郭瑶

　　大规模煤炭开采过程中，矿山废水、矸石固废与煤尘烟尘是无法回避的治理难题。神东矿区地处生态环境脆弱的沙漠边缘，水资源极其匮乏，水资源的保护与利用难度之高，显而易见。如何解开“矿井水的处理、利用和保护”这道必答题，神东煤炭集团经过多年探索实践，交出了一份“最大限度地实现矿井水资源化利用”的优异答卷。

　　水资源是最大的刚性约束。神东积极践行黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略，统筹推进水资源节约集约利用，落实最严格的水资源管理制度和节约用水管理总体要求，大力推进矿井水提标治理项目，提升矿井水水质标准，提高矿井水的综合利用率，推行节水企业创建，努力树立黄河流域水资源节约集约利用先行示范企业标杆。

　　矿井水处理

　　区域集中处理模式

　　神东13座矿井地跨晋、陕、蒙三地，井田面积大，分布范围广，矿井水水质差，且矿井水处理设施建设标准高，日常运行和维护成本高。为了解决这一难题，经过多年的探索和实践，神东对矿井水采取分区域集中处理模式。根据矿井分布情况，将13座矿井分为4区域3矿井进行管控，其中：4区域分别为布尔台区域、补连塔上湾区域、大柳塔区域、哈拉沟石圪台区域；3矿井为锦界煤矿、榆家梁煤矿、保德煤矿。4区域3矿井分别集中建设矿井水处理设施，统筹运行管控，提高水处理设施的利用率和矿井水的处理效率，降低水处理设施的运营成本。

　　神东积极探索布尔台区域矿井水分级处理和分质利用模式，经过系统地调查研究，针对矿井水中氟化物和溶解性总固体浓度高、水质差、处理难度大等问题，于2019年1月启动了布尔台区域矿井水提标治理项目。2021年1月，建成国内首套碳酸钠盐结晶系统并投入使用。该系统的设计处理能力为2万立方米每天，可集中处理布尔台煤矿、寸草塔煤矿和寸二煤矿3矿的矿井水。出水水质优于地表Ⅲ类水质标准，出水全部回用于布尔台区域生产、生活和生态。该工艺产生的副产品是一水碳酸钠和氯化钠，纯度可达99.8%，每吨的市场价格为2000元，是传统除盐项目副产品硫酸钠的20倍。按照布尔台矿井水的实际处理量，每年可创收950万元，大大降低了该项目的运行成本。

　　补连塔区域建成矿井水全套处理系统

　　统筹矿井水“三级处理”的需求，神东补连塔区域从井下到地面建成处理设施最齐全、处理工艺最完善的矿井水处理系统。主要包括井下采区沉淀过滤系统、高效沉淀过滤系统、专项除氟系统、专项除氨系统以及膜法过滤结晶系统，同时配备有智能机器人巡检和加药系统。

　　补连塔煤矿预处理系统中的智能加药系统 

　　为了积极响应政府对于矿井水提标治理的要求，神东13座矿井已建成16套预处理系统、6套专项除氟系统、2套除盐系统，出水水质满足《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准。陕西区域大柳塔煤矿、哈拉沟煤矿—石圪台煤矿按区域正在集中建设2套设计处理能力为14.5万立方米每天的除盐系统，总投资20.15亿元，预计2024年年底建成投用。

矿井水综合利用

　　神东形成了以生产用水闭路循环、生活用水分质分级、生态用水节约集约为主要内容的水生态协同利用技术体系。2017年以来，为落实政府水资源零排放要求，神东在矿井水生产复用、生活杂用全部饱和的基础上，全面开展沉陷区灌溉管网工程建设，目前已建成生态灌溉管网系统3套，覆盖8座矿井。灌溉能力为15.2万立方米每天，可满足当前14万立方米每天的生态灌溉需求，年度灌溉强度小于0.3吨每平方米；计划建设生态灌溉管网系统4套，覆盖4个矿井，设计灌溉能力为2.85万立方米每天。

　　锦界煤矿作为神东矿井涌水量最大的煤矿，现已建成矿井水综合利用管道，矿井水全部用于锦界现代特色农业示范园区供水及输水沿线农业灌溉、造林植绿浇灌、森林草原防灭火用水及高新区工业项目使用，不仅实现了矿井水的合法合规排放，还为周边企业、生态绿化、农田灌溉、工业园区等提供水源。

矿井水保护

　　神东针对矿区煤炭开采规模大的现状和问题，通过采取建设分布式地下生态水库、实施煤矸石井下充填项目、开展地下水动态监测系统等措施，实现矿井水资源的保护与利用。

　　保水采煤生态水库：神东于2010年建成首个充分利用采区空间储水、采区矸石对水体进行过滤净化、自然压差输水的“循环型、环保型、节能型、效益型”煤矿分布式地下水库，具有井下供水、井下排水、矿井水处理、水灾防治、环境保护和节能减排六大功能和优势。煤矿地下水库技术已在神东全面推广应用，目前已在15个矿井建成35座地下水库，总储水量3500万立方米，提供了95％的矿区生产、生态和生活用水，实现了矿区水资源良性立体循环。

　　矸石充填项目：神东保德煤矿于2021年开始实施煤矸石充填项目，2023年6月建成一套年处理量100万吨的煤矸石粉碎制浆及注浆系统。德煤矿地质测量防治水管理办公室员工薛卫龙说：“该项目采用覆岩离层区域注浆充填技术对煤炭开采形成的地下空间充分研究，在此基础上，利用破碎机、制砂机将煤矸石破碎加工，再利用球磨机制成浆液，通过钻孔注入地下离层空间内。建成投产后，生产用水的取水量为120万立方米每年。此举一方面提高了保德煤矿矿井水的综合利用率，实现零外排；另一方面通过充填项目，修复和保护隔水层，减少地下水流失。”

　　据了解，神东从2019年开始探索矸石井下充填技术，目前已有13个矿井组织开展了矸石井下充填技术研究与应用项目。

　　地下水动态监测：针对煤炭开采易造成地下水资源流失、地下水污染、地下水位下降等问题，神东已建立地下水位在线监测系统，实时监测具有供水意义含水层的水位变化，并将监测数据上传至属地政府水行政主管部门的地下水管理平台。同时，按照《地下水质量标准》的要求，对13座矿井的26个地下水监测井定期开展手工监测，掌握地下水水质的变化趋势，为地下水保护提供重要依据。

　　2022年至2023年，严格按照取水许可要求和环评批复要求，神东9座矿井已完成16项地下动态监测评估项目的立项，投资总额预计为4215万元，计划2024年组织实施。项目建成后，一是加强地下水在线跟踪监测管理；二是可根据矿区及周边的地下水水质和水位的监测数据，密切跟踪采煤对地下水的影响程度和范围，优化和调整保水采煤方案；三是可分析接续开采煤层的水量水质变化情况，以确保水环境、水资源、水安全可控。

矿井水运行管理

　　神东生态环境管理中心2023年8月1日专门成立水资源管理科，各个矿井也都设置水资源管理办公室，加强对水资源的合规管理，建立“统计、监测、考核”三大管理体系，严格水资源总量和强度双控管理。13座矿井共配备一至三级计量设施458块，建设有智慧水务管理系统，实现了对水资源的全天候智能化管控。

　　“大柳塔矿今年建成智慧水务管理系统，现在通过系统随时可以查看每一块水表的数据，系统还可以自动采集数据生成报表，省去原来人为去现场抄表、人为登记填写报表的工作，大大提高了水资源管理效率，方便了水资源管理。”大柳塔煤矿水资源管理人员说。

示范创建　　

　　补连塔水利法治宣传教育基地

　　神东积极响应水利部、黄委关于全国水利法治宣传教育基地建设的要求，结合煤炭行业特点，2024年计划在补连塔上湾区域建设水利文化长廊、水利普法宣传教育园、水利普法展示基地，展示水利精神、水文化、水法律法规体系，融合补连塔上湾区域水土保持建设特色，展现神东矿区水资源保护情况。

　　补连塔节水型示范矿井

　　水资源节约集约利用是保障水资源可持续利用的重要手段。为了减少矿井水资源浪费，降低煤矿生产和生活用水消耗量，提高水资源利用效率，实现水资源节约集约利用，神东加快推进节水型企业创建，计划于2024年开展补连塔节水型示范矿井建设工作。

　　神东矿区水资源保护与利用智能管理系统建设工程

　　根据煤炭企业独有的用水特点，神东计划2024年开展水资源保护与利用智能管理系统建设，总投资预计为1260万元。该项目将建成煤矿取用水管理智慧水务系统，实现企业取用水监测及计量台账、监管预警、调配管理、节约用水管理等功能；将完成矿井水“生态水库”建设与循环利用技术研究及工程示范。

责任编辑：王静琳