矿井水处理的经济效益

1. 煤矿深井水排放到农田如何处罚

会向排放者进行罚款处理，并进行相关的知识教育。
对不同水质类型矿井水采取的处理方法为：一般矿井水。采用沉淀法在井下或地面去除悬浮物。一种是利用井下水仓处理，将水仓隔成若干段，矿井水进入水仓前投加絮凝剂，经水仓各段沉淀与溢流，最后达到排放标准。另一种是在地面构筑沉淀池，矿井水排放沉淀池中沉淀后排放。这类水供生活和生产使用时，一般采用常规净化处理工艺。洁净矿井水。可设专用输水管道引出给予利用，作生活饮用水时需进行消毒处理。矿井水处理量较小时，也有采用组合式净水器，它是将混凝、沉淀、过滤等工艺集为一体的设备，具有一次投资省、占地面积小、操作方便的特点。
煤矿矿井水是指在采煤过程中，所有渗入井下采掘空间的水，有时也含有少量渗入的地表水。矿井水的排放是煤炭工业具有行业特点的污染源之一，量大面广，我国煤炭开发每年矿井的涌水量为20多亿立方米，其特性取决于成煤的地质环境和煤系地层的矿物化学成分。矿井水流经采煤工作面和巷道时，因受人为活动影响，煤岩粉和一些有机物进入水中，我国矿井水中普遍含有以煤岩粉为主的悬浮物，以及可溶的无机盐类，有机污染物较少，一般不含有毒物质。因此，对矿井水进行净化处理利用，将产生巨大大经济效益和社会效益。

2. 大力发展特色矿业循环经济 打造国内一流特大型能源化工集团

义马煤业集团公司是一家以煤炭生产为主，火力发电、氧化铝、化工、建材等多元综合发展的跨行业、跨所有制、跨地区的特大型企业集团，在2006年中国企业500强中排名第490位，是河南省管15家重点企业之一，现有员工5万多人。集团现拥有8家全资子公司、2家控股子公司和32家分公司。2006年全公司生产原煤1789万吨，实现经营总额96亿元、利税7.9亿元，其中：非煤产值52亿元。截至2006年末，公司总资产100亿元，净资产28亿元。义煤集团曾两次被命名为“中国煤炭工业优秀企业（金石奖）”，2005年被中国管理科学研究院命名为“全国企业管理创新示范单位”，同年荣获“第十一届国家级管理现代化创新成果一等奖”。

近年来，义煤集团以科学发展观为指导，坚持节约发展、清洁发展、安全发展，大力发展具有义煤特色的矿业循环经济，积极推进矿区资源利用高效化、产业发展链条化、园区建设系统化、土地使用集约化，转变经济增长方式，优化产业结构，倡导节能减排，初步实现了企业与资源、环境和社会的协调发展。“十一五”期间，义煤集团将借助战略重组和资本运营等手段，全面推动特色矿业循环经济发展，打造国内一流特大型能源化工集团。

一、发展特色矿业循环经济是资源型企业持续发展的必然选择

1.发展循环经济是经济社会持续发展的内在要求

工业革命以来，人类在创造巨大物质财富的同时，也付出了巨大的资源和环境代价。在推进工业化的初期，人类还没有深切体会到自然资源供给和环境容量的有限性。随着人口的持续增加，经济规模的不断扩大，尤其是20世纪70年代，发生了两次世界性能源危机，经济增长与资源短缺之间矛盾凸显，引发人们对经济增长方式的深刻反思。传统增长模式“资源——产品——废弃物”是单向式直线过程，创造的财富越多，消耗的资源就越多，产生的废弃物也就越多，对资源环境的负面影响就越大。人类在发展过程中，深切感到资源并非取之不尽、用之不竭的，要持续发展，客观上要求转变增长方式，探索新的发展模式。在此情况下，循环经济增长模式应运而生。循环经济增长模式是“资源——产品——废弃物——再生资源”的反馈式循环过程，可以更有效地利用资源和保护环境，以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济效益和社会效益。循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以“低消耗、低排放、高效率”为基本特征，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革，适应了经济社会发展的内在要求。

2.发展矿业循环经济是煤炭行业转变经济增长方式的根本途径

我国是富煤、贫油、少气的国家，境内查明煤炭储量约5.6万亿吨，占全世界的11.6%，已探明煤炭储量1万亿吨，居世界第3位；我国又是世界第一产煤大国，煤炭产量占世界的37%。煤炭是我国的主要能源，提供了75%的工业燃料、76%的发电能源、80%的民用商品能源和60%的能源化工原料。在未来相当长的时期内，我国仍将是以煤为主的能源结构，煤炭对我国的经济社会发展有十分重要的战略地位。尽管我国煤炭资源相对丰富，但人均占有量相对偏少，不足世界人均占有量的一半。从开发利用现状分析，存在着“资源开发秩序乱，资源回收率低；矿区环境保护投入少，综合治理滞后；安全基础依然薄弱，安全生产形势严峻；科技水平差距大，创新能力不足；生产力落后，产业集中度低；企业负担沉重，职工收入水平低”等问题，严重影响着煤炭工业的可持续发展。为此，国家相继制定了《能源发展十一五规划》和《煤炭工业十一五规划》，明确提出煤炭工业要实现可持续发展必须大力发展循环经济，到2010年，煤矸石综合利用率要达到70%；矿井水综合利用率达到70%；煤层气开发利用率达到70%。“十一五”是全面建设小康社会的关键时期，煤炭工业要保障国民经济和社会发展需要，要实现“三个70%”，必须转变经济增长方式，大力发展特色矿业循环经济，加快结构调整，走资源利用率高、安全有保障、经济效益好、环境污染少和可持续的发展道路。

3.发展特色矿业循环经济是义煤集团做强做大做久的战略选择

近几年来，义煤集团通过资源整合，占领了一些煤炭资源，但与不断增长的市场需求和义煤的发展目标相比，还是很有限的。义煤集团要做强做大，单纯依靠增加煤炭产量来拉长经济增长是不明智的，也实现不了可持续发展。对此，义煤集团有十分清醒的认识，专门邀请有关大学和研究院所制订了《义煤集团发展战略》和《义煤集团“十一五”发展规划》，把发展特色矿业循环经济列入集团公司一项重要发展战略，提出了发展的目标、方针和措施，把“提高煤炭回采率，加强伴生资源与煤炭共探联采、综合利用，循环经济园区建设，矿区环境治理”作为四大发展重点，强力推进科技进步、自我创新和产业结构调整，由单一煤炭生产向产业多元化发展转变，拉长产业链，提高产业集中度，走专业化、规模化、集约化、效益化、清洁化发展之路，形成义煤特色，实现经济增长方式由粗放式增长转变为集约式增长，真正把企业做强做大做久。义煤集团按照发展战略和发展规划，确立发展方向和目标，积极实践和探索，取得了明显成效。

二、走新型工业化道路，打造具有义煤特色的矿业循环经济

1.采用先进技术，提高煤炭回采率

近几年来，义煤集团始终坚持实施科技兴煤战略，依靠科技进步发展煤炭主业，积极推广应用综放、炮放、沿空送巷等新技术、新工艺，加快技术改造和产业升级，强化技术吸收和改进、注重技术创新，积极与有关院校开展联合，解决重大技术难题，在瓦斯防治、特殊地质条件煤炭开采技术、防灭火等方面取得了一系列成果。在煤炭开采中广泛推广“一次采全高放顶煤工艺”，使煤炭回采率显著提高，达到72%以上。同时，在煤炭生产中提高块煤率，调整产品结构，提高产品附加值，优质优价，实现增收不增产、增效不增产。

2.拓展和延伸产业链，提高共伴生资源利用率

为促进矿区可持续发展，义煤集团以煤炭共伴生资源（煤矸石、煤泥、矿井水、煤层气、铝矾土）综合利用为突破口，积极拓展延伸产业链条，逐步形成了“资源——产品——废弃物——再生资源”的反馈式循环经济模式。

（1）煤矸石、煤泥的综合利用。

煤炭开采出来以后，被运到洗煤厂（选煤厂）进行洗选，原煤被分离为精煤和煤矸石、煤泥，精煤作为优质的工业燃料和原料直接出售，煤矸石、煤泥留下来进行进一步加工利用。

一是以煤矸石、煤泥、洗中煤利用为起点，发展电力和建材产业，形成“煤——矸石（煤泥）——电”产业链。义煤集团现有矸石山15座，煤矸石累计积存量已达1860多万吨，占地面积600余亩而且每年新排放煤矸石约160万吨、煤泥30万吨、煤灰10万吨，既占用大量土地，又严重污染环境，直接影响到企业的可持续发展。面临困扰煤炭行业的这一难题，义煤集团积极发展煤矸石、煤泥、洗中煤、劣质煤电厂和新型建材，实现煤矿固体废弃物的就地转化，变废为宝。先后规划建设了三座煤矸石、煤泥、洗中煤电厂，总装机容量148兆瓦，年利用煤矸石、煤泥、洗中煤和劣质煤170万吨。

二是利用煤矸石、粉煤灰发展新型建材，形成“煤——矸石（粉煤灰）——建材”产业链。义煤集团依托当地丰富的石灰石、煤矸石、粉煤灰等资源，先后开发建设了煤矸石（粉煤灰）水泥、新型矸石砖、免烧砖等一批综合利用建材项目。目前，义煤集团已建成矸石砖厂和粉煤灰免烧砖厂各一座，年产矸石砖8000万标块、粉煤灰免烧砖8000万标块；在建3条年产6000万标块矸石砖生产线，近期即将建成投产。届时，义煤集团将达到年产3.4亿标块矸石砖（粉煤灰砖）的规模，年可利用煤矸石、粉煤灰70多万吨。同时，利用煤矸石和粉煤灰作为水泥添加料生产普通硅酸盐水泥，现已形成年产新型干法水泥200万吨的生产规模，年消耗煤矸石、粉煤灰可达80万吨以上。

三是对矸石山进行绿化、复垦。对于已自燃的矸石山，如北露天矸石山，进行绿化、复垦。近几年，选择对土壤适应性强的剌槐树在矸石山栽种，先后绿化矸石山2000多亩；在风化程度高、有机质较厚的矸石山上进行复垦造田，计1600多亩。通过对矸石山的绿化、复垦，改善了矿区环境，增加了农业用地，促进了一产的发展。

（2）矿井水的综合利用。

目前，义煤集团年均涌水量2500立方米/时。义煤集团相继投资3000多万元，建设了10座矿井水处理站，加强对矿井水的综合开发和利用，以节约用水，降低生产成本，满足不同的用水需求。经过处理后的矿井水主要用作：①用作工业用水。把跃进矿井水处理后用作跃进综合利用电厂和跃进2×5万千瓦煤泥电厂辅机的冷却用水，引曹窑矿井水经多级沉淀净化后作为氧化铝、钡盐厂的工业用水。②引水上山发展一产。千秋矿把经过处理后的矿井水输送到山上发展一产，灌溉农田面积在2000亩以上。③用作生产、生活用水。处理后50%的矿井水回流井下复用（主要用于综采、综掘、防尘、防灭火等）。另外还有一部分经生物、化学处理净化后作为生活用水。对矿井水进行综合开发利用，减少了对地下水资源的开采，客观上起到了保护地下水资源的作用。据估算，义煤集团对矿井水的利用率在70%以上，每年利用矿井水1300万立方米，和打水源井相比较，每年可减少支出约2000万元，企业经济效益和社会经济效益十分显著。

（3）煤层气的综合利用。

长期以来，义煤集团在煤炭开采中产生的瓦斯直接排放到空气中，也没有把瓦斯看作污染物。近两年来，义煤集团开始重视瓦斯对环境的污染，并着手进行综合治理。2006年10月，义煤集团耿村矿、千秋矿瓦斯发电项目建成投产，总装机容量4000千瓦。下一步，义煤集团将根据各矿的实际情况，对瓦斯进行抽采利用，争取到2010年瓦斯综合利用率达到70%，大幅降低对环境的污染。

（4）煤系地层中铝矾土的综合开发利用。

义煤集团陕渑煤田煤系地层中普遍伴生着赋存好、品质较高的铝矾土层。为使与煤伴生资源得到充分合理有效地开采利用，近年来义煤集团采用煤铝共探联采技术，进行了有益的尝试，取得了良好的成效。在资源集中地科学选址，相继建设了耐火材料厂、棕刚玉厂、氧化铝厂、建材厂等资源型企业。坚持优化设计、联合布置、合理开采、分装分运、综合利用，使伴生的铝矾土得到有效的开采利用，既减少了重复勘探、开采造成的成本升高和资源浪费问题，又充分发挥了矿井现有工程、设施、设备的作用，延长了矿井服务年限。同时，还缓解了矿井因煤炭资源枯竭而报废造成的就业压力。

3.加快产业化聚集和规模化提高步伐，构建循环经济工业园区

（1）依托资源优势，构建张村煤（电、气）铝化循环经济工业园区。为了充分发挥义马地区丰富的煤、电、气、铝矾土等资源优势，解决环境遭到破坏、产业格局单一、抗风险能力小等诸多问题，义煤集团在项目布点上科学布局，把有相当关联度的钡盐厂、耐火材料厂、棕刚玉厂、塑料编织袋厂和氧化铝厂规划建设在渑池县张村镇，形成了一个产品、副产品和废料循环利用的工业园区。义煤集团引入系统论指导园区建设，分别对园区输入系统、自身循环系统、输出系统等三大系统的功能进行不断补充和完善，一个现代化、高标准、示范性的循环经济工业园区初步建成。首先从园区输入系统着手，实施煤铝共勘联采，降低采矿成本，提高资源利用率。义煤集团曹窑矿井下与煤伴生有丰富的铝矾土资源，实施煤铝联采，大大降低了采掘成本，提高了效益。其二，把距园区最近的曹窑矿外排的矿井水经多级沉淀引入张村工业园区用作工业用水，大大提高了水资源的利用率。其三，架设专用线路、铺设供气管道把内部电厂、气化厂的电、煤气引入张村工业园区，降低了园区企业的生产成本，减少了燃煤造气对环境的污染。其四，加强园区自身循环系统建设。煤、铝矾土、重晶石、矿井水、电、煤气等资源进入工业园区后，义煤集团通过对园区企业实行统一管理，建立企业内部市场运作机制，强化就近采购和市场价采购，园区企业间产品、副产品互相循环的产业链条初步形成：钡盐厂产生的副产品——生石灰直接供给一墙之隔的氧化铝厂，氧化铝厂的产品——氧化铝直接供给园区内企业——耐火材料厂、棕刚玉厂，纺织袋厂为其他4个厂生产不同类型的包装袋。其五，加强对流出园区赤泥、钡渣等废料进行制砖和生产水泥，形成一条吃干榨净的绿色产业链。经过认真实施，园区由于物料的循环使用和综合利用，每年产生的经济效益达5000万元以上，同时也给当地带来了巨大的环境效益和社会效益。

（2）构建跃进煤电汽建循环经济工业园区。义煤集团依托邻近的跃进矿、千秋矿有丰富的煤矸石、煤泥和中尾煤资源，在两矿不到2平方千米的土地上，规划建成了有相当关联度的综合利用电厂2个、年产8000万块的矸石砖厂和粉煤灰免烧砖厂各1座，实现产业链的拓展和延伸。首先，跃进、千秋两矿外排的矿井水经净化后用作工业和生活用水，满足了大部分用水需求。其二，园区企业热源得到了较好的利用。两个电厂实施热电联供，供热面积达11万平方米，改善了周边矿区和义马市的工业和居民用热需求。利用矸石砖厂余热用作职工洗澡和冬季厂区取暖，热源得到了充分利用。其三，煤矿生产的原煤经过洗选，煤矸石、中尾煤用作电厂燃料发电和砖厂制砖，电厂粉煤灰用来生产免烧砖。园区初步形成了煤、电、汽、建循环经济产业链，资源得到了较为充分的利用，实现了节能减排，促进了矿区经济的发展。

4.积极推进沉陷区治理和棚户区改造，统筹城乡发展

义马矿区开采历经半个世纪，个别矿已超过百年，煤矿地质环境问题充分暴露，治理的艰巨性、迫切性和难度都很大。近几年来，国家为了解决“四矿”问题，先后出台了一系列优惠政策支持老矿区的改造。义煤集团与三门峡市、洛阳市达成共识，实施统筹规划，把矿区治理与新农村建设和地方小城镇建设有机结合起来，促进了地企共同发展。

（1）实施沉陷区治理。煤矿由于多年开采，地下采空面积不断增大、地面沉陷日趋严重，造成大量土地不能耕种，地面设施受到破坏，住宅不适于居住。为此，义煤集团启动了历史上最大的沉陷区治理工程，在义马市区和周边两个矿区规划建设三个功能齐全的住宅小区，总建筑面积达到32万平方米，总占地18公顷，计划搬迁4994户，涉及近2万城乡人口，复垦面积134公顷，相对新增农业和工业用地120公顷。

（2）实施棚户区改造。义煤集团在河南省和三门峡、洛阳市等省市政府的大力支持下，启动了河南煤炭行业规模最大的棚户区改造工程。义煤集团集中改造的棚户区共有18片，拆除建筑面积104余万平方米，搬迁居民2.4万户、7.11万人，拟新建183万平方米，占地1800亩，总投资14亿～15亿元，相对新增农业和工业用地140公顷。

三、坚持科学发展观，创造美好未来

在省国资委的直接推动下，2007年5月底，义煤集团与永煤集团、省煤气集团、省燃化公司进行战略性重组，联合组成河南煤业化工集团，6月初完成工商注册，注册资本60亿元。河南煤业集团发展方向是“以煤为主，发展煤化工”，重点打造“煤炭——煤化工”产业链，发展目标是：打造中部第一、国内一流、国际知名的特大型能源化工企业，并以此为平台，进一步整合资源，做强做大，力争尽快进入中国100强企业前50位。义煤集团作为河南煤业化工集团的重要成员，将以此重要战略机遇为契机，继续坚持科学发展观，科学谋划、超前发展，走新型工业化道路，大力发展循环经济，打造国内一流能源化工集团。

（1）加强煤炭资源整合，做强做大煤炭主业。煤炭企业作为资源型企业，其发展核心还是要依靠资源，一要有足够资源储备，二要利用先进技术合理开采资源，三要提高资源的附加值。义煤集团将充分发挥大集团的资金、技术和人才优势，跨地区、跨省界、跨国界占领煤炭资源，为企业的持续发展储备足够资源。争取经过3～5年，煤炭产量达到1亿吨以上，产值达到400亿元以上、利润60亿元以上。

（2）依托煤炭资源优势，加快煤化工产业的发展。义煤集团将抓住300万吨煤制油项目即将落户三门峡地区这一重大机遇，积极参与项目的各项前期筹备工作，积极推进“煤——油——化”产业链的形成和发展。同时，依托河南省煤气集团现有煤气化项目和千秋、跃进矿的低热值煤炭资源，积极推进与美国SES公司合作步伐，加快合资建设日产1000万标方煤气项目，满足年产100万吨甲醇用气需要，并进行二甲醚、醋酸等下游产品开发，充实“煤——气——化”产业链。争取经过5～10年的发展，投入400亿元以上，使煤化工产业年新增产值400亿元以上、利润80亿元以上。

（3）依托丰富的铝矾土、煤炭等资源优势，打造铝深加工基地。在三门峡市政府的支持下，义煤集团与广新外贸集团等大企业将加快推进三门峡市100万吨/年铝深加工产业基地建设。双方利用义翔铝业公司现有铝土矿资源，把氧化铝产能扩大到100万吨/年，同时延长产业链，建成50万吨/年铝材深加工及为其配套的相关项目，形成铝矿开发加工利用到生产铝型材、铝板带、铝合金等产品系列，实现从铝土矿到铝制品完整的铝工业体系。项目总投资100亿元以上，全部建成投产后，年可新增销售收入200亿元以上、利润40亿元以上。

（4）依托石灰石、煤矸石、粉煤灰等资源，做大新型建材产业。在搞好现有年产180万吨新型干法水泥生产线生产经营基础上，加快第二条线的建设，并配套建设余热发电项目，使水泥年产量达到400万吨以上、产值10亿元、利润2亿元以上，打造豫西最大的水泥生产基地。同时，依托矿区丰富的煤矸石、粉煤灰等资源，在现有千秋矸石砖厂和跃进免烧砖厂的基础上，再规划建设4～5条矸石砖和免烧砖生产线，争取在5年内使矸石砖和免烧砖产量达到4.5亿块，年销售收入达到1.5亿元、利润3000万元。

（5）提高煤矸石、矿井水、煤层气等煤炭伴生资源的利用率，推进电力、建材等产业的发展。到2010年，煤矸石、矿井水、煤层气等资源利用率均要达到80%以上。

（6）围绕矿区配套服务，促进建筑、机械制造产业的发展。依托现有豫建公司和永兴公司，打造豫西最大、实力最强的建筑企业。依托机电总厂，整合现有机械制造资源，造成河南一流煤机制造企业。

经过几年的发展，把义煤集团真正成为国内一流的大型能源化工集团。

四、关于发展循环经济的几点建议

（1）建议各级政府要从税收、财政、产业政策等方面建立有利于循环经济发展的保障机制，鼓励扶持资源型企业发展矿业循环经济，实现经济发展和社会发展的和谐统一。

（2）煤炭及伴生资源配置向大企业集团倾斜，提高资源利用率。对煤炭及伴生资源实行战略资源管理，实行保护性开发，依法维护煤炭资源使用者的合法权益。加大对浪费资源企业惩治力度，甚至制定回采率达不到规定要求企业的退出机制及政策。禁止将国家规划矿、国有重点煤矿后备资源矿区和实行保护性开采的稀缺煤种化整为零，人为分割成小块井田招标拍卖。煤炭及其伴生资源（如铝矾土）配置向大集团倾斜，发挥其技术优势、人才优势，提高资源利用水平。

（3）政策保持连续性，保障综合利用企业的发展。当前，国家出台了一系列关停小火电的政策，对实现“十一五”节能减排目标有十分重要的意义。但煤炭企业现有的矸石、煤泥、中尾煤综合利用电厂不属于小火电机组。建设矸石电厂的主要目的是为了充分利用煤矿固体废弃物，减少堆存占地，减轻环境污染，并尽量把这些能量加以回收，而不是为了单纯发电。对此类电厂不宜采取“一刀切”，强行进行关闭。否则，就会增加固体废弃物的排放、污染和占地，达不到节能减排的目的，更实现不了国家能源发展“十一五”规划和煤炭工业“十一五”发展规划提出节能减排的“三个70%”。

（4）加快煤炭科技进步，积极倡导绿色开采和利用技术创新。煤矿资源的高效开采和利用，离不开先进的科学技术，离不开政府的资金扶持。对在环境保护方面进行技术研究的矿山，政府可考虑给予一定的税收优惠和费用支持，提高资源保护和技术改造给企业带来的现实收益，鼓励企业增加技术创新投入，创建高产、高效、低耗、节能、环保型矿井。

（5）加强矿业秩序整顿，坚决关闭无证非法的各类小矿。无证非煤小矿，造成了资源浪费，影响和扰乱了市场秩序，成为安全事故频发、国家和职工个人生命财产遭受严重损失的祸端，必须下大力气加以整顿和治理，坚决关闭，还煤矿开采一片洁净的天空。

五、结束语

近几年来，义煤集团积极贯彻落实科学发展观，走新型工业化道路，逐步形成了“矿区资源利用高效化、产业发展链条化、园区建设系统化、土地使用集约化”独具义煤特色的矿业循环经济发展模式。义煤集团作为一个负责任的大企业，在迈向国内一流特大型能源化工集团的道路上，时刻不忘自己的社会责任，始终坚持节约发展、清洁发展、安全发展，实现地企同步持续发展，为建设和谐社会作出积极的贡献！

3. 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。

4. 地下水开发利用经济效益分析

一、地下水资源开发利用对社会经济发展的作用

人类社会经济的发展与水资源的开发利用关系十分密切。社会经济包括十分广泛的内容，如人口的数量质量、经济、生存环境的变化等。对于干旱少雨、多风沙的疏勒河中下游区而言，没有灌溉就没有农业，进而没有城市和乡村，因此水资源是该区社会经济产生和发展的基础和主要动力之一。纵观疏勒河流域社会经济的发展历程，地下水开发利用所起的作用十分巨大，主要表现在如下几个方面：

（一）扩大了灌溉面积，增加了农民的收入

区内纯地下水灌溉面积较小，地表水、地下水混灌面积较大；粮食作物种植面积较小，棉花、油菜、哈密瓜等经济作物种植面积较大。为方便对比不同时期地下水灌溉面积及农民收入情况，本次按保守的方法计算地下水灌溉面积及产量，即假定所有耕地均种植粮食作物，每亩地灌溉定额根据前人资料及本次调查：1980年为1200m³/亩，1999年1076m³/亩，2004年750m³/亩；粮食产量1980年平均400kg/亩、1999年500kg/亩、2004年530kg/亩；每公斤粮食产量按现价1.24元计算。

据此推算，1980年地下水灌溉面积20.22万亩，粮食产量8.088万t，产值10029万元，农民人均收入386元；1999年地下水灌溉面积24.72万亩，粮食产量12.36万t，产值17304万元，农民人均收入699元；2004年地下水灌溉面积36.65万亩，粮食产量19.425万t，产值27195万元，农民人均收入959元。从1980年至2004年，区内地下水灌溉面积增加了16.43万亩，粮食产量增加了2.4倍，农民人均纯收入增加了2.48倍，国内生产总值GDP增加了45.6倍（表8-3，图8-1）。

表8-3 不同时期地下水灌溉面积及其产出情况表

（二）极大地方便了城镇及乡村居民生产、生活用水

平原绿洲区地下水具有分布面广、水量丰富、水质较好、埋藏浅、易于开采和开采后无需处理等特点，因而成为工业生产及广大农村和城镇居民生产、生活的主要水源。据调查，区内全部农村居民和90%以上的城镇居民饮用地下水，70%以上的工业生产取用地下水。地下水资源的开发利用对方便和提高居民生活质量、减少农村及市政供水设施的投资及保证水质等方面都具有十分重要的作用。

（三）促使工业产值逐年增加，城市、村镇规模不断扩大

伴随着土地耕种面积的不断扩大，以农副产品加工等为主的工业生产规模不断扩大，产值逐年增高。1980年区内工业总产值0.6938亿元，1999年为13.2亿元，2003年增至15.58亿元。1980年到1999年工业产值增加了19倍，1980年至2003年增加了22.46倍。农业和工业的发展，必然需要大量的劳动力，劳动力的增加又带动相关产业如餐饮业、交通运输、房地产等行业的发展，从而进一步促使城区、村镇规模不断扩大，人口逐年增加。1949年疏勒河流域人口10.64万人，1980年33.16万人，2003年45.93万人，从1949年到2003年人口增加了4.3倍，城区面积扩大了约10倍。

图8-1 疏勒河流域地下水开采量与GDP关系曲线图

二、现状地下水资源开发利用经济效益评估

地下水资源的开发利用能够产生巨大的社会效益、经济效益和生态环境效益，而经济效益又可划分为直接经济效益和间接经济效益。直接经济效益是由于灌溉、工业需水产生的对国家、水务管理部门和生产者三方的效益或利益，而间接效益是由于节水等措施的实施使水资源供给转移而在其他地区或领域产生的经济效益，这部分效益或利益很难计算出来。本次仅对疏勒河绿洲区因地下水灌溉和工业用水产生的直接经济效益进行估算。

疏勒河平原绿洲区以农业灌溉为主，2004年地下水开采量16871万m³，其中农业灌溉开采量15374万m³，农业灌溉截引泉水资源量12114万m³。考虑到区内纯地下水灌溉面积较小，河水、地下水混灌面积较大，无法单独计算的实际情况，本次根据野外实地调查，用灌溉定额反推地下水灌溉面积，进而根据不同灌区种植的主要作物类型，并结合2004年《酒泉市统计年鉴》中不同作物的亩产量，推算各灌区的总产量和产值。2004年区内每亩地平均灌溉需水量750m³；每亩地平均产粮530kg，产棉（皮棉）100kg，产瓜果3000kg，产蔬菜2400kg；每公斤粮食价格1.24元，棉花（皮棉）价格15.00元，瓜果平均价格0.52元，蔬菜平均价格0.85元。据此推算的粮食及经济作物的产量、产值见表8-4。

2004年区内地下水农业灌溉开采及截引泉水总量27488万m³，灌溉面积36.28万亩，生产粮食3.80万t，生产棉花（皮棉）2.324万t、蔬菜5.76万t、瓜果10.41万t，农业总产值49881.32万元，农民人均收入1759元，占农民各项总收入的44.47%。从各灌区种植结构和产值情况来看，桥子灌区以种植粮食作物小麦为主，虽亩产量较高，但粮食价格偏低，人均产值相对较低；党河、双塔、花海等灌区以种植棉花和哈密瓜等经济作物为主，由于经济作物的单价较高，人均产值相对较高。

区内工业以农副产品加工、建筑、建材、冶炼等工业为主，对水资源需求量较少。2004年工业产值146170万元，开采利用地下水量680万m³，平均万元产值耗水量46.52m³，每立方米所产生的经济效益215元。

表8-4 2004年地下水灌溉农作物产出情况一览表

5. 煤矿怎样做到节能减排

1、如果是高瓦斯矿井或者突出矿井，抽放出来的瓦斯不要直接排放到大气中，最好合理利用供热、发电等。
2、煤矿有许多大型设备，如主要通风机，这些设备24小时运转，耗电量相当大。通过优化通风线路、减少风阻等方法，合理供风，降低矿井总用风量，降低主扇空耗，达到节电的目的。
3、科学组织井下生产，实行“错峰填谷”，减少高峰时段的用电消耗。

6. 维护污水管道的社会效益,经济效益,生态效益分别是什么

社会效益主要是有利于社会事业发展，公共服务方面的效益，经济效益主要是获得利润，生态效益主要是保护环境。

7. 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。