矿井疏干项目水资源论证要点
2016-03-12景兆凯师永霞许一川河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院
□李 莹 □景兆凯 □师永霞 □许一川(河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院)
矿井疏干项目水资源论证要点
□李莹□景兆凯□师永霞□许一川
(河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院)
文章结合河南省煤矿开采疏干排水过程中遇到的问题和煤矿开采供排水的特点,对煤矿建设项目水资源论证进行了分析,提出了区别于一般地下水取水水资源论证的关键技术要点:主要包括水资源论证等级与程序、水资源论证范围与水平年、区域水文地质条件及水资源开发利用情况分析、矿坑涌水量评价、矿坑涌水规模与项目取用水合理性分析、矿坑涌水水源论证、矿坑涌水影响和退水影响论证、水资源保护措施等方面的具体要求。
煤矿;矿井;疏干排水;水资源论证
0 前言
煤炭是中国的主要能源,河南省是煤炭产量大省之一,煤炭开采必须疏干排水,降低地下水位,且具有长期性和连续性的特点,对开采区和区域水资源及环境产生影响。矿井水从本质上讲是地下水,应将矿井水资源管理提高到地下水资源管理的高度,全面推行水资源论证、取水许可制度和水资源有偿使用制度。
矿井疏干排水项目的取水、用水和退水与一般建设项目取用地下水存在较大差异,已经实施的SL322-2013建设项目水资源论证导则对矿坑涌水取水水源论证进行了相关规定,但对煤矿矿井疏干排水建设项目所涉及的取用水合理性、取退水影响未作明确规定,水资源论证报告书编制单位对问题处理办法的不统一,也影响了水资源论证报告的质量。
1 煤矿(矿井疏干排水)项目水资源论证的必要性
开展河南省采掘业(矿井疏干排水)建设项目水资源论证技术研究,规范采掘业(矿井疏干排水)建设项目水资源论证工作,为河南省采掘业(矿井疏干排水)建设项目水资源论证报告书的编制提供技术依据,有利于该类技术报告编制规范和水平提高;为河南省采掘业(矿井疏干排水)建设项目审批及管理工作提供技术支撑,有利于建立健全的采掘业(矿井疏干排水)建设项目地下水开发利用管理制度,合理开发、节约使用和有效保护地下水资源。
2 煤矿(矿井疏干排水)水资源论证报告技术要点分析
2.1水资源论证等级
《建设项目水资源论证导则》(SL322-2013)中分类分级指标将地下取水按工业和生活取水分别划分,在煤矿(矿井疏干排水)项目水资源论证项目分类分级时按矿产资源储量规模和矿山建设规模来综合确定,并进行划分。结合工程特点,根据《煤矿防治水规定》和《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》,在分类指标中补充了矿床充水条件、区域主要含水层与矿坑涌水水力联系、正常涌水量、地质环境影响、矿坑涌水外排量占正常涌水量比例(%)等指标,退水量增加为退水+矿坑涌水外排量。
煤矿(矿井疏干排水)建设项目水资源论证工作等级由分类等级的最高级别确定,分类等级由水资源条件,矿产资源储量规模与矿山建设规模,矿坑涌水及其影响,项目退水(包括矿坑涌水外排及固体堆放物堆放)影响等分类指标的最高级别确定。
2.2水资源论证范围
水资源论证范围包括分析范围、矿坑涌水水源论证范围、矿坑涌水影响范围和项目退水影响范围。矿坑涌水水源论证范围的确定,宜以矿坑涌水量预测与影响评价过程中便于确定计算边界为原则,一般可以受影响含水层(组)所处的较为完整的或相对独立的水文地质单元为论证范围。矿坑涌水影响范围应包括因采矿疏干排水开采而引起地下水动态(水位、水质、水温、水量)变化的区域及其诱发环境问题的区域,对含水层组形成影响的区域,并在此基础上适当外延。
2.3区域矿井疏干排水的基本概况及其利用现状
根据区域内已经开展的水文地质调查评价成果,以及项目附近在建或已建的矿井疏干排水项目进行的矿区水文地质详查成果,在此基础上结合本项目的矿井水文地质调查成果,概述分析范围内地下水含水层的赋存条件及资源分布状况,重点分析范围内区域矿井疏干排水含水层的赋存条件及资源分布状况。
2.4矿坑涌水量预测
在分析范围内地质与水文地质工作的基础上,重点分析论证范围内地质与水文地质条件、矿床充水条件,开展矿坑涌水量预测。采用综合手段,综合评价方法,开展矿坑涌水量预测,一般至少采用2种预测评价方法。预测方法分为:数值法、水量均衡法、大井法和比拟法四种方法。矿坑涌水量预测,应与矿床开发利用方案相结合。水文地质条件复杂、且有多个开采水平或多个开采工作面的矿山,应预测不同开采时期的矿坑涌水量。
2.5矿坑涌水规模与项目取用水合理性分析
针对煤矿项目的特殊性,项目的取用水合理性是在矿坑涌水规模合理性分析的基础上进行的,矿坑涌水规模直接影响到项目取用水情况。矿坑涌水规模与项目取用水合理性分析章节,包括矿坑涌水规模合理性分析、项目取水合理性分析、用水合理性分析、节水潜力分析。
依据矿坑涌水对地下水系统影响,或依据采矿排水系数并参考邻近类似矿山或既有原矿的采矿排水系数,结合矿山开采技术条件差异等影响因素,综合分析矿坑涌水规模的合理性。
依据矿床开发利用方案等技术文件,通过对采矿和选(洗)矿工艺、设备、技术的先进性分析,论述其取水的合理性。煤矿(矿井疏干排水)建设项目用水,主要包括生活用水和生产用水,宜对其分别进行合理性分析。煤矿(矿井疏干排水)建设项目生活用水,一般包括矿区办公楼用水、食堂、浴室、洗衣房、集体宿舍、锅炉补水等用水,应根据项目劳动定员和工作制度,逐项分析合理用水量。煤矿(矿井疏干排水)建设项目的生产用水包括采煤用水、选煤用水、装车仓场地和临时矸石周转场地等用水环节,应分别进行用水合理性分析。采煤用水主要包括机械设备、消防、除尘洒水、防火灌浆、井下洒水、其他等用水;选煤用水主要包括选煤工艺用水、选煤设备用水、通风除尘用水、地坪冲洗用水;装车仓场地用水主要为地面洒水;临时矸石周转场地用水包括地面洒水、道路洒水和绿化用水等。
针对煤矿项目的特点,以及煤矿(矿井疏干排水)可能引起的地质环境和生态环境问题,提出具有针对性的节水措施。
2.6矿坑涌水水源论证
矿坑涌水水源论证是在矿坑涌水规模论证的基础上,结合矿区基本情况、矿区基础地质与水文地质条件和矿区以往监测资料,对矿坑涌水水质、涌水量预测与可利用量评价。重点分析矿坑涌水水质条件与生活、生产用水的水质要求,矿井疏干排水处理方案的可行性。根据矿坑涌水规模的预测及建设项目需水进行矿坑涌水资源量评价,可采用多种方法进行计算,确定不同风险率下的可利用量。因此,认为矿坑涌水水源论证包括矿坑涌水可利用量评价,矿坑涌水水质条件与水处理方案两个方面。
矿坑涌水水质条件,宜采用水文地质比拟法进行预测评价;改建、扩建矿山可利用矿山早期的涌水水质数据,新建矿山可参考类似矿山的矿坑涌水水质数据。根据采矿和选矿生产用水对水质的要求,依据矿坑涌水水质评价结果,评价利用矿坑涌水的可行性。矿坑涌水水质需处理才能满足生产、生活用水的水质要求时,应对水处理设计方案进行分析评价。
2.7矿坑涌水影响和涌水外排影响论证
矿坑涌水对地下水和地表水、地质环境、其他周围用水户造成一定的影响。在不同的工况下会产生不同的矿坑涌水外排量,结合水处理方案,对涌水外排水质、水量以及接纳水体造成的影响进行评价。煤矿的生产会伴生有固体堆放物,而固体堆放物(煤矸石)中有一定的有毒、有害物质,经过雨水冲淋会造成有害成份下渗到地下水中,对地下水造成污染。同时部分水流漫溢会对地表水形成一定的影响。矿坑涌水影响和涌水外排影响论证内容包括:矿坑涌水影响分析、矿坑涌水外排影响分析、固体堆放物影响分析和补偿方案建议。
综合分析矿坑涌水对地下水资源量、地下水水位和地下水水质的影响,对其它用水户的影响,以及矿坑涌水诱发的地质环境问题等。根据矿坑涌水与生产工况关系,分别阐述不同生产工况下的矿坑涌水外排量。根据不同生产工况下的矿坑涌水外排量,结合水处理的设计方案,分析外排水对接纳水体的影响。依据固体堆放物浸出试验成果、堆放场防渗处理措施以及场地水文地质条件,评价固体堆放物水份下渗对地下水的影响。
2.8水资源保护措施与动态监测要求
对水资源与水环境可能形成比较明显影响的项目,要制订水资源保护方案,提出减轻和消除不利影响的对策措施。矿坑涌水对水资源可能形成比较严重影响的项目,应提出可行的矿坑涌水防、治工程措施建议,并提出制订水资源动态监测与保护方案的建议。当项目退水(包括矿坑涌水外排及固体堆放物堆放)可能对水源地或区域主要含水层形成放射性、重金属、有毒有机污染和生物污染风险时,应专题论证有关特征污染物的污染风险影响,并提出针对性的对策意见。
水资源动态监测,主要针对受矿坑涌水影响的区域及其周边范围,监测对象是主要地下水开发利用含水层(组)和与矿坑涌水关系密切的含水层(组),特别是顶板和底板含水层(组)要有监测孔对开采区和外围重点监测。监测内容主要包括地下水位、水质、矿坑涌水量、泉水溢出量等。
3 建议
煤矿(矿井疏干排水)建设项目水资源论证报告的编制,原则上需要在矿区水文地质详细勘查的基础上进行。或者在开展水资源论证工作的同时进行专门水文地质补充勘查,满足相应论证级别的工作精度要求,基本查明水文地质条件,获得水文地质参数,对矿坑涌水量作出预测和评价,为水资源论证报告书的编制提供技术依据。
4 结语
煤矿(矿井疏干排水)项目的特点决定了该类项目水资源论证报告书的编制主要依据《建设项目水资源论证导则》,但必须结合其独有的取用水和退水的特点,有针对性地进行水资源论证报告书的编制,主要突出以下几方面内容:一是矿坑涌水量的评价;二是项目的取用水合理性是在矿坑涌水规模合理性分析的基础上进行的,应重点分析矿坑涌水规模;三是结合煤矿工程的特点对矿坑涌水水质、涌水量预测与可利用量评价;四是矿坑涌水影响和涌水外排影响论证,不仅要对矿坑涌水影响分析和矿坑涌水外排影响分析,应重点对固体堆放物影响分析。
(责任编辑:刘长垠韦诗佳)
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