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神華神東煤炭集團(tuán)大柳塔煤礦近年來致力于井下水資源綜合利用開發(fā)和應(yīng)用,，獨(dú)創(chuàng)采空區(qū)凈水技術(shù)、鄰近煤層鉆孔自流供水系統(tǒng)以及采空區(qū)自流泄放排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了井下水立體循環(huán),，不僅解決了煤礦水患問題,，而且每年節(jié)約污水處理費(fèi)用近400萬元,，累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益突破2300萬元,。
“所謂井下水立體循環(huán),，簡(jiǎn)單說就是把井下采空區(qū)變成天然凈水廠,�,！辈煽諈^(qū)凈水技術(shù)研發(fā)人、大柳塔煤礦總工程師陳蘇社介紹說,，“我們將井下排水注入采空區(qū)地勢(shì)高處引導(dǎo)其自流,，由于采空區(qū)的矸石具有過濾、吸附凈化污水的作用,，水流經(jīng)過濾,、沉淀、吸附與離子交換和自生礦物等物理化學(xué)作用達(dá)到凈化效果,，在地勢(shì)低處進(jìn)行收集供井下工作面生產(chǎn)及地面的生產(chǎn),、生活使用�,！�
據(jù)了解,，在煤礦井下生產(chǎn)過程中，一方面會(huì)引起圍巖含水涌出,，另一方面會(huì)產(chǎn)生生產(chǎn)污水,。為了循環(huán)利用這些排水，傳統(tǒng)方法是將排水輸送到地面污水廠經(jīng)過混凝,、沉淀,、過濾,、消毒等工藝凈化再利用。
“建一個(gè)污水處理廠,，要建廠房,、買設(shè)備，采購工業(yè)原料,，不僅資金投入大,，而且建設(shè)周期長(zhǎng)，同時(shí)水處理的成本也高,，特別是隨著礦井開采和煤炭產(chǎn)能的增加,，污水處理能力有時(shí)還跟不上生產(chǎn)�,！贝罅旱V總工程師陳蘇社介紹說,，“由此大柳塔煤礦從1998年開始探索井下采空區(qū)凈水技術(shù)�,！�
這種采空區(qū)凈化水循環(huán)技術(shù),，最初在大柳塔煤礦1-2煤和2-2煤層中使用。2-2煤采掘工作面的污水,，通過管道直接注入已開采的2-2煤四盤區(qū),、老六盤區(qū)以及六盤區(qū)采空區(qū)，經(jīng)采空區(qū)凈化后的清水再次供生產(chǎn)使用,。通過采空區(qū)凈化后的水,，水質(zhì)檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，大大降低了井下污水的地面排放量,。
據(jù)介紹,，2011年9月，2-2煤的下層煤5-2煤即將投產(chǎn),。陳蘇社考慮到兩層煤之間僅存在150多米的層間距離,，如果選擇合適的位置將兩層煤通過鉆孔連接，便可將5-2煤的污水通過泵排到2-2煤進(jìn)入其采空區(qū)水循環(huán)系統(tǒng),，凈化后的清水可再利用兩層煤之間高程落差,，通過鉆孔自流回5-2煤供生產(chǎn)使用。
“但是,，155米深的垂直鉆孔在大柳塔煤礦還是第一次施工,，能否保證順利貫通是本方案最大的難點(diǎn)�,！标愄K社說,，“我們?yōu)榇朔磸?fù)研究設(shè)計(jì)圖，經(jīng)過精準(zhǔn)的計(jì)算終于找到了最佳的鉆孔點(diǎn)，拿出了設(shè)計(jì)方案,。經(jīng)過3個(gè)月施工,，圓滿解決了因污水廠擴(kuò)建不能按期完成而導(dǎo)致5-2煤首采面不能按期投產(chǎn)的實(shí)際問題，保證了52304綜采工作面按期安全投產(chǎn),�,！�
其實(shí)，該方案的另一項(xiàng)突破是設(shè)計(jì)實(shí)施采空區(qū)自流泄放排水系統(tǒng),。大柳塔煤礦井下采空區(qū)積水區(qū)域共11處,，積水量達(dá)257.2萬立方米，因采空區(qū)儲(chǔ)水空間有限,，大量積水的存在必然導(dǎo)致采空區(qū)內(nèi)水位水壓的上升,，有可能造成淹井事故的發(fā)生,。傳統(tǒng)措施是地面打孔安裝強(qiáng)制排水設(shè)施進(jìn)行排放來降低水位,，耗時(shí)耗力費(fèi)用高。陳蘇社通過打通一條3米巷道,，將六盤區(qū)的涌水通過引導(dǎo)自流疏散到四盤區(qū)采空區(qū)內(nèi)進(jìn)入采空區(qū)凈水,，無需通過強(qiáng)排到地面。不僅防止了透水事故發(fā)生,，還節(jié)約了資金,，創(chuàng)造出巨大經(jīng)濟(jì)效益。
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的一位教授在大柳塔煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)考察后說,，大柳塔煤礦采空區(qū)凈水技術(shù),、鄰近煤層鉆孔自流供水系統(tǒng)以及采空區(qū)自流泄放排水系統(tǒng)，基本解決了該礦煤炭生產(chǎn)中供水,、排水,、污水處理以及防治水災(zāi)問題，實(shí)現(xiàn)了大柳塔煤礦水資源良性立體循環(huán),，不僅創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益,，還為我國(guó)煤炭井下水綜合利用和保水開采探索提供了新思路。
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