晋城市是典型的煤炭资源型城市,全市含煤面积
4 654.41 km ,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626 m ,
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 km。,探明煤炭基础
储量293~10 t,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l5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II1 ,年利用量l 200万120 。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
1 5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自流
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