锡林郭勒盟地区露天矿疏干水综合利用分析

锡林郭勒盟地区露天矿疏干水综合利用分析

袁丽伟 1 徐光照 2

1. 锡林郭勒职业学院锡林浩特市 026000， 2.内蒙古大唐锡林浩特矿业有限公司 锡林浩特 026000）

摘要：内蒙古锡林郭勒盟地区是全国褐煤储量第一的地区，但由于其地质结构简单、适于开采，故此地的煤矿多半采用露天开采的形式。露天开采过程中，伴生的疏干水如何充分应用，是当地环境生态的重中之重，为此文章提出了锡林郭勒盟地区疏干水利用的建议。

关键词：露天矿、疏干水、综合利用

内蒙古自治区锡林郭勒盟煤炭资源丰富, 在能源布局中战略地位非常重要, 潜在价值巨大。截止2018年累计探明煤炭储量1053亿吨, 煤炭资源99%以上是中灰、低硫、低磷褐煤, 褐煤储量居全国第一位, 开采条件优越，大部分可实现露天开采。在露天开采的过程中，煤层伴生水就会被预先抽出作为预疏干水。随着煤层的开采，就会产生缝隙，降水、地下水互渗会产生疏干水，会打破地下水正常循环状态。针对水资源的问题，需要及时解决，以避免对当地脆弱的水环境造成严重的影响。

一、锡林郭勒盟水资源情况

1. 总水储量

锡林郭勒盟水资源总量为34.92亿m³, 其中, 地表水资源伟9.08亿m³/a, 地下水资源量为30.2亿m³/a,水资源可利用量为19.69亿m³/a。可利用的水资源中地表水占20.2%, 地下水占79.8%^[1]。

2.水源补给

锡林郭勒盟地处温带，属中温带大陆性气候区。此地冬季漫长严寒, 春秋多风, 夏季少雨干旱, 水分蒸发量大, 年平均蒸发量为1 700-2700 mm, 降水量自西向东递增，蒸发量自西向东递减。年平均降水量在平均降水量在140-420 mm之间, 降雨多集中在6-9月份,是锡盟地表水系和地下水的主要补给来源。盟所在地锡林浩特市地下水资源可开采量为1934.5万m³, 地表水主要由锡林河水库提供, 总库容2003万m³,年最大供水量为1 095万m³，可供水量为3029.5 m³/a, 煤田开发疏干水达3650万m³/a^[2]，超过城市可供水量，是当地主要消耗水资源的工业企业。

2. 锡林郭勒盟露天矿开采现状

锡盟地区褐煤储量位居全国第一，煤炭资源丰富、开采条件好，地质结构简单易开采，适合大规模露天开采。目前发现的煤田地质储量大于100亿吨的5处，10-100亿吨的褐煤煤田有20处，目前开采煤田中超过90%以上都是露天煤矿^[3]。崔迪等人曾研究，认为疏干水会对地下水位造成一定的影响，如巴音华苏木露天矿疏干十年造成地下承压水位下降7.5米。随着疏水的进行，将完全改变疏干区附近的承压水流动特征^[4]。

锡林郭勒盟自然环境差，少雨多风，地处偏远，交通运输成本高，褐煤发热量只在3000Kcal/kg左右，不适宜远运，只适宜就地利用。

2004年，锡林郭勒盟开始建设大型矿区，近年来呈持续增长的态势，有两个国家规划矿区，绝大部分矿区均为露天开采，与此同时随之而来的环境也开始剧烈恶化，煤业迅速发展带来了一系列环境问题，其中，煤层开采导致的地下水位下降成为重要问题。

2. 露天矿疏干水利用现状

疏干水是煤炭生产过程中排放的煤层水，实际属于地下水的一部分。与煤矿井工开采相比，露天开采对地下水的影响较大，同时，露天煤矿的事故有80%以上是与煤层水相关，为了确保煤矿生产安全及人员安全，露天开采时会提前在预开采区域打疏干水孔，将煤层水提前抽出，防止出现塌陷、滑坡事故。

锡盟地区属于资源性缺水地区，以胜利矿区为例，胜利东一号矿每天要生产1.5-2万m³的疏干水，胜利东二号矿正常达产的情况下，每天就要生产4千m³的疏干水，一年就是接近900万m³，如此巨大的疏干水资源，若直接排放，无疑是对水资源的浪费^[5]。

在采煤过程中, 疏干水常混入砂泥颗粒、粉尘、溶解盐、酸和碱、煤炭颗粒、油脂等多种污染物,无法直接利用，需要处理后才能使用。

2. 露天矿疏干水利用建议

1. 作为降尘水源利用

这是目前在锡盟地区疏干水利用的主要方式，锡盟地区土层薄，剥离后堆积在坑边，形成的土堆在没完全绿化前，以及矿区内部裸露的土层。锡盟地区风力常年在3-4级，遇到春秋两个季节风力更大，若任其飞舞，矿区内部环境积极恶劣，甚至有可能对下游草原造成不利影响。有报道矿区下游的牧民、牲畜患尘肺病的报道。作为降尘水源使用，使得大量的水源直接蒸发，只能作为短期防尘使用。长期还需要将土层进行覆盖，返草种植。

2. 作为绿化水源利用

在绿色矿山建设中，剥离的土层需要重新还草、种树来加固土层。采出的疏干水进行初步处理后，就可作为绿化水源使用，通过有目的的种植、喷洒可以使得土层被植被固化。

3. 作为企业生产水源

疏干水进行絮凝、过滤、消毒处理后, 主要是解决浑浊度、色度、细菌量，可以作为企业生产性水源，如露天矿区冲洗车辆、设备冷却用水、洗选煤用水、生活用水等使用。经过絮凝的泥饼外运或进行填埋，能够节省企业部分生产、生活用水。

4. 作为大型火力发电厂的生产水源

锡盟地区的褐煤热值低、煤质疏松，不适宜远距离运输，最适宜就地转化，建设坑口电厂转化为清洁能源向外输送。但锡盟地区缺水，火力发电厂生产所用大量的水源成为当地环境的负担。在露天矿生产过程中，在煤层开采前打孔抽出的称为预疏干水，预疏干水混入的粉尘较少，水质较好。若进行深度处理后，可以作为火力电厂的冷却用水或厂内生活用水，节省大量水资源，但相对来说，这种处理费用较高。

5. 作为草原生态恢复水源

草原地区的生态环境比较脆弱，露天开采的煤矿对环境的负担较大，草原生态系统的恢复也需要水源支持。根据谁利用谁保护的原则，矿产企业有恢复草原生态的责任和义务。矿产开发企业可以利用处理后的疏干水进行周边草原生态恢复。

参考文献：

[1]何淑英,李郡.锡林郭勒盟水资源概况及主要河流供水量分析[J].内蒙古水利,2014(01):88-89.

[2]赵喜柱,王秀丽.锡林郭勒盟水资源现状及水资源管理对策[J].内蒙古水利,2015(01):77.

[3]哈斯其其格. 关于锡林郭勒盟煤田开发利用的理性思考[D].内蒙古师范大学,2011.

[4]崔迪. 露天煤矿开采对地下水环境的影响研究[D].内蒙古大学,2015.

作者简介：袁丽伟（1984-），内蒙古锡林浩特市人，硕士，讲师、锡林郭勒职业学院，研究方向：工业污水处理方向.

基金支持：锡林郭勒职业学院院级重点课题《锡盟地区露天矿疏干水资源化利用研究》成果，课题号： ZD2017-07.