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“水十条”重新定位矿井水

浏览次数: 日期:2015-05-18

        4月16日,国务院下发《水污染防治行动计划》(以下简称“水十条”),给出10条、35款、76项约束性“硬指标”,针对当前水污染以及生态环境问题,提出了系统全面的政策措施。

  其中,针对矿井水,“水十条”明确指出:“推进矿井水综合利用,煤炭矿区的补充用水、周边地区生产和生态用水应优先使用矿井水,加强洗煤废水循环利用。” 环保部表示,“水十条”通过加大污染投资力度,大幅提升污染治理科技、环保装备研制和产业化水平等措施,将带动环保产业新增产约1.9万亿。

  此前,早在2013年2月,国务院印发的《循环经济发展战略及近期行动计划》就明确提出:“鼓励采用保水开采”,“推动矿井水用于矿区补充水源和周边地区生产、生活和生态用水”,并要求到2015年,“矿井水综合利用率达到75%”。

  水害与浪费严重

  防控与利用同步

  我国地质构造条件十分复杂,是世界上煤矿水害最为严重的国家之一。根据国家安监总局的统计数据,我国水害在煤矿重、特大事故中,是仅次于瓦斯爆炸的重大灾害。

  中国矿业大学(北京)水害防治与水资源研究所所长武强教授介绍,水害矿难不仅容易造成井下作业人员重大伤亡,而且在经济损失严重程度、事故抢险救援难度和恢复矿井生产所需时间等方面在煤矿灾害事故中最为突出。

  矿井水不仅威胁矿井的安全,同时,它更是煤炭资源开发的第一大伴生资源。数据显示,我国煤矿井年排水量约达71.7亿立方米,意味着每开采1亿吨煤,约平均破坏2亿方水资源。

  因此,矿井水防治和利用十分重要。专家介绍,矿井水比地表水更难治理,不像地表水看得见摸得清,比地表水更难监测与监控。而且,在煤炭开发过程中,不仅伴随着水位下降,造成水资源浪费,甚至还会影响水质。

  近年来,随着我国煤炭资源开采强度增大,浅部资源逐渐殆尽,除了加大深部资源开发外,在过去技术条件下一般不宜开发的海、湖、河、水库、老空积水区和强富水含水层等大型水体下与周围的开采活动日益增多。

  由于我国煤田地质条件类型多,构造复杂,武强在接受记者采访时表示,“矿井突水隐蔽致灾因素与机理多变,特别是随着深部资源的大规模开发,水害防治形势严峻,存在诸多问题,面临众多挑战。”他同时指出,煤矿地下水控制与资源化利用,仍将是我国煤矿安全生产和科学开采研究的一个重大科研课题。

  记者了解到,我国为加强水害防治与利用,完善了矿井防治水基本原则,提出新的“十六字”防治水基本原则,以及与其配套的“防、堵、疏、排、截”五项水害综合防治措施。此外,水体下和周边不同条件下安全开采的技术要求和规定的技术标准也不断完善。

  水害问题早发现

  预测系统有突破

  对矿井水害的治理,煤层底板注浆加固和含水层注浆改造以及注浆封堵导水通道、注浆、综合机械化充填开采、矿用潜水电泵等技术已经初步成熟。而防治重大突水灾害,首先要进行科学监测、探测与预测。根据预测预报成果,可针对矿井不同类型的水害,方便有效地制定出防治对策措施和建议。

  近年来,在我国东北、西北和开拓延深区等矿井,水文地质补充勘探程度有所提高,勘探理念有所突破,勘探技术手段和方法有所创新,在地质构造、充水水源、导水通道、老空区探查和矿井涌水量预测等方面,取得了一定进步。如地质构造勘探的地面高分辨率三维地震技术;老空区和积水老空区勘探的地面高分辨率三维地震技术、地面电法勘探和充电法造影成像等。

  记者了解到,我国矿井水害预测预报理论不断完善,水害评价的完整技术方法体系已经日益成熟,不同水害类型预测评价技术也在不断更新换代。尤其在井下水害超前探测(放)与监测预警方面,取得一定的成就。

  武强介绍,井下采掘工作面超前探放水的工作程序与步骤,已经逐渐具体化:不仅要求必须采用钻探和坑探等直接手段进行探放水,而且必须要求由专职探放水队伍中的专业探放水工使用专用探放水钻机进行施工,同时,决不允许将未经钻探检验的物探间接探测成果,直接作为采掘工程设计的依据。井下地球物理超前探测技术,井下定向钻进、分支造孔技术和采掘工作面超前定向钻孔探放水技术,与水文地球化学、水压和水温等多源信息的井下涌(突)水源快速综合判识技术,采动条件下矿井地质构造活化、煤层顶底板破裂高度和水害监测与预警技术等都得到了发展。

  矿井水变废为宝

  资源化利用逐年提高

  针对2013年提出的“矿井水综合利用率达到75%”的目标,一位不愿具名的资深专家表示:“目前,我国矿井水综合利用率的平均水平,还是差一点,离目标实现还有差距。”但他也同时指出,矿井水综合利用率在逐年提高。

  矿井水利用面临的问题之一,就是供水的水源不稳定,导致很多第三方不愿意使用。近年来,我国在矿井水防控与资源化利用领域的研究取得很大进展。根据2012年数据统计,全国共有61处煤矿的矿井正常涌水量超过了每小时1000立方米。

  武强告诉本报记者,到目前,矿井水防治与利用大致经历了三个阶段。第一个阶段是矿井本身作为水源,进行自排自给,排出来的矿井水用来在井下进行消尘灭尘,以及作为地面环保用水。第二个阶段开始发展防治水技术,即和消除水患结合起来。例如,发现矿井下水位很高就主动设法把水降下来,抽出来供别的地方使用。第三个阶段,不仅要自排自给,消除隐患,还根据矿区所在地区的供水情况,与当地城市供水、生态环保结合起来,进行矿井水综合利用。

  当含水层处在一个比较封闭的环境时,实现矿区排水、供水、生态环保三位一体优化结合技术,既可安全开采,又不浪费水,还能控制地下水位不大幅度下降,实现对生态环境的保护。不少矿区地下水系统属于开放或半开放性的地下水系统,这种地质条件,直接排水,不仅排水量过大,而且费用很高,还可能使周边更多地区的水位下降。这样的矿区可采用矿井地下水控制、利用、生态环保三位一体结合的优化技术,来实现矿井水的综合利用。

  此次“水十条”对矿井水利用作出明确规定,并要求加强洗煤废水循环利用。这要求煤炭行业在进行煤炭资源开发过程中,必须研究与实施不破坏含水层系统、不导致生态环境恶化,同时又加强矿井水资源循环利用的开采技术。

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