3 酸性礦井水的預(yù)防與治理
3?1 酸性礦井水的預(yù)防
根據(jù)酸性礦井水形成的條件和原因,可以從減源、減量、減時(shí)等三個(gè)方面進(jìn)行預(yù)防或減輕其危害程度。
1>減源:撿選利用造酸礦物,化害為利。煤礦床的主要造酸礦物時(shí)夾雜在煤層中的黃鐵礦結(jié)核和煤本身的含硫量。煤的開采率低、殘留煤柱或浮煤丟失多,黃鐵礦結(jié)核廢棄在井下采空區(qū)中,被積水長(zhǎng)期浸泡,是產(chǎn)生酸性水的重要根源。減少工作面丟失的浮煤、積極撿選利用黃鐵礦結(jié)核,能減少產(chǎn)生酸性水的物質(zhì)。攔截地表水,減少入滲量。例如回填矸石,控制頂板,防止地面水沿塌陷裂隙浸入老空區(qū)。在井下,特別是老井或廢棄封閉井巷處,對(duì)礦井水施放適量的抑菌劑,抑制或殺滅微生物的活性,或者減少礦井水中微生物的數(shù)量。通過降低微生物對(duì)硫化物的有效作用,達(dá)到控制酸性礦井水生成的目的。
2>減少排水量:設(shè)立專門排水系統(tǒng),集中排酸性水,并在地表攔蓄起來,使其蒸發(fā)、濃縮,而后加以處理,免除污染。
3>減少排放酸性水的時(shí)間:減少礦井水在井下的停留時(shí)間,可在一定程度上降低微生物對(duì)煤中硫化物的氧化作用,從而有助于減少酸性礦井水的形成。對(duì)含黃鐵礦多、硫分高、地表水滲漏條件又好的淺部煤層,或已形成強(qiáng)酸性水的老窖積水區(qū),在開拓布局上要權(quán)衡利弊,統(tǒng)籌安排,在礦井前期不予開采或探放,留待礦井水末期處理,避免長(zhǎng)期排放酸性水。
3?2 酸性礦井水的治理
在一定地質(zhì)條件下,酸性水中的硫酸可與鈣質(zhì)巖石或其它基性礦物發(fā)生中和反應(yīng)而降低酸度。用燒堿作中和劑用量少,污泥生成也少,但水的總硬度往往很高,雖降低了水的酸度,但增加了硬度,而且成本高,現(xiàn)已基本不用。目前,處理方法有以石灰乳為中和劑的方法、石灰石為中和劑的方法以及石灰石——石灰法、微生物法和濕地處理法。石灰乳中和劑處理法適用于處理酸性較強(qiáng)、涌水量較小的礦井水;石灰石——石灰法適用于各種酸性礦井水,尤其是當(dāng)酸性礦井水中的Fe2+離子較多時(shí)適用,還可以減少石灰用量;微生物法基本原理時(shí)應(yīng)用氧化鐵細(xì)菌進(jìn)行氧化除鐵,此菌能從水生環(huán)境中攝取鐵,然后以氫氧化鐵形式把鐵沉淀子在它們的粘液分泌物中,時(shí)酸性水的低鐵轉(zhuǎn)化為高鐵沉淀出來,然后再用石灰石中和游離硫酸,可降低投資,減少沉渣。濕地法又稱淺沼澤法,此法具有成本低、易操作、效率高等優(yōu)點(diǎn),具體方法在這里不再詳述。
結(jié)論
煤系地層大多形成與還原環(huán)境,煤層開采后處于氧化環(huán)境,流鐵礦與礦井水和空氣接觸后,經(jīng)過一系列的氧化、水解等反應(yīng),使水呈酸性,形成酸性礦井水。對(duì)地下水以及其它環(huán)境和設(shè)施等造成一定的環(huán)境影響和破壞,同時(shí)會(huì)對(duì)人體健康造成一定的影響。通過對(duì)酸性礦井水的形成原因進(jìn)行分析,并采取一定的預(yù)防和治理措施,可減少酸性礦井水對(duì)地下水的污染、其它環(huán)境和設(shè)施等造成的破壞以及對(duì)人體健康的影響。