張祥春

（重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶 400042)

大規(guī)模采礦過(guò)程必然伴隨著大量水資源的利用和后期排泄過(guò)程，這些過(guò)程都會(huì)改變水循環(huán)的路徑以及水的質(zhì)量，對(duì)自然界的水資源造成一定程度的破壞。在礦井密集地段，由于礦井大量排水形成地表水，地下水相互轉(zhuǎn)化，互相補(bǔ)給的入滲、排出、再入滲、再排出的不良人工側(cè)支循環(huán)所取代原有的降水、下滲、地下徑流、河川徑流的天然循環(huán)模式，當(dāng)?shù)V產(chǎn)開(kāi)采沉陷波及地面，或廢棄礦井采空區(qū)導(dǎo)水裂隙帶或地面沉陷范圍擴(kuò)大時(shí)，地表水和礦坑水將發(fā)生直接水力聯(lián)系，彼此影響，地表水會(huì)滲入地下或礦坑，后以廢污水的形式排出，并且有可能再次下滲進(jìn)入礦井。而同時(shí)由于大量降水入滲地下，使河川徑流量減少，水質(zhì)嚴(yán)重惡化。這些既影響了水質(zhì)，又浪費(fèi)了水資源，因此分析弄清礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)廢污水的成因，探討廢污水資源化利用的方法，提出相應(yīng)的保護(hù)性措施，對(duì)合理開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)，保護(hù)水資源，實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用具有重要意義。

1 采礦過(guò)程中產(chǎn)生的廢污水

1.1 礦井排水

礦產(chǎn)多以井工開(kāi)采為主，由于含礦地層一般位于地下含水層之下，在開(kāi)采過(guò)程中，勢(shì)必破壞原有的隔水層構(gòu)造，含水層內(nèi)賦存的水體將涌向礦井，為確保礦井作業(yè)安全，必須排出大量的礦井涌水。礦井水受到開(kāi)拓及采動(dòng)影響，含有大量巖石粉塵等懸浮物雜質(zhì)和微生物，顏色呈灰黑色或黃褐色。礦井水內(nèi)含的污染物質(zhì)根據(jù)礦藏種類的不同而各異。

這些礦井水的排出會(huì)污染河流及附近地表，而且礦井周圍由于采空以及含水層疏干等原因極易產(chǎn)生塌陷裂縫，由于這些裂縫的存在，暴雨洪水或礦井排到地面的礦坑水，會(huì)大量通過(guò)裂縫滲漏到礦井，使礦井排水的工作量加大，還會(huì)因?yàn)橹貜?fù)滲漏和外排使水污染程度加劇。并且塌陷裂縫往往沿河流方向發(fā)育，其寬度可從幾毫米到幾十厘米，長(zhǎng)度有的可達(dá)數(shù)百米，這樣礦井極易襲奪河流水然后又在作業(yè)中排出礦井污水，加大了污水排放量，隨著采礦作業(yè)的開(kāi)展，分布在河流沿岸排污口排污量的增加，河道本身流量又大幅度減小，自凈能力變得很差，導(dǎo)致河道水質(zhì)快速惡化。礦井排水是造成礦區(qū)地表各種水體污染的主要原因。

1.2 選礦廢水

在清洗和篩選工藝過(guò)程中，水將不同程度被污染，如果不能回收處理，將會(huì)產(chǎn)生含有多種污染成分的選礦廢污水。在濕法選煤工藝中，洗選1t原煤用水量均為4.0m3，其中清水耗量約0.5-1.53。當(dāng)原煤經(jīng)分級(jí)、脫泥、精選、脫水等作用分選成產(chǎn)品時(shí)，由于煤的粉碎和泥化，產(chǎn)生一些粒徑小于0.5mm的煤粉，這些煤粉會(huì)有不少一部分與水混合在一起，成為煤泥水。原則上煤泥水要循環(huán)利用，但由于管理、操作和工藝等存在問(wèn)題，往往需要外排煤泥水，造成環(huán)境污染。

同時(shí)，選礦后必然產(chǎn)生一些廢棄物，如廢石及尾礦等。這些廢棄物的不合理排放、堆存，將對(duì)水資源造成不同程度的污染和危害。廢石、尾礦經(jīng)雨水或各種水源淋濾、浸泡后形成的淋濾液如果隨雨水匯流進(jìn)河川將對(duì)河流形成危害，地表水污染是礦山普遍存在的環(huán)境問(wèn)題。

2 廢污水資源化利用

廢污水資源化利用就是不再將礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的廢污水只看成一種一定要排出的污染物，而是將廢污水當(dāng)成一種資源，在技術(shù)條件許可范圍內(nèi)設(shè)法回收利用，以提高水的重復(fù)利用率。

2.1 礦井水資源化利用

研究利用井下的有利地形，選擇合適的大容量的采空區(qū)作為天然的過(guò)濾池和沉淀池，處理礦井廢水，使礦井廢水在井下就可以循環(huán)利用。大容量的采空區(qū)具有沉淀和過(guò)濾的作用，同時(shí)水體可以一定程度地通過(guò)自凈作用，得到改善，短期排出的高溫廢水還可以得到降溫處理。這樣處理過(guò)的礦井水可以進(jìn)行再利用，避免出現(xiàn)井下排水量較大，而地面凈化水能力不夠時(shí)，造成水質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象。而且可以緩解地面水源有限，在正常用水情況下僅能滿足地面需求，一旦井下缺水的情況發(fā)生會(huì)影響到井下正常作業(yè)用水的問(wèn)題發(fā)生。同時(shí)，也可以根據(jù)礦井水的水質(zhì)特征分析，如果重金屬等危害性強(qiáng)而且難以去除的污染物不超標(biāo)，可對(duì)礦井水進(jìn)行簡(jiǎn)易凈化利用，主要是除去礦井水中的懸浮物和細(xì)菌，對(duì)酸性礦井水進(jìn)行中和，即可滿足礦井作業(yè)用水的要求，甚至用于澡堂、鍋爐等的雜用水。

2.2 礦區(qū)生活污水再利用

礦區(qū)居住人口密集，生活污水排放亦不能忽視。一般礦區(qū)生活污水未經(jīng)處理排放，只有少數(shù)礦區(qū)會(huì)對(duì)生活污水進(jìn)行處理，處理達(dá)標(biāo)后的水再排放，為了緩解水資源日益緊張的局面，提倡將生活污水回收，進(jìn)行處理后作為礦區(qū)機(jī)器生產(chǎn)時(shí)的循環(huán)冷卻水以及環(huán)衛(wèi)綠化用水。這一方面國(guó)內(nèi)已有許多先例，但對(duì)生活污水的處理有時(shí)需要進(jìn)行深度處理，需要技術(shù)和資金方面的支持，這在客觀上阻礙了生活污水資源化利用的進(jìn)程。

2.3 清污分流

礦區(qū)修建濃縮池，以機(jī)械設(shè)備的處理手段實(shí)現(xiàn)通過(guò)加藥和機(jī)械攪拌，使清污分離，上清水回用，污泥水再進(jìn)行沉淀等辦法。這種方法可以非?？斓臐M足礦井作業(yè)過(guò)程中臨時(shí)性的用水短缺，且對(duì)水質(zhì)要求不高情況時(shí)的需求。這種方法實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)了礦坑水快速有效的利用，是礦區(qū)污廢水再循環(huán)利用的有效手段。

3 水資源保護(hù)

3.1 在礦業(yè)開(kāi)采發(fā)展思路上，走發(fā)展清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)道路，以全面、快速、高效地提高礦產(chǎn)業(yè)的整體用水效率和廢水治理水平，提高礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展水平。不能走污染后再治理，破壞后再修復(fù)的道路。采用先進(jìn)的采掘設(shè)備和技術(shù)，淘汰放炮采掘等高污染高破壞的落后方法。對(duì)斷裂發(fā)育，礦床水文地質(zhì)條件復(fù)雜，礦坑充水量大的礦井，應(yīng)考慮不破壞區(qū)域水資源自然循環(huán)條件，對(duì)導(dǎo)水?dāng)嗔鸭傲严睹芗瘞Р扇∽{封堵技術(shù)，堵截來(lái)水途徑，減少礦坑涌水量。關(guān)停整改無(wú)法貫徹執(zhí)行清潔生產(chǎn)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)道路的浪費(fèi)資源、環(huán)境污染嚴(yán)重的小型企業(yè)。這些企業(yè)是我國(guó)局部地區(qū)水資源污染嚴(yán)重、水資源浪費(fèi)的重要因素之一。

3.2 提高水資源的綜合利用水平。礦產(chǎn)開(kāi)采作業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)都伴隨著大量水體的利用或疏干，產(chǎn)生的廢水和污染物排放量極大，因此加大開(kāi)采技術(shù)改造和污水回用治理力度，提高廢水資源化水平，制訂強(qiáng)制性的重復(fù)用水率、處理率和排放達(dá)標(biāo)率目標(biāo)，降低礦產(chǎn)業(yè)的用水量和污染物的排放量，減輕礦產(chǎn)業(yè)造成的水環(huán)境污染負(fù)荷。應(yīng)盡可能采用循環(huán)系統(tǒng)，采取措施將礦坑排水與供水相結(jié)合，努力節(jié)約水資源，控制污染物排放濃度和排放量。

3.3 提高礦產(chǎn)資源的綜合利用水平。我國(guó)礦產(chǎn)資源具有多種金屬共生的特點(diǎn)，但綜合開(kāi)發(fā)利用水平比較低，這種礦產(chǎn)資源的低利用水平必然造成開(kāi)采規(guī)模的低水平擴(kuò)張，一方面浪費(fèi)資源，另一方面造成環(huán)境污染。因此必須加大礦產(chǎn)開(kāi)采技術(shù)改造的力度，提高礦產(chǎn)資源的綜合開(kāi)發(fā)利用水平，這樣才是現(xiàn)代礦業(yè)發(fā)展和污染治理的根本出路和途徑。采礦就是采水，提高了礦產(chǎn)資源利用率，也就是提高了水資源利用率，降低了對(duì)水資源的利用量，從而保護(hù)了水資源。

結(jié)語(yǔ)

礦產(chǎn)開(kāi)采是一種高耗水且對(duì)水循環(huán)和賦存條件造成破壞的產(chǎn)業(yè)，開(kāi)采過(guò)程中的許多環(huán)節(jié)會(huì)對(duì)周圍水體造成污染，因此關(guān)注開(kāi)采過(guò)程中廢污水的產(chǎn)生以及排泄，提倡開(kāi)展污水資源化利用，合理開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)，有效保護(hù)水資源，防止水資源進(jìn)一步污染和破壞，實(shí)現(xiàn)有限礦產(chǎn)資源和水資源的可持續(xù)利用，對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。

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