高瑞玲

（芮城縣水利水保局，山西 芮城 044600）

1 概況

山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)蘭煜煤業(yè)有限公司位于高平市區(qū)南約10km處向陽至司家川、鞏村一帶。根據(jù)省國土資源廳批準(zhǔn)的采礦許可，該煤礦開采3，9，15號(hào)煤層，井田面積為9.6841km2，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.20Mt/a。

煤礦開采區(qū)域位于三姑泉域范圍內(nèi)，屬于泉域巖溶水中部徑流區(qū)，不在重點(diǎn)保護(hù)區(qū)內(nèi)。三姑泉出露于晉城市河西鄉(xiāng)孔莊村東北5km丹河河谷兩岸，呈股狀集中涌出，現(xiàn)已被青天河水庫淹沒，泉水多年平均總流量7.2m3/s。煤礦開采區(qū)內(nèi)的主要地表河流許河，該河發(fā)源于高平市西北部寺莊附近，于河西鎮(zhèn)下莊匯入丹河，除許河外礦區(qū)內(nèi)無常年性河流和大的地表水體。煤礦開采區(qū)地處太行山南段西側(cè)，沁水盆地東南邊緣，地表呈現(xiàn)為因侵蝕而形成的低山丘陵地貌，西部高、東部低，雨季時(shí)溝谷產(chǎn)生季節(jié)性地表徑流，區(qū)內(nèi)地表水沿溝谷自西向東自然排泄。

2 煤礦開采對(duì)區(qū)域地表水環(huán)境的影響分析

根據(jù)煤礦的建設(shè)和運(yùn)行特征，分建設(shè)期和運(yùn)行期兩個(gè)階段分析其對(duì)地表水環(huán)境的影響。

2.1 煤礦建設(shè)期對(duì)地表水環(huán)境影響分析

礦井建設(shè)工期預(yù)計(jì)為2年，其對(duì)地表水的影響主要為礦井初期的涌水、施工產(chǎn)生的廢水和生活廢水。施工廢水主要有配料溢流、建筑材料及設(shè)備沖洗水等，廢水中含有一定量的油污和泥沙，其中油污消解時(shí)間長，且有一定的滲透能力，若直接排放，會(huì)對(duì)附近水體及土壤造成污染；生活污水主要污染物是懸浮物SS和化學(xué)需氧量COD。

煤礦礦井建設(shè)期內(nèi)的涌水和施工廢水較?。皇┕じ叻迤谑┕と藛T可達(dá)到1000余人，預(yù)計(jì)生活污水排放量約60m3/d。

2.2 煤礦開采運(yùn)行期引起的地表塌陷對(duì)地表水體的影響

煤礦開采過程中產(chǎn)生的地表塌陷將對(duì)地表水環(huán)境造成一定影響，表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是煤層開采后上部巖層被破壞，產(chǎn)生的裂隙帶到達(dá)地表，就會(huì)使地表水與井下連通，引起地表水滲漏至井下；另一方面，地下含水層的破壞將造成礦井水的增加，形成以煤礦采區(qū)為中心的降落漏斗，該范圍內(nèi)的地表水、地下水將會(huì)由原有的水平流動(dòng)變?yōu)榇怪绷鲃?dòng)，使得地表水量減少，淺層地下水位下降。目前，煤礦主要設(shè)計(jì)開采9號(hào)煤層，該煤層的最大導(dǎo)水裂隙帶高度為36.1m，煤層埋深104.26～213.95m，最大導(dǎo)水裂隙帶不會(huì)導(dǎo)通地表，同時(shí)，煤礦開采造成的地表裂縫深度一般在十幾米，正常情況下不會(huì)與導(dǎo)水裂隙帶溝通，故煤礦開采形成的導(dǎo)水裂隙帶不會(huì)溝通地表，因此，煤層的開采不會(huì)直接影響地表河流許河的水量。

另外，煤礦開采中對(duì)區(qū)域地表形態(tài)和自然景觀也有一定影響。井田內(nèi)溝谷呈樹枝狀縱橫交錯(cuò)，由于開采沉陷引起的地表起伏與丘陵、山地等處地形地貌相比甚微，且地表沉陷后井田內(nèi)地面高程總體上仍比許河的高程要高，故不會(huì)因地表下沉形成地表水滯流，不會(huì)形成大面積明顯的下沉盆地。根據(jù)9號(hào)煤層開采深厚比計(jì)算可知，其深厚比為70.0～186.0，參考國內(nèi)外采礦經(jīng)驗(yàn)，開采9號(hào)煤層時(shí)對(duì)地表的影響較輕。

雖然煤礦開采不會(huì)直接影響許河的水量，但開采期間地表受沉陷影響，在一定程度上會(huì)改變地面降水的徑流與匯水條件，可能間接影響許河的水量。

2.3 煤礦運(yùn)行期排出的廢污水對(duì)地表水環(huán)境影響分析

項(xiàng)目廢污水入河排污口位于許河西側(cè)，采用鋼筋混凝土管及沖溝將廢水排放，廢水污染源主要有礦井水、生活污水，污染物為SS，COD和BOD5等。煤礦工業(yè)場(chǎng)地排放的生產(chǎn)生活污廢水量為522.94m3/d，主要是生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)廠房內(nèi)的洗滌污水、浴室、洗衣房、廁所污水等的生活污水。經(jīng)測(cè)試，項(xiàng)目的廢水指標(biāo)為：BOD5=60 ～100mg/L，COD=100 ～200mg/L，SS=150 ～200mg/L；煤礦井下排水涌水量為182m3/h。

3 處理措施分析

3.1 煤礦建設(shè)期廢水處理措施和效果評(píng)價(jià)

針對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)生的井下初期涌水、施工廢水和生活污水，進(jìn)行集中收集和處理。具體包括：一是針對(duì)涌水和施工廢水設(shè)置沉淀池，對(duì)廢水經(jīng)沉淀處理后回用于地面灑水、攪拌砂漿等；二是針對(duì)施工人員集中生活區(qū)的生活污水，設(shè)立一體化二級(jí)生化處理裝置，集中處理生活污水，處理后水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)要求，用于農(nóng)灌或排入下游溝谷。對(duì)煤礦的施工廢水和生活污水分別取樣分析其處理前后的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，見表1。

表1 煤礦建設(shè)期煤礦污水處理前后水質(zhì)對(duì)比分析

從表1數(shù)據(jù)可以看出，煤礦廢水如果不及時(shí)處理并不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)或農(nóng)田灌溉水質(zhì)要求，直接排放會(huì)對(duì)地表水環(huán)境產(chǎn)生一定污染；但在采取相應(yīng)的防治措施后，煤礦建設(shè)期產(chǎn)生的污廢水對(duì)地表水環(huán)境影響很輕微。

3.2 煤礦開采運(yùn)行期對(duì)地表塌陷的主要防治措施

礦井生產(chǎn)后必然會(huì)對(duì)地表形態(tài)造成破壞，所采取的綜合防治措施只能在現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下盡可能減輕地表形態(tài)破壞造成的影響，針對(duì)礦井地質(zhì)、采礦條件和環(huán)境特征提出地表塌陷防治措施，主要包括：對(duì)井田范圍內(nèi)的工業(yè)場(chǎng)地、村莊等重要保護(hù)目標(biāo)必須留設(shè)足夠保護(hù)煤柱；對(duì)井田內(nèi)的供電線路和通往各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的道路等考慮采取恢復(fù)措施，組織人員及時(shí)維護(hù)養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)可臨時(shí)改道；對(duì)因井下開采造成的農(nóng)業(yè)欠收，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況給予補(bǔ)償；造成的村莊房屋和其他設(shè)施的損壞，均應(yīng)視具體情況給予補(bǔ)償；在煤礦開采過程中合理布置工作面和開采順序，以減小或減緩地表移動(dòng)或變形，利于分期分批維修地表沉陷造成的破壞；礦井開采計(jì)劃應(yīng)與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)規(guī)劃相結(jié)合，邊開采、邊復(fù)墾、邊利用，對(duì)受礦井開采沉陷影響的農(nóng)作物和林木進(jìn)行補(bǔ)種和扶栽，同時(shí)組織人力物力對(duì)沉陷區(qū)進(jìn)行綜合整治、充填堵塞裂縫、平整土地，以恢復(fù)土地使用功能，防止土壤侵蝕、阻止雨水滲漏、減少水土流失等；地表塌陷應(yīng)進(jìn)行經(jīng)常性的觀測(cè)，對(duì)地表塌陷可能帶來的危害應(yīng)采取提前預(yù)防、加強(qiáng)觀測(cè)、及時(shí)處理的辦法，對(duì)地表出現(xiàn)的裂隙無法填充的區(qū)域設(shè)禁示標(biāo)牌。

3.3 煤礦開采運(yùn)行期對(duì)地表水環(huán)境的主要防治措施

根據(jù)項(xiàng)目廢污水排放標(biāo)準(zhǔn)，排水口處水質(zhì)均應(yīng)滿足地表水Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，污染物指標(biāo)為：pH值=7.68，COD≤10mg/L，BOD5≤0.4mg/L，氨氮≤1.25mg/L，石油類≤0.08mg/L，這就要求煤礦需在污水處理廠配備在線監(jiān)測(cè)設(shè)施，建設(shè)調(diào)蓄水池，收集事故狀態(tài)下的廢污水，防止污水直接排放，保證項(xiàng)目入河排污口設(shè)置合理可行。

正常情況下，煤礦運(yùn)行期產(chǎn)生的廢水經(jīng)污水處理廠處理后用于井下灑水、黃泥灌漿、降塵灑水等，生活污水經(jīng)處理后全部用于黃泥灌漿并不外排。事故情況下，由于礦井水和生活污水處理裝置不能正常工作無法處理廢水，礦井水和生活污水經(jīng)簡單沉淀處理后全部排放，此時(shí)排放廢水將會(huì)使許河的水質(zhì)污染在短時(shí)間內(nèi)加重。

工業(yè)場(chǎng)地的生活、生產(chǎn)污水經(jīng)化糞池處理，機(jī)修、食堂等含油污水采用隔油池處理，然后通過生水處理設(shè)備進(jìn)行生化處理。經(jīng)過測(cè)定，出水水質(zhì)滿足排放一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，處理后的生產(chǎn)、生活污水用于選煤廠洗煤循環(huán)補(bǔ)水、工業(yè)場(chǎng)地綠化、地面降塵及井下防火灌漿用水，再生水處理設(shè)備所排污泥定期清理外運(yùn)，可用于農(nóng)肥等。工業(yè)場(chǎng)地排出的礦井水，在污水處理廠設(shè)計(jì)采用絮凝、反應(yīng)、沉淀、過濾、消毒等一體化處理工藝，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后回用于井下生產(chǎn)灑水及井下防火灌漿，多余水量達(dá)標(biāo)排放。

另外，污水廠管理運(yùn)行中應(yīng)保證污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行，避免發(fā)生污水事故；加強(qiáng)對(duì)污水處理和排污環(huán)節(jié)的管理，制定科學(xué)、嚴(yán)格的規(guī)章制度，并建設(shè)一定容量的事故廢污水收集池，以保證污廢水長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，項(xiàng)目不經(jīng)處理的外排礦井水能夠滿足地表水環(huán)境Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，礦井污水的事故排放不會(huì)對(duì)區(qū)域水環(huán)境產(chǎn)生明顯影響。

4 建議

第一，煤礦建設(shè)期產(chǎn)生的廢污水包括井下初期涌水、施工廢水和生活污水，經(jīng)集中收集和處理后，對(duì)地表水環(huán)境影響十分輕微，但不及時(shí)處理可能會(huì)對(duì)地表水環(huán)境產(chǎn)生一定污染。

第二，煤礦開采運(yùn)行期采取的防護(hù)措施包括設(shè)立保護(hù)煤柱、維護(hù)補(bǔ)償?shù)龋诂F(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下盡可能減輕地表形態(tài)破壞造成的影響。

第三，煤礦開采運(yùn)行期產(chǎn)生的生活、生產(chǎn)污水經(jīng)處理后大部分利用，多余水量達(dá)標(biāo)排放，另外在污水處理廠建設(shè)一定容量的事故廢污水收集池，以保證污廢水長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放；但非正常退水會(huì)對(duì)下游水體產(chǎn)生一定污染。

第四，在煤礦建設(shè)和運(yùn)行期內(nèi)，需加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)管理制度，定期進(jìn)行污染監(jiān)測(cè)和巡察，既要加強(qiáng)對(duì)煤礦廢棄水的管理，又要加強(qiáng)處理后資源化利用。