平朔矿区“十三五”期间水平衡测算及相应对策

２０１　７年第Ｏ４期　【总第３９１期）　中阂高新竣末余业　Ｉ　ｃ…＾Ｈ＿ｃ　Ｈ　Ｔ　Ｅ　ｃ　Ｈ￡Ｈ　Ｔ￡　ｐ　Ｉ　５ｆ　５　ＮＯ．０４．２０１　７　（ＣｕｍｕＩａｔｉＶｅｔｙＮＯ．３９１）　平朔矿区　“十三五”　期问水平衡测算及相应对策　卞明明　（中煤平朔集团有限公司，山西朔州０３６００６）　摘要：平朔矿区作为亿吨级煤炭生产基地，水资源是矿区可持续发展的重要保障。“十三五”期间，平朔矿　区的煤炭产量与“十二五”相比有较大幅度的调整，部分井工矿资源枯竭将闭井，这两者都会对水资源供需　产生影响。文章结合实际情况，对平朔矿区“十三五”期间的水资源情况进行摸底、分析、测算，并对水资　源缺口提出相应的解决对策。　关键词：平朔矿区；水平衡测算；水资源；煤炭生产；煤炭产量　文献标识码：Ａ　中图分类号：ＴＶ２１３　文章编号：１００９－２３７４（２０１７）０４—０１５４—０３　１３ＯＩ：１０．１３５３５／ｊ．ｃｎｋｉ．１１—４４０６／ｎ．２０１７．０４．０７８　平朔矿区的水资源类型共有两种：清水资源和复用　区域的污废水主要是生活污水，可基于东露天主工业场　水资源。从１９８２年安太堡建矿起，这两种水资源就同　地生活污水处理站设计规模来预测。　步出现，但在公司不同的发展阶段有其不同的特点：　综上，预测“十三五”期间每年可产生复用水资源　１９８２￣２００５年，平朔矿区生产规模较小，平朔矿区的生　约为１４３２万ｍ　。　活生产用水均由刘家口水源地提供；２００５￣２０ｌ１年，平　２　“十三五”期间用水需求预测　朔矿区产能不断提高，刘家口水源地供水能力无法满足　２．１煤炭生产加工　矿区生产，开始实施平朔矿区水资源综合利用工程，复　“十三五”期间，随着各露天矿和井工矿不同程度　用水开始大量替代清水用于生产；２０ｌ１年至今，随着国　的减产，可按照近几年生产用水单耗测算，各生产矿井　家对于地下水资源及环境保护的重视，引黄水开始在平　和配套选煤厂的用水量也会随之减小，而生产辅助单位　朔矿区使用，同时随着一批新污水处理及利用设施的投　的变化较小，按用水量无变化考虑。同时北岭矿、潘家　运，复用水资源逐步形成体系，用量达到了清水资源的　窑矿等都配套有相应的水源井等供水设施，且生产组织　一半。２０１５年平朔矿区供水能力为４１４４．２５万ｍ。，总用水　也有很大的不确定性，暂不考虑。　量为１７００．５２万Ｔｎ３，其中清水用量ｌ１１５．８８万　、复用水用　２．２转型项目　量５８４．６４万　。　“十三五”期间，平朔矿区的新建项目及在建项目　１　“十三五”期间供水能力测算　的投运主要集中在北坪工业园区。经过测算，２０１７年的　１．１　清水资源　最大用水量为１２２１．０３万ｍ。，而对于２Ｏｌ７年以后的预测　在不考虑新增引黄水配额的情况下，清水资源总量　不确定性极大，若电厂二期和煤制烯烃项目实施后该　在短期内将是恒定的，基于己开凿的２４眼水源井和每年　区域以后的用水规模每年将达５３０７．７）７ｍ。。而按照相关　１７９５万ｍ。的引黄配额，　年供水能力为２７９８．８６万ｍ。，其　文件，安太堡２×３５ＯＭｗ低热值煤电厂年投产后用水量为　中：安太堡、安家岭区域９２７．７８万ＩＩｌ：Ｉ；木瓜界区域５７５．２　１８１．８万　。　万Ｉｌ１３；东露天区域８５０．８８万　；北坪工业园区４４５万ｍ。。　３　“十三五”期间水平衡测算　１．２复用水资源　表１平朔矿区“一三五”期间水平衡测算表　复用水资源主要来源于井工矿的井下排水，受井工　水露类　可骶挂　量大蕾众　可■配　矿产量变化以及闭井等因素影响，不确定性较大，各区　区埔名称　２１）１＂／年跌　２０１１＇年以　（万　木量（万　ｔ　夤注　壁　麓　后　／．２　｜　（万　域具体情况如下：　／１）　抽下水　２６０．１２　２６Ｏ．１２　４２７．７８　１６７．６６　ｏ　不易调　配　１．２．１　安太堡、安家岭区域可产生复用水资源约　§　太垂、安謇　她裹水　崎区域　２３８．０９　２３＆０９　￥ｏ０　２６１．９１　２ｏｏ　可调配　８５０万ＩＩｌ３，较２０１５年减少２００万Ｉ【Ｉ３，主要是考虑受井工二矿　复用水　４２５．５　３韵　８５０　盯０　１￣＇／０　可调配　ｄ￣４ｔ＂　９赢ｎ　８，＆殂　ｌＴ＿ｒ　倌　眦５Ｔ　６Ｔ０　闭井后每年污废水产生量会相应减少。　士电下水　５３．８９　５３．８９　ｌ７　２　ｌ２１．３１　０　不景调　配　１．２．２木瓜界区域可产生复用水资源约５６２万ｍ。，其　木瓜界区域　地表水　０　０　４００　４００　４０ｏ　可谓配　夏用水　２５１．８７　３Ｂ２　ｓ６２　２００　２０ｏ　可调配　中井工三矿井下水处理站２９２万ｍ。／年、生活污水处理站　小计　觚Ｔ６　ｌｌ　豹　ｌｌ研　２　，２１．孤　６００　地下水　弱３６万ｍ。／年、大沙沟污废水处理站２３４万ｍ　／年，前两项如　，鹌　５３．鹌　４０。．ｇ８　３哇Ｔ　３９　Ｏ　不易调　配　果是井工三矿继续闭井则无法实现，而第三项属于拦坝　末露天区域　油衰水　１５０　ｌ５０　哇５０　３００　２ｏｏ　可调配　复用水　１０．０７　１０　２Ｏ　１０　Ｏ　可调配　小计　２１孓Ｓ６　２ｌ置●９　８ｆ仉８８　６Ｓ　３９　２００　取水，受雨季及淤堵等影响水量也会变化。　ｊ　园区　地袅水　ｌ２２１．０３　Ｓ３　Ｔ　４４５　－４甜乏？　ｏ　缺水　１．２．３东露天区域可产生复用水资源约２Ｏ万ｍ。：该　台针　２６托０６　６∞５Ｉ２９　４２３０．断　＿２研‘．Ｉ３　１４ｌｏ　ｌ５４　考虑到“十三五”期间的可供水量变化较小，为便　于分析按照不变化计算。但用水需求却变化较大，以　２０１７年为界限，２０１６￣２０１７年用水量会逐步增加，但整　体来说是“可供大于所需”，即富余；２０１７年随着转型　项目不断投运，用水需求急剧增大，整体情况变为“所　需大于可供”，即缺水。具体情况详见表１。　第一，从源头抓起，提升复用水水质：在各污水处　理站中运行最困难的是井下水处理站，由于井下水处理　站的设计工艺是根据服务矿井的初步设计资料而设计　的，比较理想化。因此在实际的运行过程中问题较多，　需要对井下水处理站进行技术改造，加强各井工矿对井下　水仓的水质管理，将清掏水仓纳入日常生产管理。同时各　选煤厂必须全部闭路循环，杜绝清扫水外排和煤泥浓缩池　放池现象，增加后端污水处理站的处理负荷。　第二，扩大复用水使用范围：通过２０１５年用水量数　４近期及远期解决对策　结合上述分析，２Ｏ１７年以前平朔矿区水资源利用工　作的重点在于解决区域性不平衡和降低用水成本的问　题。安太堡、安家岭区域以及木瓜界、东露天区域水资　源富余、北坪工业园区缺水，而且使用引黄水承担较高　用水成本的同时仍有部分复用水资源未被使用，同时这　据分析，安太堡、安家岭区域的复用水主要用于露天矿　矿坑道路洒水和井下生产补充用水，少部分用于矿区的　绿化用水，使用范围限制了用量。因此，需将井工一矿　些富余的复用水资源的外排，不但造成大量的水资源浪　井下生产用水、洗选中心除尘清扫水以及露维中心的冲　费，还使公司面临着较大的环保压力。２０１７年以后，平　洗水由清水变为复用水，需进行相应管道投资。　朔矿区水资源利用工作的重点是要解决水源性缺水的问　第三，将东石湖的复用水用起来：东露天矿与其配　题，若规划中的项目都能落地甚至有更多的项目建设，　套的选煤厂生产用水主要依赖于引黄水，用水成本高，　到“十三五”末水资源缺口将更加巨大。为此，我们提　因此可将东石湖的水提升后满足矿坑水和加水需求。　出了短期通过“区域调配、减清增复”的解决思路，远　第四，从管理上严格管控清水用量：要想真正实现　期通过“申请配额、新建水厂”的解决思路，保障矿区　“减清增复”，相应的管理措施也必须跟上：　（１）清水　生产用水。　用量按照人数编制定额，严格实行用水量考核和阶梯水　４．１短期解决方案　价制度；　（２）建议对露天矿矿坑每天洒水量实行下限考　４．１．１　区域调配实现水资源共享：从安太堡、安家　核，而对井工矿和选煤厂的用水量实行上限考核。　岭区域调配至北坪工业园区，可调配水量包括２００万ｍ。／　４．２远期解决方案　年的引黄水配额（通过指标划转实现）和剩余的４７０万　从远期来看，平朔矿区转型项目的用水量为５３０７．７　ｍ。／年的复用水资源（通过与平朔矸石电厂代管的平鲁污　万ｍ　，用水缺口较大（４８６２．７）：ｊｍ。），通过各区域引黄　水处理厂水量置换实现）；从木瓜界、东露天区域调配　水配额及复用水资源的调配已不能满足各项目的用水需　至北坪工业园区，可调配水量包括６５０万ｍ。／年的引黄水　求，必须申请增加新的引黄配额。这需要通过与引黄公　配额（通过指标划转实现）和剩余的２００万ｍ。／年的复用　司及省水利厅沟通，新增引黄水配额４０００万ｍ。／年。而现　水资源（通过敷设管道就近调配）。　在由黄河供水公司建设经营的位于平鲁区万家寨引黄北　４．１．２减清增复降低用水成本：根据统计数据，２０１５　干线工程大梁水库配套引黄供水厂，工业用水供水规模　年公司消耗的清水中，除必要用于生活用水外，仍有相当　仅为２７００万ｍ。／年，且用水指标已全部分配完毕。因此，　一部分清水用于了生产用水，主要有东露天矿、井工一　除申请增加配额外还涉及配套新建５０００万ｍ。级的引黄净　矿、井工二矿、洗选中心和露维中心，具体情况如表２：　化水厂问题。解决该问题最大困难在于用水指标的申请　表２　和新建引黄净化水厂的审批及投资：一方面，新建引黄　净化水厂涉及到引黄水配额指标的变更调整，需由省政　簟盘名　精承　羹甩承　古诗　捕水蛊蕾　称　（万　／　锈　，　（万　，　穗承占比　’量　府、省水利厅等部门协调，审批难度较大，加之已有的　（万一，矗）　东露天　矿　ｌ２６．６Ｓ　０　ｌ２６指标受项目投运时间影响还未用足，审批难度更大；另　．６５　ｌＯｏ－Ｏ嘿　ｌｌｔ．２６　一井工一　７＆诣　ｌ∞方面，远期项目都未取得审批，水源项目先行投资风　矿　．４８　ｌ嚣．ｔｌ　稼辩　３０　洗进率　险巨大，不先行可能存在指标“被抢光”的情况，给公　心　ｌ９３．暑１　４９．Ｏ８　２４２．８９　１５＆３８　露雏中　司远期项目的审批、运行造成影响。因此，建议待主体　心　９薯．２３　Ｏ　９‘．２３　ｌＯ仉ｏｏｌ　８墨２３　项目获得审批后再同步推进，而在主体项目审批过程中　造成上述单位将清水用于生产的原因主要有三个：　若涉及水资源论证的情况，可以先行与引黄供水公司签　（１）主观上不想用复用水，认为复用水毕竟是污废水　订意向性文件。　处理得来的，从心理上不容易接受，还是用清水比较踏　５结语　实；　（２）复用水水质受污水处理厂的运行情况影响，水　随着煤炭价格逐步回归理性，平朔矿区“一煤独　质不太稳定是客观存在有时甚至较差，这也造成了使用　大”的局面难以支撑，煤电、煤化工是煤炭企业转型发　受阻；　（３）复用水管道不如清水管网的辐射范围广，有　展的首选，而“十三五”是转型的关键期。在此期间，　些车间厂房甚至单位所在区域没有复用水管道，想用也　解决好这些转型项目的用水对于煤炭企业来说至关重　用不上。针对上述情况，我们从管理和技术角度出发，　要。本文以平朔矿区为例，从供水潜力和用水需求入手　结合各单位的具体情况分别提出了以下解决措施：　分析，总结出了“十三五”期间平朔矿区水资源供需变　一１５５—　２０１　７年第０４期　（总第３９１期）　悯　（ＣｕｍｕＩａｔｉＶｅＮｔ０．ｙＮ０Ｏ４．２０１　７．３９１）　　现代化工艺技术在采矿工程中的应用分析　程召利　（兖煤矿业工程有限公司，山东邹城２７３５１６）　摘要：随着科学技术的不断发展，采矿工程机械化水平在不断提高。当前越来越多的现代化工艺技术应用在　采矿工程中，这就无形中提高了采矿工艺的技术化水平，也促进了矿井的安全生产。文章论述采矿工程中应　用的现代化采矿工艺技术和在采矿工程中应用现代化工艺技术需要注意的事项，阐述了采矿工程中应用绿色　开采工艺技术的发展趋势。　关键词：现代化工艺技术；采矿工程；绿色开采．Ｙ－艺；采矿业；矿产资源　文献标识码：Ａ　中图分类号：ＴＤ８２３　文章编号：１００９－２３７４（２０１７）０４—０１５６—０２　ＤＯＩ：１０．１３５３５￣．ｃｎｋｉ．１１—４４０６／ｎ．２０１７．０４．０７９　当前我国的采矿业与欧美其他发达国家相比，我国　２．２采矿设备和采矿人员　的采矿工艺设备相对落后，对于矿产资源的利用率及开　在采矿作业中的设备和工作人员会根据采矿工作的进　采率均较低，难以适应社会的实际需求。因此，提高矿　度和地点进行迁移。在开采矿产资源时要进行挖掘开采的　产资源开采率、促进采矿工程的现代化进程、改善开采　路线和巷道的确定，并且要做好采矿前的准备工作，这样　环境对于促进社会经济水平的提高尤为重要。　才能顺利地进行回采工作。这三者的关系必须相辅相成，　ｌ　当前时期采矿工程中工艺技术的应用前提　这样才能保证采矿工作顺利进行。如果没有做到相互协　在当前形势下，各个领域都渗透可持续发展、绿色　调，那么将会导致矿产资源减少和采矿失调等现象。　生态、低碳节能、环保等的思想意识。鉴于此，当前的　３采矿工程中应用的一些现代化采矿工艺技术　采矿工程在应用现代化工艺技术的时候，需要坚持绿　３．１　应用空场采矿工艺技术　色、低碳、环保的原则。针对采矿企业而言，只有有效　当今应用最为普遍的一种采矿技术是空场采矿技　地统一环境效益和经济效益，应用生态、环保、绿色、　术，这种技术划分矿区为矿房和矿柱这两个部分，在开　高效的采矿技术实时地发现以及解决采矿过程中面临的　采的过程中，首先开采矿房当中的矿产资源，再对矿柱　一系列环境问题，才可以实现自身核心竞争力的增强，　当中的矿产资源进行开采。在应用实践当中，矿房的回　才可以占据竞争中的优势地位。为此，在采矿工程当中　采支撑是矿柱，开采借助敞空的形式。矿柱的开采是通　选择和应用绿色采矿技术有着非常关键的作用和价值，　过工具的支撑，从而保障整个开采过程当中矿房不会出　这不但能够有效地保障采矿工程的顺利进行，而且也为　现比较大的改变。从整体上来讲，空场采矿技术能够实　我国采矿业以后的发展指明了方向。　现较高的开采率。　２采矿的现状　３．２应用充填采矿工艺技术　２．１采矿业的发展　充填采矿技术是在回采工作面前进的时候，借助填　矿产资源的开采势必会造成矿产资源枯竭、矿产资　充材料一一地填补采空区，保障采空区的支撑强度可以　源质量变差，使得开采条件越来越差，而矿产资源变得　满足安全生产的要求。在特殊的情况下，为了确保采空区　稀少，价格也会随之升高，开采的成本也会升高，但采出　围岩的支撑强度，还能够结合应用填充材料和支架，其中　的矿产质量差造成矿产贫化，从而影响了采矿的效率　向下分层充填法是比较普遍的充填采矿技术。应用充填采　质量和经济效益，因此其会严重影响到采矿业的发展。　矿技术能够使回采的有效性大大提升，使矿产安全事故　化特点以及存在的问题，并从技术层面、管理层面提出　【３］麦方代，刘文荣．煤炭矿区总体规划环评水资源承　了相应的解决措施，具有很强的实践指导意义。　载力分析——以新疆三塘湖矿区为例Ｕ］．环境影响评　价，　２０１５，（５）．　参考文献　【４］石缎花．煤炭矿区水资源承载力分析研究——以宣化一　【１】罗宏伟．彬长矿区供需水平衡分析及水量配置研究　下花园矿区为例Ⅱ】．绿色科技，２０１３，（６）．　Ｕ】．水利与建筑工程学报，２０１４，１２（３）．　【２】黄劲松，李洪林．浅谈准格尔矿区总体规划水资源承　作者简介：卞明明（１９８５－），男，江苏南京人，中煤平　载力［Ａ】．全国规划环境影响评价技术与管理交流会论　朔集团有限公司动力中心生产技术部主管，工程师，清华大学　工程硕士，研究方向：给水排水工程和工程管理。　文集【ｃ】．２００７．　（责任编辑：秦逊玉）　一ｌ５６—