关于新疆煤炭开采过程中矿井水处置方案的探讨:以新疆拜城县某煤矿为例

刘伟(新疆煤炭设计研究院 新疆乌鲁木齐 830000)

新疆煤炭资源丰富，煤矿大多位于丘陵山区，地表水敏感，控制目标较高。本文针对新疆拜城县某改扩建煤矿煤炭开采过程中矿井水进入Ⅱ类地表水体（乔克塔勒河）的情况，下面以新疆拜城县某煤矿为例，通过分析其监测数据及环境影响。探讨新疆地区煤炭开发过程中矿井水此类处置方案的可行性。

一、项目区周边水环境概况

1.地表水环境

矿井井田东界约1k m处有一条乔克塔勒河，自北向南从井田东部流过，属本项目环境影响评价的地表水环境敏感保护目标。乔克塔勒河属间歇型河流，其水量一般在1.4m3/s-4m3/s，通常在4-8月流量最大，可达3 m3/s-4m3/s，其它时期流量一般小于1.4m3/s，甚至处干枯状态。河水平均矿化度为412.6 mg/L，主要离子为H CO3-、C a2+。

2.地下水的补给、径流与排泄

井田内冲沟发育，在暴雨和冰雪融化期容易形成短暂的地表径流，通过裂隙带或塌陷坑补给地下水。井田北部区外的雪水、洪水自北向南，以明流或地下潜流的形式直接补给本区地下水。地下水自北向南、由东向西顺层间运移，地下水补给条件差，运动迟缓。乔克塔勒河河水、大气降水、北部高山区雪融水是该区域地下水主要补给源。乔克塔勒河为季节性河流，河谷宽阔，第四系全新统冲洪积层由砾石、漂砾、亚砂土、砂质粘土、碎石等组成，直接覆盖在侏罗系含煤地层之上，使得河水通过该冲积层并经弱含水层与矿井发生联系，为井田内地下水的主要补给水源。

二、水资源利用现状及存在的主要问

1.水资源利用现状

与本矿水力联系密切的河流是乔克塔勒河，该河流是拜城盆地的农业、工业、人畜供水水源及盆地地下水的主要补给源之一，据资料统计，其农业年用水量约4.0亿m3，林业年用水0.3亿m3，草场年灌溉用水0.27亿m3，生活、工业、牲畜饮用水年耗水约0.15亿m3。全县可利用的地表径流量约27.92亿m3，地下动储量约10.05亿m3，相对用水量水资源十分丰富。为了有效利用水资源，沿河流两侧兴修了一定数量的饮水枢纽，兴建了相应的饮水渠。同时为了解水资源季节和地域分布不均的矛盾，以“西水东调”和“以丰补欠”的原则，修建了一定数量的水库和引水设施。

2.存在的主要问题

（1）工业、生活排水，包括沿岸煤矿排水等，对水质造成了一定污染。

（2）由于水利设施未能科学地配套完整，水资源地域及季节性不平衡的问题未能彻底解决，致使春季用水紧张时，河道水骤然减少，甚至干枯，而到夏季洪水期，无有效的防、排、储、调措施，造成洪水泛滥。从地域上看，西部区水资源丰富，显得开发利用不足，东部区水资源较少，开发利用超限。水资源利用上存在的这些问题，也给区域生态环境造成了一定不利影响。

三、水质现状及评价

1.地表水

据本次环评时对河水水质，经当地环境监测站取样分析实测，所检指标均符合《地表水环境质量标准》中的Ⅱ类标准。

2.煤炭开采对水环境的影响分析

（1）排水对水环境的影响

矿井水经矿井排水经井下、井上沉淀池处理后，部分用作井下消防洒水、地面道路降尘洒水；灌溉季节部分用于绿化，其余矿井水排入乔克塔勒河；非灌溉季节处理后全部排入乔克塔勒河。根据工业场地所处的位置及该区域的地形特征，矿井排水量大，井田范围及周边没有合适的位置来储存大量矿井水并进行有效利用，加之矿区地势又向河谷方向倾斜，所以矿井排水很容易进入乔克塔勒河。

本矿工业场地有一条带状洼地，矿区排水进入此洼地后，经约1.6 K m的流程流入乔克塔勒河河中。河水水质预测模式选用《环境影响评价技术导则 地面水环境》中规定的零维模式进行运算，其公式为：

C0=(C p Qp+C h Qh)/Qp+Qh

式中：C0——预测点污染物混合浓度，mg/L；C p——污染物的排放浓度，mg/L；

Qp——污水排放量，m3/s；C h——预测点河水中污染物浓度，m3/L；

Qh——预测点河水流量，m3/s。

预测指标为SS、F-、A s、总硬度、矿化度。预测断面为未来矿井水入乔克塔勒河入口处。乔克塔勒河流量选用最小月流量，即1.4m3/s。矿井水流量取最大排水量。预测结果如下：乔克塔勒河水质：SS82 mg/L，F-0.8 mg/L,A S≤0.001mg/L，总硬度290.2 mg/L，矿化度412.6 mg/L；矿井水水质：SS100 mg/L，F-0.3 mg/L，A S≤0.001mg/L，总硬度440 mg/L，矿化度1668 mg/L；混合入口处水质：SS82.1mg/L，F-0.79 mg/L，A S≤0.001mg/L，总硬度291mg/L，矿化度418.58 mg/L；地表水Ⅱ类标准：F-1.0 mg/L，A S≤0.05mg/L；《 污 水 综 合 排 放 标 准 》一 级：SS100 mg/L，F-10 mg/L，A S≤0.5mg/L。由此可知，矿井排水与乔克塔勒河河水混合后，其水质仍能满足地表水Ⅱ类标准值，因此不会改变乔克塔勒河水的环境功能和控制目标。

（2）矿井水处置方案的可行性

生活污水冬储夏灌，不排入乔克塔勒河，对河水无不利影响。冬季储水池建于矿区下游500 m处，避开泄洪道，不受排洪影响。矿井水属污染类型简单的污水，除混进了煤尘及岩尘，使悬浮物较高，颜色呈黑色外，重金属等元素含量远远低于标准值，因此不存在重金属污染问题。从矿区水文地质情况可知，受保护的地下水是第四系冲洪积孔隙含水层水，主要分布在山前河谷形成冲洪积扇及河谷阶地两侧，此层水埋藏较深，为30 m左右，矿井排水水质较好，改扩建完成后矿井排水经处理后，预测水质能达到地表水Ⅱ类水质标准要求。因此回用后的剩余矿井水可以排入敏感地表水体乔克塔勒河中，并实行污染物总量控制。综上所述，此类改扩建煤矿矿井水进入Ⅱ类水体的处置方案是可行的。