摘要：平朔礦區(qū)作為億噸級(jí)煤炭生產(chǎn)基地，水資源是礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。“十三五”期間，平朔礦區(qū)的煤炭產(chǎn)量與“十二五”相比有較大幅度的調(diào)整，部分井工礦資源枯竭將閉井，這兩者都會(huì)對(duì)水資源供需產(chǎn)生影響。文章結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)平朔礦區(qū)“十三五”期間的水資源情況進(jìn)行摸底、分析、測(cè)算，并對(duì)水資源缺口提出相應(yīng)的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：平朔礦區(qū)；水平衡測(cè)算；水資源；煤炭生產(chǎn)；煤炭產(chǎn)量 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TV213 文章編號(hào)：1009-2374（2017）04-0154-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.078

平朔礦區(qū)的水資源類型共有兩種：清水資源和復(fù)用水資源。從1982年安太堡建礦起，這兩種水資源就同步出現(xiàn)，但在公司不同的發(fā)展階段有其不同的特點(diǎn)：1982～2005年，平朔礦區(qū)生產(chǎn)規(guī)模較小，平朔礦區(qū)的生活生產(chǎn)用水均由劉家口水源地提供；2005～2011年，平朔礦區(qū)產(chǎn)能不斷提高，劉家口水源地供水能力無法滿足礦區(qū)生產(chǎn)，開始實(shí)施平朔礦區(qū)水資源綜合利用工程，復(fù)用水開始大量替代清水用于生產(chǎn)；2011年至今，隨著國(guó)家對(duì)于地下水資源及環(huán)境保護(hù)的重視，引黃水開始在平朔礦區(qū)使用，同時(shí)隨著一批新污水處理及利用設(shè)施的投運(yùn)，復(fù)用水資源逐步形成體系，用量達(dá)到了清水資源的一半。2015年平朔礦區(qū)供水能力為4144.25萬m3，總用水量為1700.52萬m3，其中清水用量1115.88萬m3、復(fù)用水用量584.64萬m3。

1 “十三五”期間供水能力測(cè)算

1.1 清水資源

在不考慮新增引黃水配額的情況下，清水資源總量在短期內(nèi)將是恒定的，基于已開鑿的24眼水源井和每年1795萬m3的引黃配額，年供水能力為2798.86萬m3，其中：安太堡、安家?guī)X區(qū)域927.78萬m3；木瓜界區(qū)域575.2萬m3；東露天區(qū)域850.88萬m3；北坪工業(yè)園區(qū)445萬m3。

1.2 復(fù)用水資源

復(fù)用水資源主要來源于井工礦的井下排水，受井工礦產(chǎn)量變化以及閉井等因素影響，不確定性較大，各區(qū)域具體情況如下：

1.2.1 安太堡、安家?guī)X區(qū)域可產(chǎn)生復(fù)用水資源約850萬m3，較2015年減少200萬m3，主要是考慮受井工二礦閉井后每年污廢水產(chǎn)生量會(huì)相應(yīng)減少。

1.2.2 木瓜界區(qū)域可產(chǎn)生復(fù)用水資源約562萬m3，其中井工三礦井下水處理站292萬m3/年、生活污水處理站36萬m3/年、大沙溝污廢水處理站234萬m3/年，前兩項(xiàng)如果是井工三礦繼續(xù)閉井則無法實(shí)現(xiàn)，而第三項(xiàng)屬于攔壩取水，受雨季及淤堵等影響水量也會(huì)變化。

1.2.3 東露天區(qū)域可產(chǎn)生復(fù)用水資源約20萬m3：該區(qū)域的污廢水主要是生活污水，可基于東露天主工業(yè)場(chǎng)地生活污水處理站設(shè)計(jì)規(guī)模來預(yù)測(cè)。

綜上，預(yù)測(cè)“十三五”期間每年可產(chǎn)生復(fù)用水資源約為1432萬m3。

2 “十三五”期間用水需求預(yù)測(cè)

2.1 煤炭生產(chǎn)加工

“十三五”期間，隨著各露天礦和井工礦不同程度的減產(chǎn)，可按照近幾年生產(chǎn)用水單耗測(cè)算，各生產(chǎn)礦井和配套選煤廠的用水量也會(huì)隨之減小，而生產(chǎn)輔助單位的變化較小，按用水量無變化考慮。同時(shí)北嶺礦、潘家窯礦等都配套有相應(yīng)的水源井等供水設(shè)施，且生產(chǎn)組織也有很大的不確定性，暫不考慮。

2.2 轉(zhuǎn)型項(xiàng)目

“十三五”期間，平朔礦區(qū)的新建項(xiàng)目及在建項(xiàng)目的投運(yùn)主要集中在北坪工業(yè)園區(qū)。經(jīng)過測(cè)算，2017年的最大用水量為1221.03萬m3，而對(duì)于2017年以后的預(yù)測(cè)不確定性極大，若電廠二期和煤制烯烴項(xiàng)目實(shí)施后該區(qū)域以后的用水規(guī)模每年將達(dá)5307.7萬m3。而按照相關(guān)文件，安太堡2×350MW低熱值煤電廠年投產(chǎn)后用水量為181.8萬m3。

3 “十三五”期間水平衡測(cè)算

考慮到“十三五”期間的可供水量變化較小，為便于分析按照不變化計(jì)算。但用水需求卻變化較大，以2017年為界限，2016～2017年用水量會(huì)逐步增加，但整體來說是“可供大于所需”，即富余；2017年隨著轉(zhuǎn)型項(xiàng)目不斷投運(yùn)，用水需求急劇增大，整體情況變?yōu)椤八璐笥诳晒保慈彼?。具體情況詳見表1。

4 近期及遠(yuǎn)期解決對(duì)策

結(jié)合上述分析，2017年以前平朔礦區(qū)水資源利用工作的重點(diǎn)在于解決區(qū)域性不平衡和降低用水成本的問題。安太堡、安家?guī)X區(qū)域以及木瓜界、東露天區(qū)域水資源富余、北坪工業(yè)園區(qū)缺水，而且使用引黃水承擔(dān)較高用水成本的同時(shí)仍有部分復(fù)用水資源未被使用，同時(shí)這些富余的復(fù)用水資源的外排，不但造成大量的水資源浪費(fèi)，還使公司面臨著較大的環(huán)保壓力。2017年以后，平朔礦區(qū)水資源利用工作的重點(diǎn)是要解決水源性缺水的問題，若規(guī)劃中的項(xiàng)目都能落地甚至有更多的項(xiàng)目建設(shè)，到“十三五”末水資源缺口將更加巨大。為此，我們提出了短期通過“區(qū)域調(diào)配、減清增復(fù)”的解決思路，遠(yuǎn)期通過“申請(qǐng)配額、新建水廠”的解決思路，保障礦區(qū)生產(chǎn)用水。

4.1 短期解決方案

4.1.1 區(qū)域調(diào)配實(shí)現(xiàn)水資源共享：從安太堡、安家?guī)X區(qū)域調(diào)配至北坪工業(yè)園區(qū)，可調(diào)配水量包括200萬m3/年的引黃水配額（通過指標(biāo)劃轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)）和剩余的470萬m3/年的復(fù)用水資源（通過與平朔矸石電廠代管的平魯污水處理廠水量置換實(shí)現(xiàn)）；從木瓜界、東露天區(qū)域調(diào)配至北坪工業(yè)園區(qū)，可調(diào)配水量包括650萬m3/年的引黃水配額（通過指標(biāo)劃轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)）和剩余的200萬m3/年的復(fù)用水資源（通過敷設(shè)管道就近調(diào)配）。

4.1.2 減清增復(fù)降低用水成本：根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2015年公司消耗的清水中，除必要用于生活用水外，仍有相當(dāng)一部分清水用于了生產(chǎn)用水，主要有東露天礦、井工一礦、井工二礦、洗選中心和露維中心，具體情況如表2：

造成上述單位將清水用于生產(chǎn)的原因主要有三個(gè)：（1）主觀上不想用復(fù)用水，認(rèn)為復(fù)用水畢竟是污廢水處理得來的，從心理上不容易接受，還是用清水比較踏實(shí)；（2）復(fù)用水水質(zhì)受污水處理廠的運(yùn)行情況影響，水質(zhì)不太穩(wěn)定是客觀存在有時(shí)甚至較差，這也造成了使用受阻；（3）復(fù)用水管道不如清水管網(wǎng)的輻射范圍廣，有些車間廠房甚至單位所在區(qū)域沒有復(fù)用水管道，想用也用不上。針對(duì)上述情況，我們從管理和技術(shù)角度出發(fā)，結(jié)合各單位的具體情況分別提出了以下解決措施：

第一，從源頭抓起，提升復(fù)用水水質(zhì)：在各污水處理站中運(yùn)行最困難的是井下水處理站，由于井下水處理站的設(shè)計(jì)工藝是根據(jù)服務(wù)礦井的初步設(shè)計(jì)資料而設(shè)計(jì)的，比較理想化。因此在實(shí)際的運(yùn)行過程中問題較多，需要對(duì)井下水處理站進(jìn)行技術(shù)改造，加強(qiáng)各井工礦對(duì)井下水倉的水質(zhì)管理，將清掏水倉納入日常生產(chǎn)管理。同時(shí)各選煤廠必須全部閉路循環(huán)，杜絕清掃水外排和煤泥濃縮池放池現(xiàn)象，增加后端污水處理站的處理負(fù)荷。

第二，擴(kuò)大復(fù)用水使用范圍：通過2015年用水量數(shù)據(jù)分析，安太堡、安家?guī)X區(qū)域的復(fù)用水主要用于露天礦礦坑道路灑水和井下生產(chǎn)補(bǔ)充用水，少部分用于礦區(qū)的綠化用水，使用范圍限制了用量。因此，需將井工一礦井下生產(chǎn)用水、洗選中心除塵清掃水以及露維中心的沖洗水由清水變?yōu)閺?fù)用水，需進(jìn)行相應(yīng)管道投資。

第三，將東石湖的復(fù)用水用起來：東露天礦與其配套的選煤廠生產(chǎn)用水主要依賴于引黃水，用水成本高，因此可將東石湖的水提升后滿足礦坑水和加水需求。

第四，從管理上嚴(yán)格管控清水用量：要想真正實(shí)現(xiàn)“減清增復(fù)”，相應(yīng)的管理措施也必須跟上：（1）清水用量按照人數(shù)編制定額，嚴(yán)格實(shí)行用水量考核和階梯水價(jià)制度；（2）建議對(duì)露天礦礦坑每天灑水量實(shí)行下限考核，而對(duì)井工礦和選煤廠的用水量實(shí)行上限考核。

4.2 遠(yuǎn)期解決方案

從遠(yuǎn)期來看，平朔礦區(qū)轉(zhuǎn)型項(xiàng)目的用水量為5307.7萬m3，用水缺口較大（4862.7萬m3），通過各區(qū)域引黃水配額及復(fù)用水資源的調(diào)配已不能滿足各項(xiàng)目的用水需求，必須申請(qǐng)?jiān)黾有碌囊S配額。這需要通過與引黃公司及省水利廳溝通，新增引黃水配額4000萬m3/年。而現(xiàn)在由黃河供水公司建設(shè)經(jīng)營(yíng)的位于平魯區(qū)萬家寨引黃北干線工程大梁水庫配套引黃供水廠，工業(yè)用水供水規(guī)模僅為2700萬m3/年，且用水指標(biāo)已全部分配完畢。因此，除申請(qǐng)?jiān)黾优漕~外還涉及配套新建5000萬m3級(jí)的引黃凈化水廠問題。解決該問題最大困難在于用水指標(biāo)的申請(qǐng)和新建引黃凈化水廠的審批及投資：一方面，新建引黃凈化水廠涉及到引黃水配額指標(biāo)的變更調(diào)整，需由省政府、省水利廳等部門協(xié)調(diào)，審批難度較大，加之已有的指標(biāo)受項(xiàng)目投運(yùn)時(shí)間影響還未用足，審批難度更大；另一方面，遠(yuǎn)期項(xiàng)目都未取得審批，水源項(xiàng)目先行投資風(fēng)險(xiǎn)巨大，不先行可能存在指標(biāo)“被搶光”的情況，給公司遠(yuǎn)期項(xiàng)目的審批、運(yùn)行造成影響。因此，建議待主體項(xiàng)目獲得審批后再同步推進(jìn)，而在主體項(xiàng)目審批過程中若涉及水資源論證的情況，可以先行與引黃供水公司簽訂意向性文件。

5 結(jié)語

隨著煤炭?jī)r(jià)格逐步回歸理性，平朔礦區(qū)“一煤獨(dú)大”的局面難以支撐，煤電、煤化工是煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的首選，而“十三五”是轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期。在此期間，解決好這些轉(zhuǎn)型項(xiàng)目的用水對(duì)于煤炭企業(yè)來說至關(guān)重要。本文以平朔礦區(qū)為例，從供水潛力和用水需求入手分析，總結(jié)出了“十三五”期間平朔礦區(qū)水資源供需變化特點(diǎn)以及存在的問題，并從技術(shù)層面、管理層面提出了相應(yīng)的解決措施，具有很強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

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作者簡(jiǎn)介：卞明明（1985-），男，江蘇南京人，中煤平朔集團(tuán)有限公司動(dòng)力中心生產(chǎn)技術(shù)部主管，工程師，清華大學(xué)工程碩士，研究方向：給水排水工程和工程管理。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）