中國(guó)煤炭報(bào) 2025年7月10日 4版

在陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦井下，一套融合混凝分離與反滲透技術(shù)的智能水處理系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，采空水經(jīng)過多級(jí)凈化后，化作汩汩清流注入生產(chǎn)管網(wǎng)。

自2022年9月投運(yùn)以來，這套國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的井下采空水深度處理系統(tǒng)已累計(jì)處理采空水141.5萬立方米，其中84.9萬立方米水實(shí)現(xiàn)就地復(fù)用，開創(chuàng)了煤礦井下采空水“自凈自用”新模式。

井下處理，就地利用

煤礦采空水通常通過管路和水溝流入水倉，再由離心泵排至地面污水處理站，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才可外排。為解決傳統(tǒng)采空水地面處理能耗高、利用率低的問題，該礦創(chuàng)新提出了“井下處理、就地利用”的技術(shù)路線。

2022年3月，北一復(fù)用水處理站啟動(dòng)建設(shè)。建設(shè)內(nèi)容包括來水、排水管路改造與鋪設(shè)，在北一進(jìn)風(fēng)巷建設(shè)調(diào)節(jié)池、混凝分離系統(tǒng)、中間水池、成品水池、濃水池，并安裝調(diào)試設(shè)備。2022年9月初，土建、設(shè)備安裝和調(diào)試工作全部完成。

北一復(fù)用水處理站的水源來自5個(gè)采空區(qū)，收集后流入北一泵房和三盤區(qū)水倉，再由潛水泵供給北一復(fù)用水處理站調(diào)節(jié)池。高壓風(fēng)機(jī)為調(diào)節(jié)池提供曝氣，以確保水質(zhì)和水量穩(wěn)定，隨后由提升泵將水輸送至混凝分離系統(tǒng)。

該礦機(jī)電部部長(zhǎng)宋燾詳細(xì)介紹了工藝流程。他們?cè)诨炷蛛x系統(tǒng)第一反應(yīng)池安裝了酸堿檢測(cè)計(jì)，水的酸堿值適中，無需調(diào)節(jié)；水流入第二反應(yīng)池、混凝分離池，經(jīng)初步過濾去除雜質(zhì)后，由提升泵送至中間水池；在中間水池短暫停留后，水流經(jīng)反滲透膜；反滲透膜二次過濾后，產(chǎn)生濃水和成品水，分別流入濃水池和成品水池；成品水供北一盤區(qū)生產(chǎn)，濃水則排至地面污水處理站處理，達(dá)標(biāo)后用作地面灑水和花園澆水，實(shí)現(xiàn)采空區(qū)水資源就地利用。

立體防護(hù)，杜絕滲漏

北一復(fù)用水處理站位于北一、二進(jìn)風(fēng)巷聯(lián)絡(luò)巷之間，巷道寬5米、高3.75米。

“為了節(jié)省空間并提高施工效率，我們依據(jù)地勢(shì)高低落差設(shè)計(jì)建設(shè)水池，顯著減少了池體的開挖工作量。同時(shí)，池底采用階梯式設(shè)計(jì)，最大化利用井下有限的空間。未來，該處理站周邊將布置多個(gè)采煤工作面。”黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦生產(chǎn)技術(shù)部主管荊琪說。

隨著采煤作業(yè)推進(jìn)，北一復(fù)用水處理站可能面臨底鼓和滲漏等問題。因此，如何確保北一復(fù)用水處理站穩(wěn)定運(yùn)行，成為亟待解決的關(guān)鍵問題。

北一復(fù)用水處理站水倉側(cè)重防滲漏底鼓，底板側(cè)幫采用“錨桿+錨索梁+金屬網(wǎng)+噴砼”支護(hù)方式，墻體以“井字型”螺紋鋼混澆筑，形成立體防護(hù)體系。這套防護(hù)體系如同給水倉穿上“防彈衣”。

距離北一復(fù)用水處理站只有100米的501采煤工作面，于2023年6月閉采、密閉。截至目前，北一復(fù)用水處理站未出現(xiàn)底鼓和滲漏現(xiàn)象。

“混凝分離器對(duì)采空水中懸浮物、微顆粒進(jìn)行物理分離，即初步過濾，再通過反滲透膜去除分離水中鹽分離子。運(yùn)行中，平均4天加注一桶阻垢劑，防止設(shè)備生長(zhǎng)水垢?！詢糇杂谩煽账坎捎眉兾锢矸蛛x技術(shù)，處理過程不添加化學(xué)藥劑。反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水經(jīng)地面二次處理后用于礦區(qū)綠化，最終實(shí)現(xiàn)廢水零排放?！痹摰V機(jī)電隊(duì)技術(shù)員緱曉康說。

“智能化控制技術(shù)的成功應(yīng)用，不僅提高了采空水復(fù)用效率，還提升了復(fù)用水質(zhì)量。下一步，我們將繼續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)，提升采空水復(fù)用水平。”黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦機(jī)電副總經(jīng)理張玉良表示。（張毅）

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