煤矿“三废”利用

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1、煤矿“三废”的资源化探讨煤矿在生产过程中将产生众多的污染源，诸如矿坑水、煤矸石、矿井废风、粉尘、噪声及地表沉陷等，而其中又以“三废”（即废水、废矸、废风）带来的污染问题更为突出。煤矿生产中所产生的“三废”，除对环境将造成一定的污染这一负面效应外，如果能在努力实现“减量化”的同时，充分挖掘其潜能，变“废”为宝，使之资源化，便可充分体现出“三废”为人们造福的正面效应。1矿坑水的资源化矿坑水是煤矿排放量最大的一项废水。全国煤矿年排放量约为20多亿m3，大部分矿区的吨煤排水量约为2～4m3。这些废水如果不加处理对外任意排放，不仅浪费宝贵的水资源，而且将对矿区及其附近区域产生严重的污染

2、。然而，据统计我国约有70％的矿区水资源匮乏，这种“排”与“需”的矛盾十分突出，为此矿坑水的资源化就是解决这一矛盾的必由之路。由于矿坑水的来源不同，其水质也有很大差别，为使其资源化，可遵循“清污分流、分质处理、分级应用”的原则，采用不同的处理方式，派上不同的用场[1]。1）洁净矿坑水。对基本未受污染的矿坑水（如奥灰岩、太原组灰岩、茅口灰岩等地下水），一般水质呈中性，硬化度与浊度较低，基本不含有毒、有害离子，可在井下涌水水源附近拦截汇聚，然后通过专用的管道引至井底，再经水泵排至地表，不用处理（或稍作消毒处理）即可直接用于生活用水（如邢台煤矿、后所煤矿等）[12]。2）含悬浮物的

3、矿坑水。此类矿坑水的主要污染物为悬浮物（SS），其含量多在100～400mg/l，一般含少量的有机物及细菌，通常可采用混凝土、沉淀、过滤及消毒杀菌处理工艺。经处理后的矿坑水，可作为生活饮用水及井上、井下工业用水（如平项山矿区、门头沟煤矿）。3）高矿化度矿坑水。此类矿坑水，除通常含有一定程度的悬浮物外，其含盐量还大于1000mg/l。水中的含盐量主要来自Ca2+，Mg2+，Na+，SO42-，Cl-，HCO3-等离子，水质多偏碱性，带苦涩味，其硬度往往也较高。对该类矿坑水的处理通常分两步：第一步为混凝、沉淀的预处理，主要去除悬浮物及杂质；第二步通常以电渗法脱盐。处理后的矿坑水一

4、般可作工业用水，有的还可作饮用水（如西北、中原、华东等部分矿区）。4）酸性矿坑水。pH值小于5.5，具有较强的腐蚀性，一般含有大量的Fe（Fe2+，Fe3+），SO42-，Cl-，HCO3-等离子，目前我国大多采用酸碱中和法进行处理。由于酸性矿坑水水质一般较复杂，若将其处理为生活饮用水，其成本较高，经处理后的酸性矿坑水，一般可作为某些工业用水或达标后外排用于农业灌溉（如涟邵、资兴、长广、梅田等矿区）。5）含特殊污染物在矿坑水。含重金属、放射性元素、氟化物等，由于它们对环境的污染和对人体的健康危害性较大，且处理工艺较复杂，成本也较高，按常规方法处理后一般很难满足生活饮用水及工业

5、用水的标准，通常只要求达标排放，仅用于农业灌溉（如砚台，阜新矿区）。2煤矸石的资源化井下开采产生的煤矸石，主要来源于岩巷、半煤岩巷、井筒、硐室掘进和巷道、采场的局部冒顶，以及煤层中的夹矸等。矿井矸石排放量一般为原煤产量的8％～20％，平均约为12％。我国每年生产的原煤在10亿t以上，年排矸量约为1.5亿t左右，迄今为止，全国累计堆放的煤矸石已达30亿t，这些固体废弃物已成为矿区的一大污染源。煤矸石在地面上堆放要占用大量的土地，我国现存的煤矸石占为8000hm2，年增矸石量约1.5～2.0亿t，年增占地面积117hm2；有的煤矸石具有自燃性，自燃时将排出大量的煤尘（STP）及C

6、O，CO2，SO2，H2S等有害气体，对矿区环境造成严重污染；有些矿区的forthequalityofreviewsandreview.Article26threview(a)theCCRAcompliance,whethercopiesofchecks;(B)whetherdoubleinvestigation;(C)submissionofprogramcompliance,investigationorexaminationofwhetherviewsareclear;(D)theborrower,guarantorloans煤矸石富含硫铁矿，甚至还含有某些重金属或放射

7、性元素，其淋溶水将对生态环境造成不同程度的污染；暴雨有可能导致矸石堆（山）崩塌，甚至形成泥石流，危害极大。在矿井设计基建及生产过程中，应尽量控制井下煤矸石的生成量，并使之资源化。2.1井下就地消化1）采用宽巷掘进工艺。在较薄的煤层内掘巷时，可采用宽巷掘进工艺，将掘进所出矸石就近堆砌于巷道一侧或两侧作巷旁支护用，即解决了矸石不出井，又改善了巷道的维护，同时还实现了无煤柱护巷，有利于提高资源回收率。这里要解决的主要问题是如何实现砌筑工作机械化。2）在煤柱内开掘储矸巷道或硐室。在井下某些永久性煤柱的煤体内开掘