行时间的推移，活性炭吸附了大量的吸附质，达到饱和丧失吸附能力，活性炭需更换或再生。

5、消毒

废水中含有一定的病菌、大肠菌群，处理后回用于洗浴时，若不经过消毒，对人体皮肤伤害严重。所以矿井废水处理后作为生活用水必须经过消毒处理，本工艺采用二氧化氯消毒，现场用盐酸和氯酸钠反应产生二氧化氯，二氧化氯无毒、稳定、高效、杀菌能力是氯的5倍以上。

六、处理工艺特点

1、以上可知A煤矿矿井废水处理工程是根据矿井水水质特点确定工艺技术参数，采用一次提升到混凝沉淀装置，再自流进入后续各处理构筑物，出水水质稳定可靠，动力设备较少，能耗较低。

2、采用混凝沉淀装置与砂滤罐相结合的工艺技术，主要处理构筑物采用组合式钢结构，具有占地面积小、使用寿命长、工程投资省、工艺简单、操作管理方便、运行成本低等特点。砂滤罐设计采用重力式无阀滤池，反冲洗完全自动，操作管理方便。

3、该煤矿矿井废水处理系统实现了自动加药、自动反冲洗的全过程监控，包括电控系统、上位监控系统和仪表检测系统。仪表检测系统包括加药流量、处理流量 、水池液位和加药箱液位、进水和出水浊度等连续自动检测。