矿井水来自于地表水源、井下含水层,以及煤矿停产后长期停止排水而积存的老空水。我国每1吨煤开采约产生2吨矿井水,若不加以重视,大量矿井水将造成环境污染、水害威胁等影响。
现如今,矿井水资源化利用越来越受重视。此前,《煤炭法》更强调防治水害,修订的草案征求意见稿明确指出,煤矿企业应当依法回收、处理和综合利用矿井水、工业废水和生活污水,国家引导和鼓励矿井水利用产业化发展。《关于进一步加强煤炭资源开发环境影响评价管理的通知》也提出,矿井水应优先用于项目建设及生产,并鼓励多途径利用多余矿井水。
但是,由于易采资源逐渐枯竭,东部矿区多剩下难采的“硬骨头”,水文地质条件更趋复杂;随着生产重心西移,西部煤矿开采由浅部转向深部,矿井水量持续增加。
随着西部矿井数目的增多,开采规模和强度也逐渐增大,许多矿井正常涌水量和矿井突水量已经逼近、甚至超过中东部矿井。过去认为西部缺少大江大河的覆盖,大气降雨量偏少,对水文地质条件判断相对简单。但目前,排水量最大的矿井恰恰就在西部。
因此,有专家指出,矿井水防治应遵循“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”,地面发现疑点是第一道防线,井下超前探放水是关键。与此同时,矿井水不是处理等级越高越好,而应根据用水需求指标适度处理。科学合理制定矿井水排放和利用标准,特别是生态利用标准,避免不必要地增加成本和企业负担。
目前,矿井水抽到地面后均需要进行净化处理,但处理过程繁琐、处理周期长,而且处理成本非常高昂,完全无法满足高效、经济的矿井水环保处理要求。
通过对矿井水成分进行分析,结合矿井水排放需求,目前提出了一种新的矿井水环保排放工艺技术,综合应用净化处理、深度处理、浓缩处理和蒸发结晶的方案,通过离子交换法化学脱盐、反渗透和电渗析脱盐等原理,实现了对矿井水的深度净化和处理,同时通过对净化流程的优化,实现了一次流动、全面过滤,满足矿井水零排放的需求。