【背景】神东矿区位于毛乌素沙漠边缘地带,属于干旱缺水地区,自然生态条件非常脆弱,水资源严重缺乏。大柳塔井田位于乌兰木伦河中游东岸,地形北高南低,东侧和北侧支沟发育,北侧基岩裸露,相对高差最大216 m。由松散层沙层泉或烧变岩泉排泄形成地表水系,流入乌兰木伦河和勃牛川。大柳塔煤矿第一个采空区储水设施于1998年建成,在采空区储水技术的基础上,通过持续技术创新,2010年在2个水平联合建成了充分利用采空区空间储水、采空区矸石对水体的过滤净化、自然压差输水的“循环型、环保型、节能型、效益型”的煤矿分布式地下水库,具有井下供水、井下排水、矿井水处理、水灾防治、环境保护和节能减排6大功能。
大柳塔矿一水平2-2煤层和二水平5-2煤层,层间距为155 m,目前2-2煤层已经采完。利用2-2煤层已采的3个盘区采空区建成了3座地下水库,5-2煤层建成了2个水循环利用硐室,4号地下水库在5-2煤层正在建设,2层煤通过多个钻孔连通,清水通过钻孔管道自流供下层煤生产使用,2层煤的污水通过6个注水点全部回灌到2-2煤层采空区,循环利用。大柳塔煤矿地下水库工程系统主要由一水平2-2煤层3座地下水库、二水平5-2煤层2个水循环利用硐室、6个污水回灌点和相关的钻孔及水循环利用水泵管道设施等组成,实现了层间距为155 m的2个水平的互联互通,建成了污水注入上层煤采空区、清水自流下层煤供生产利用的循环利用系统,形成了1个完整的、庞大的、具有立体空间网络的煤矿地下水库工程系统。
目前地下水库污水日回灌量约9 790 m3,经地下水库矸石沉淀过滤吸附净化后供井下生产和地面生产、生活使用,井下清水日均复用水量约7 770 m3,地面日均使用水量约4 500 m3,其余水储存于地下水库备用,地下水库现有总储水量约710.5万m3,实现了“地面清水零入井,地下污水零升井”的双零目标,有效保护了水资源。大柳塔煤矿地下水库分布及其水资源循环工艺流程如下图所示。

来源:《煤炭科学技术》
引用格式:陈苏社,黄庆享,薛刚,等.大柳塔煤矿地下水库建设与水资源利用技术[J].煤炭科学技术,2016,44(8):21-28.