摘要:文章以贵州省都匀市青山煤矿兼并重组项目为对象,进行项目水资源论证分析。在分析区域水资源开发利用状况及矿区水文地质条件的基础上,确定水资源论证等级和工作范围,分析取用水合理性,论证矿坑涌水、上谷龙小溪地表水和松敏河地表水等3个水源的可靠性和可行性,并分析该项目取水对区域水资源、水生态和其他用户的影响,分析退水的影响。论证成果可为类似煤矿项目水资源论证分析提供经验。
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随着工业化和城镇化发展的快速推进,水资源紧缺和水污染等问题日益突出,已成为制约区域经济稳定发展的主要瓶颈[1]。矿井水是伴随煤炭开采产生的地下涌水,如何高效利用矿井水,使其资源化,不仅保证煤矿正常生产生活使用,同时解决矿区生态缺水问题现已成为煤炭工业建设项目水资源论证的重要内容。
1、建设项目概况
青山煤矿矿区位于都匀市西南部毛尖镇(原江洲镇)境内,距镇政府5.3km,距都匀市约45km,行政区划属都匀市江洲镇管辖。为符合国家产业政策要求,适应经济快速发展的需要,贵州悦鑫煤炭资源公司和周边生产能力较小的煤矿企业拟兼并重组。按照贵州省煤矿企业兼并重组工作领导小组办公室《关于对贵州悦鑫煤炭有限公司煤矿企业兼并重组实施方案进行调整的批复》(黔煤兼并重组办[2015]19号)的调整方案,贵州悦鑫煤炭有限公司都匀市江洲镇青山煤矿(产能15万t/a)、都匀市江洲镇茶山煤矿(产能9万t/a)进行兼并重组;兼并重组后保留青山煤矿,关闭茶山煤矿。原青山煤矿生活饮用水取用双龙村摆叶组1号泉水和上牯龙组2号泉水,生活非饮用水及矿井涌水取用处理后的矿井涌水,青山煤矿兼并重组后,新建工业场地,同时利用原茶山煤矿部分工业场地作为生活福利设施区,生活用水水源取用上谷龙地表水,生产用水取水水源为处理达标的矿井涌水,项目取水水源、生产规模、工业场地均发生了较大变化,故需进行兼并重组项目的水资源论证。
2、水资源论证等级和范围
2.1工作等级
根据《采矿业建设项目水资源论证导则》(SL747-2016)及《建设项目水资源论证导则》(GB/T35580-2017)的相关规定,建设项目水资源论证工作等级分类由地表水取水、地下取水、取水和退水影响分类指标的最高级别确定,由青山煤矿地表水取水、矿坑取水和退水影响等综合因素确定青山煤矿水资源论证工作等级为二级。
2.2论证范围
经过综合考虑青山煤矿的水源条件、区域水资源的可利用性、取用水的影响范围以及相关数据的分析,确定该矿区的水资源分析和论证的范围。
2.2.1分析范围
由于项目生活用水取水论证范围、生产用水补充用水取水论证范围及其取水影响范围均在松敏河流域内,矿井涌水取水论证范围部分位于松敏河流域内,确定本次分析论证范围为松敏河流域面积18.1km2、煤矿开采所影响的水文地质单元面积15.2km2,扣除重叠部分面积10.4km2,由此确定分析范围面积为22.9km2。
2.2.2论证范围
地表水取水水源论证范围:根据影响地表取水的区域,确定生活用水取水水源论证范围为上谷龙小溪地表取水口以上流域面积3.13km2;生产用水补充取水水源论证范围为松敏河地表取水口以上流域面积10.82km2。
矿坑涌水取水水源论证范围:根据井田开采所影响的水文地质单元,矿区隶属于两个不同的水文地质单元,以矿区地名下厂坡~立山坡~接娘坪~马达坡~园山坡~杉木冲~杉木赶为界,其东面属于清水江汇水型水文地质单元之补给径流区,西面为曹渡河汇水型水文地质单元之补给径流区,整个矿区涉及水文地质单元的局部面积。整体以地表分水岭、阻水的断层岩体、可构成定水头补给的河流等地表水体综合确定开采影响范围,根据水文地质图圈定矿坑涌水水源论证范围面积为15.2km2。
地表水取水影响范围:根据项目取水口位置、取水可能影响的区域,本次论证确定其生活用水取水影响范围为上谷龙小溪地表取水口至小溪汇入松敏河汇口之间长约30m河段;生产用水取水影响范围为松敏河取水口至松敏河汇入翁岗河汇口之间的河段,长度为5.12km。
矿坑涌水取水影响论证范围:煤矿开采所影响的水文地质单元面积15.2km2。
退水影响论证范围:入河排污口至松敏河与翁岗河汇口之间的河段,长4.65km。
3、取用水合理性分析
3.1取水合理性分析
本项目生活用水取自上谷龙小溪,生产用水优先取用处理达标的矿井涌水,矿井涌水不足时取用松敏河新安河段地表水,根据《都匀市水资源综合规划》,上谷龙小溪及松敏河目前未做相关规划。根据与当地政府签订的取水协议,当地政府原则同意本项目取上谷龙小溪作为项目生活用水,取矿井水及松敏河作为生产用水,因此取水是符合当地水资源管理和规划要求的。建设项目以自身煤矿排水作为取水水源,提高了煤矿排水的综合利用率,减小了对当地地表水的过渡开采,取水方案符合国家《水利产业政策》,建设项目取水是合理的。
3.2用水合理性分析
矿区用水需求广泛,主要包括厂区职工生活用水、生产用水和消防用水,生活用水包括职工生活用水、食堂用水、职工宿舍用水、洗浴用水,以及未预见水量等;生产用水包括洗冲洗车间地面用水、地面生产系统防尘洒水、浇洒道路和绿化用水、矿井水处理站自用水、生活污水处理站自用水、井下防尘洒水等。如表1所示,经计算,青山煤矿日用水量687.21m3。
表1青山煤矿用水量计算表
根据上述统计成果,结合《企业水平衡测试通则》相关论述,青山煤矿用水主要包括主要生产用水、附属生产用水以及辅助生产用水,现将项目取用水分述如下:
年总用水量V用=主要生产年用水量+辅助生产年用水量+附属生产年用水量=23.30万m3,其中:
主要生产年用水量V主=(井下防尘+地面生产系统防尘用水量+冲洗车间地面用水)×330/10000=(403.2+27.27+34)×330/10000=15.33万m3
附属生产年用水量V附=(生活用水量×365+绿化、浇洒道路用水量×330)/10000=(177.54×365+21.2×330)/10000=7.18万m3
辅助生产年用水量V辅=瓦斯抽放站循环冷却水×330/10000=24×330/10000 =0.79万m3
年总取水量V用=主要生产用水年取水量+辅助生产用水年取水量+附属生产用水年取水量=17.7万m3,其中:
主要生产用水年取水量V主=(井下防尘取水量+冲洗车间地面用水)×330/10000=(282.2+34)×330/10000=10.43万m3(备注:不含井下防尘循环水量120.96m3/d,地面生产系统防尘洒水27.27 m3/d回用中水,不纳入新鲜取水计算)
附属生产用水年取水量V附=生活用水取水量×365/10000=177.54×365/10000=6.48万m3(备注:不含中水回用于绿化道路浇洒用水量21.2m3/d。)
辅助生产年用水取水量V辅=瓦斯抽放站冷却补充水×330/10000=24×330/10000 =0.79万m3
经分析计算,青山煤矿采煤单位取水量为0.54m3/t,介于《贵州省地方标准 用水定额》中采煤取水指标Ⅰ级先进值0.5m3/t和Ⅱ级通用值0.55m3/t(中小型矿井)之间,取水指标与省内其他已批复小型煤矿采煤取水指标比较,处于省内平均水平。各用水指标满足国家相关规范和节约用水的要求,是符合《关于开展规划和建设项目节水评价工作的指导意见》(水节约[2019]136号)及《省水利厅关于开展规划和建设项目节水评价工作的通知》(黔水节[2019]5号)等文件精神,满足节水的要求。通过节水措施的落实,具有良好的经济、社会、生态环境效果。因此,本项目取用水规模是合理的。
4、取水水源论证
4.1矿坑涌水取水水源论证
根据前述分析,青山煤矿生产用水取自矿井涌水,减少了矿井生产的外排水量,提高了水资源的利用率,符合区域水资源优化配置的要求,因此本项目矿坑取水是可行的。一采区矿坑涌水可利用量(不含井下防尘循环水可利用量120.96m3/d)最大为469.4m3/d,正常为295.4m3/d,最小为171m3/d。全井涌水可利用量(不含井下防尘循环水可利用量120.96m3/d)最大为828.6m3/d,正常为521.3m3/d,最小为301.8m3/d。本项目生产用水取水量为340.24m3/d(不含井下防尘循环水量120.96 m3/d),一采区正常涌水时及最小涌水量时不能满足项目生产用水取水,二采区、三采区最小涌水时不能满足取水需求。因此,业主应做好应急措施,增加松敏河地表水作为生产用水补充水源,并在工业场地修建应急池或以水定产。
矿井水主要污染物为SS、Mn和Fe等,青山煤矿矿坑涌水采用“中和池(添加风化碳酸盐)+U型溜槽(添加净水剂)+U型溜槽(添加絮凝剂)+斜管沉降系统+部分消毒”的处理工艺进行处理,经处理后,出水能满足《煤炭工业污染物排放标准》排放要求(其中,Fe执行《贵州环境污染物排放标准》,Mn执行《污水综合排放标准》中一级标准要求限值),处理后的矿坑水一部分消毒后用于生产用水,剩余矿坑水外排。
4.2上谷龙小溪地表水取水水源论证
本项目生活年取水量6.48万m3,占现状水平年取水口断面95%保证率年可供水量的7.24%,占规划水平年的7.30%。日取水量为177.54m3/d,占现状水平年取水口断面P=95%保证率最小日可供水量80.63%,占规划水平年的88.46%。从年可供水量和日最小可供水量来看,取水口来水是满足项目取水需求的。根据取水口水质检测结果,采用单因子评价法,综合评价为地表水Ⅲ类水质,该水源满足生活用水对取水水源的水质要求。
4.3松敏河地表水取水水源论证
本项目生产补充用水现状年取水量2.33万m3,规划年取水量0.34万m3,分别占现状水平年和规划水平年取水口断95%保证率年可供水量的0.7%和0.1%。现状年枯季时日取水量为169.24m3/d,规划年枯季时日取水量38.44 m3/d,分别占现状水平年和规划水平年取水口断面P=95%保证率最小日可供水量12.37%和6.47%。因此,取水口来水是满足项目取水需求的。根据取水口水质检测结果,Fe、Mn因子超过《地表水环境质量标准》标准限值,其余因子能够达到《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准要求,水源地水质经矿井水处理站处理后可满足项目生产用水对水质的要求。因此,本项目生产补充用水取用松敏河地表水是可靠的。
5、取退水影响分析
5.1对区域水资源的影响
本项目生活用水年取水量6.48万m3,分别占现状水平年和规划水平年上谷龙小溪取水口断面95%保证率年可供水量的7.24%和7.30%,日取水量为177.54m3/d,分别占现状水平年和规划水平年取水口断面P=95%保证率最小日可供水量80.63%和88.46%。本项目生产补充用水现状年取水量2.33万m3,规划年取水量0.34万m3,分别占现状水平年和规划水平年取水口断95%保证率年可供水量的0.7%和0.1%。现状年枯季时日取水量为169.24m3/d,规划年枯季时日取水量38.44 m3/d,分别占现状水平年和规划水平年取水口断面P=95%保证率最小日可供水量12.37%和6.47%。因此,上谷龙小溪地表取水口断面来水及松敏河地表取水口断面是满足项目取水生活生产取水需求的,即在满足其他用水户用水的前提下,尚能保障本项目及下游河道生态用水,故项目取水对区域水资源影响较小。
5.2对水生态的影响
项目在取水时,考虑了下游生态用水,因此对下游河流基流量影响不大。根据计算,当发生保证率为95%的径流过程时,取水口流量在满足上游人畜、灌溉耗水量、周边村民用水及本项目用水后,能保证下游的生态水量,不会造成取水点以下河流断流缺水,因此对其取水河段及其下游河道原有水体功能不会产生较大影响。
5.3对其他用户的影响
根据调查,本项目取水口处及取水影响范围内除本项目取水外,无当地居民在此取水,故本项目取水对其他用水户基本无影响。
5.4退水影响分析
项目退水为生活污水和矿坑涌水外排水,生活污水处理达标后部分回用,剩余与复用剩余的矿坑涌水由退水口排入松敏河。本项目退水影响范围内,无直接从河道取水的现状取用水户,也无已获得取水许可预申请的取水许可申请人、渔业养殖户等取用水户,且项目退水影响范围内无饮用水源保护区。根据前述预测分析,矿井退水不会使纳污水体的水质恶化,也不会影响下游河道水体功能。因此项目退水对其他用户影响较小。
6、结 语
该煤矿建设项目符合国家产业政策、能源和环境保护政策,采用矿井排水作为生产用水,符合流域水资源规划和管理的要求,项目取水合理可行。青山煤矿采煤单位取水量为0.54m3/t,取水规模合理。退水不会对区域水环境和其他用水户产生影响。为了保证青山煤矿的正常生产、生活,并使区域水资源能够可持续的开发利用,实现社会、经济、资源和环境的综合效益,特提出以下保护(措施)建议:
1)严格按照水资源论证结论实施煤矿的取水、用水、供水、净水和退水过程。
2)为了减少矿坑涌水对环境的污染,必须严格执行排放标准,加强对退水水质的监测,确保其符合相关排放规定,同时也防止退水河流的水质变差。
3)按照“节水优先”的方针,推进煤矿节水型企业建设,采用先进的节水工艺和设备,最大限度提高水资源利用率。
参考文献:
[1]张青山,单元磊,殷素娟,等.河南豫北某煤矿建设项目水资源论证[J].河南科学,2016,34(08):1283-1288.
文章来源:肖庆.贵州某煤矿兼并重组项目水资源论证分析[J].黑龙江水利科技,2024,52(10):44-47.
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2025-07-07我要评论
期刊名称:黑龙江水利科技
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