庞庞塔煤矿取水合理性分析

李 芳

（1.太原理工大学，山西 太原 030024；2.吕梁市水利局，山西 吕梁 033000）

1 项目情况

庞庞塔煤矿地处晋西黄土高原，为典型的梁峁状黄土丘陵地貌，地形切割剧烈，沟谷多呈“V”字型。植被稀少，水土流失严重。煤矿所处地带属暖温带半干旱大陆性季风气候，气温昼夜变化悬殊，四季分明。井田河沟属黄河流域湫水河支流，湫水河自北而南从井田西部流经。井田内除在井田中东侧界外的城庄沟上游、井田南侧深部的安业沟内分别建有农灌与饮用水源的小型蓄水工程外，无大的地表水体，各河沟均为季节性冲沟，河水流量受降雨控制，降雨时河水暴涨，雨后迅速回落，干涸时无水。

庞庞塔煤矿交通方便，井田西部有离石—临县公路通过，并有公路与柳林县和吕梁市相通，与太原—军渡公路相连，工业广场距孝（义）—柳（林）铁路柳林站和离石站约45 km，交通便利。煤矿井田地质构造简单，断层稀少，地层走向北部为北北东或北北西向，中南部为北东向单斜构造，倾向西、北西。井田内大部分地段被第三、第四系松散层所覆盖，仅在井田南端阳泉沟内有二叠系上统上石盒子组、石千峰组、三叠系下统刘家沟组基岩地层零星出露。

2 取水合理性分析

山西省炼焦煤产量约占全国炼焦煤总产量的40%以上，是国内主要炼焦煤产地。由于多年开采，省内一些老矿区的资源所剩无几，不能满足国民经济发展需要。离柳矿区是山西省今后重点开发的炼焦煤矿区之一，但矿区内小煤矿众多，小煤矿的无序开采不仅产量低、浪费资源，同时也无法满足市场需求，因此规划建设大型矿井进行有序开发，大幅提高煤炭产量，是市场经济和保护煤炭资源的需要。

3 现状取水水源供水状况

第一，生产取水水源及供水状况。庞庞塔煤矿现开采区位于井田中东部，开采工作面达到7个。截至2010年底，井田煤层采空区面积约5.6 km2，煤炭产量已达到设计生产能力300万t/a。庞庞塔煤矿现状生产取水水源为矿井排水再生水。目前，该矿矿井充水以煤层顶板砂岩裂隙含水层为主，涌水方式为渗入和滴水。矿井水仓容积1000m3，其中内仓250m3，外仓750m3，安装中央水泵3台，单台水泵实际出水量120m3/h。据调查统计，矿井排水量达到151.95万m3左右，经工业场地矿井水处理站简单处理后，部分用于井下除尘、消防洒水与地面生产系统用水，年用水量约36万m3，剩余矿井水经处理后排向榆林沟。

第二，矿区职工生活取水水源及供水状况。目前，庞庞塔煤矿矿区职工总人数约360人。2005年以前，矿区职工生活用水主要由榆林沟杨家岩村东的浅层地下水井供给，年供水量3万～4万m3（含锅炉房用水）。2005年以来，生活用水由工业场地的奥灰岩溶深水井替代，该岩溶井井深790.29m，稳定出水量可达110m3/h，取水许可批复开采量17万m3/a。2010年总供水量约10.2万m3，其中：职工生活用水3.4万m3，锅炉房用水6.8万m3。

第三，现状用水水平。庞庞塔煤矿总用水量为46.2万m3，其中：生产用水量42.8万m3，矿区职工生活用水量3.4万m3。综合用水指标为0.154m3/t，其中：生产用水指标为0.14m3/t，职工生活用水指标为259L/人·d。目前，庞庞塔煤矿生产用水以井下除尘、消防用水为主，用水量15万m3，单位产煤井下除尘、消防用水量为0.05m3/t。

第四，排水状况。目前，庞庞塔煤矿总排水量约为120.4万m3，其中：矿井水排放量约115.95万m3，矿区生产、生活废污水排放量约4.45万m3。因排放的矿井水仅进行了简单处理，矿区生产、生活废污水处理标准较低，排放后对榆林沟及下游湫水河水环境造成了一定影响。

4 取水水源方案

《中华人民共和国水法》规定“地方各级政府应当结合本地区水资源实际情况，按照地表水与地下水统一调度开发、开源与节流相结合、节流优先和污水处理再利用的原则，合理组织开发、综合利用水资源”。根据庞庞塔煤矿所在区域水资源条件，经现场查勘、收集有关资料并进行分析，可供庞庞塔煤矿比较选择的供水水源有煤矿矿井排水再生水、湫水河地表水、榆林沟浅层地下水、井田区岩溶水等。

庞庞塔煤矿以开采石炭系山西组5上、5号煤层与太原组9号煤层为主，5上、5号煤层顶板以上有石炭系上统山西组、二叠系下统下石盒子组及上统上石盒子组砂岩裂隙水含水层及第三系上新统、第四系松散岩类孔隙水含水层，5号煤层与9号煤层之间有砂岩裂隙水含水层及灰岩岩溶裂隙水含水层，在煤矿正常开采情况下，矿井充水以煤层上覆的矿床采动影响范围内的含水层为主，随着开采深度、开采时间和开采面积的不断加大，将产生一定量的矿井排水量。开采上组煤5号煤层的矿井水排放量可达7273m3/d，通过收集处理，可作为煤矿生产供水水源。

湫水河从庞庞塔井田西部自北而南经过，除上游建有阳坡水库外，中、下游均未建设控制性调蓄工程。阳坡水库位于湫水河上游，总库容1760万m3，年可供水量797万m3，担负湫水河灌区、临县县城及上游部分重点建设项目的供水任务，已无富余水量向本项目供水，且阳坡水库距离矿井工业场地较远，输水距离长约25 km，输水工程建设投资大，运行管理费用高，不能作为本建设项目供水水源。

流经井田的城庄沟、榆林沟、安业沟等主要河沟均为湫水河水系，虽为常年流水河沟，但清水流量较小，仅在雨季时有较大洪水流过，向西汇入湫水河。目前，城庄沟井田上游建有曹家岭小（一）型水库1座，总库容550万m3，因库区渗漏、泥沙淤积等问题突出，年蓄水量有限，不能满足水库灌区（曹城灌区）的灌溉用水要求，供水保障程度较低，不能作为本建设项目可靠的生产供水水源。

庞庞塔井田地处柳林泉域西部边界岩溶水径流区，井田东部奥灰浅埋区岩溶地下水径流条件较好，水量丰富，水质优良，埋深相对较浅，取水难度较小。柳林泉岩溶水允许开采指标总量为7096万m3，其中分配临县159万m3/a，作为城乡居民生活备用水源及重点建设项目生活用水水源。庞庞塔井田区岩溶水富水性较好，可作为本项目矿区职工生活供水水源。

城庄沟、榆林沟中游沟谷阶地第四系全新统冲积砂砾层孔隙潜水虽补给来源充分，富水性强，水质优良，易于开采，且距离本项目矿井工业场地、南区辅助工业场地较近，便于输送，但由于各沟谷孔隙潜水为当地村镇居民生活用水水源，有一定的开发程度，在满足当地村镇居民生活及生产用水的前提下，富余的供水能力有限，供水保证率低。作为工业供水水源进行大规模开采时，将会引起与农业及附近居民用水的矛盾，不能作为本项目矿区职工生活供水水源。

5 结语

综上所述，遵循“先污水、后地表水、再地下水”的取水水源选择原则，确定本项目生产供水水源为煤矿矿井排水再生水，矿区职工生活与生产应急供水水源为井田区岩溶水，符合当地水资源配置规划和水资源管理的要求。庞庞塔煤矿取用矿井排水再生水作为本建项目生产供水水源加以利用，可有效减少矿坑废水排放对下游区域地表水、地下水资源的污染，有利于区域水资源的优化配置和水资源利用效率的提高；井田区岩溶地下水的取用不会对区域岩溶地下水资源和其他用水户造成影响。