一种矿区废水治理方法技术

本发明专利技术涉及废水治理技术领域，公开了一种矿区废水治理方法，包括以下步骤：在矿区内修建与各个矿井之间连通的地表水排水渠道，所述地表水排水渠道与下游水道连通实现对雨水进行截流导排，最大程度地减少地表水给矿井补充水源；对矿区的所有矿井进行封堵，最大限度地阻截进入矿坑的地下水径流；在矿区内靠近矿井的位置布设降水引流井，所述降水引流井包括井孔和井管，所述井孔依次穿过上部含水层、矿层后延伸至矿层下方的下部含水层内；本发明专利技术提供的一种矿区废水治理方法，解决了现有技术无法从源头上实现对废水产生进行有效治理的问题。从源头上实现对废水产生进行有效治理的问题。从源头上实现对废水产生进行有效治理的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种矿区废水治理方法


[0001]本专利技术涉及废水治理
，具体涉及一种矿区废水治理方法。

技术介绍

[0002]矿区地下水以大气降水为主要补给来源，降水渗透到含矿地层后，会受到含矿地层的污染，因此，矿井中长期存在酸性矿井涌水，涌水中携带着大量酸性物质以及铁、锰、锌等金属元素，极具污染性，矿井涌水流经附近土壤，不仅造成了当地农作物减产，甚至耕地荒废，并且废水进入附近水体，导致水体恶化，污染环境。
[0003]矿井酸性废水PH值较低，腐蚀性强，同时含有众多重金属元素，排放到地表会造成大面积地表水污染，重金属离子会消耗水中溶解氧，降低水体自身的净化能力，会对淡水动、植物生长产生不良影响，引起水中鱼类、藻类浮游生物大量死亡、灭绝。同时，酸性废水会破坏土壤结构，可能导致农作物死亡。矿酸性废水主要以硫酸盐为主，硫酸盐生物降解的产物主要是硫化氢，H2S本身含有毒性且气味极臭，严重污染空气，对人体造成不良影响。
[0004]大气降水入渗方式一为面状渗入，二为集中点状补给。面状渗入主要通过松散的地表土层入渗，集中点状入渗主要通过矿区的岩溶裂缝和岩溶通道，未封闭好的矿洞、钻井(孔)。大气降水进入矿层上覆顶板二叠系上统长兴组(P3c)含水层，该层上覆于含矿地层之上，构成了矿床的间接顶板充水含水层，富水性弱、中等。该层主要为中厚层状至厚层状石灰岩，风化裂隙、构造裂隙以及岩溶裂隙构成地下水向下入渗通道。若不对矿井进行封堵，地下水受地形控制向下继续入渗，进入二叠系上统龙潭组(P31)，该层含水介质发育差，补给条件不好，地形有利于排水，含裂隙水，可采煤层赋存于该层之中，该层已构成矿床之直接充水含水层，在采矿过程中，岩体完整性已大面积破坏，形成多个老硐，导水裂隙带将触及该层，特别是M9煤层上距P3c底界约50m，当开采M9煤层时，形成大面积采空区可能造成地面塌陷，已由相对隔水层转为大面积的透水层，届时该层地下水将通过导水裂隙带及塌陷带间接进入井巷，对井巷充水产生影响，地下水在该层中运移，携带矿层中的有害物质，最终在洞口等低洼位置排出，这也是矿井涌水出洞口的直接因素。
[0005]针对矿井口涌出废水的问题，目前，常见做法是对矿井内导水裂隙进行封堵实现对废水的隔离，也即是，在开采区采用帷幕灌浆工艺，隔离矿井废水涌出，但是，此种方式存在的问题是，即便是对裂隙进行封堵，但由于地下水会持续性的渗透，因此，在矿井内的其他地方仍然会产生渗漏，因此，若仅仅通过对矿井进行封堵并不能有效的实现对废水的隔离，且也无法从根本上解决废水产生的问题。
[0006]当然，也可以通过在矿区下游修建污水处理站，且在开采区采用帷幕灌浆工艺，隔离矿井废水涌出，但该方案前期投资数额巨大，且后期使用成本高昂，每年的运营费用也是一笔不小的数目，因投资大、施工周期长，且若矿区周围是农田或地形是沟壑等限制，则无法实施，加之设备运行也需要耗能，不利于节能环保。由此可知，采用修建污水处理站与采用帷幕灌浆工艺相结合的方式不仅存在资金、建设实施障碍且也同样无法从根本上解决废水已经产生的问题。
[0007]如上所述，矿井经过长期的开采，已经导致周边土壤受到了污染，为保障周边居民的身体健康及农作物生长安全，因此，急需提出一种能够彻底解决矿区废水产生的矿区废水治理方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种矿区废水治理方法，用以解决现有技术中存在的至少一个上述问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]一种矿区废水治理方法，主要包括地下水源头引流控制、关键污染污隔离和污泥集中处理，具体包括以下步骤：
[0011]在矿区内修建与各个矿井之间连通的地表水排水渠道，所述地表水排水渠道与下游水道连通实现对雨水进行截流导排，最大程度地减少地表水给矿井补充水源；
[0012]对矿区的所有矿井进行封堵，最大限度地阻截进入矿坑的地下水径流；
[0013]在矿区内靠近矿井的位置布设降水引流井，所述降水引流井包括井孔和井管，所述井孔依次穿过上部含水层、矿层后延伸至矿层下方的下部含水层内，所述井孔内设有井管，所述井管包括从上至下依次连接的上部透水管、中部隔离管和下部透水管，所述上部透水管位于矿层的上方，所述下部透水管位于矿层的下方，所述中部隔离管用于对矿层进行隔离。
[0014]本技术方案，矿区废水治理采取地表疏导防渗、地下降水引流的技术路线。在查清矿区水文地质条件的基础上，采用地上和地下相结合的方式进行综合治理，地上工程主要为地表水排水渠道的修建和矿井封堵工程，地下工程主要为在矿区内设置若干个降水引流井。
[0015]首先，地表水排水渠道将地表水引出矿区，最大程度地减少地表水给矿井补充水源；其次，对矿井进行封堵，也即是，实现了地下水径流通道的封堵，从而最大限度地阻截了进入矿坑的地下水径流；综上，修建地表水排水渠道及对矿井进行封堵，二者结合可减少地表水体的入渗补给。最后，地下采用降水引流井降低矿区地下水位，使矿层上方未受污染的水通过降水引流井下渗到下部含水层内，比如茅口组含水层内，内并向四周扩散，茅口组含水层的地表岩溶较发育，补给条件好，富水性强，可通过暗河系统进行排泄，从而很好的控制了矿井的涌水源头。结合上述地表疏导防渗、地下降水引流的治理方法，本技术方案实现了地表无污染水流的目的，从源头处理，使水资源不被污染，有效保护水资源平衡，从根源上一次性解决矿区水污染问题。
[0016]具体的，由于在靠近矿井的位置设有井孔，井孔依次穿过上部含水层、矿层后延伸至矿层下方的下部含水层内，根据实际情况，下部含水层可以是茅口组含水层或该层以下的其他地层，井管包括从上至下依次连接的上部透水管、中部隔离管和下部透水管，由于矿层富水性弱，厚度大，在矿区内是一个良好隔水层，且因土壤在沉积过程中粉细沙夹层和透镜体的存在及粘土颗粒的定向排列等，往往使水平方向的渗透系数大于垂直方向的渗透系数，因此，在地表水还未渗入矿层或者有少量渗入矿层的情况下，上部透水管位于矿层的上方能够保证地表水顺利渗透进入降水引流井内，且在降水引流井附近，地表水会以降水引流井中心为基准呈漏斗状朝向降水引流井渗透，从而能够最大程度降低地表水从垂直方向
上渗入矿层，造成地下水的污染；中部隔离管的设置，能够实现对矿层的隔离，也即是，受到矿层污染的水源无法流入至降水引流井内，从而实现了对矿层中产生的废水的隔离，且进入降水引流井内的水也不会受到矿层的影响；下部透水管的设置，使得井内未受污染的水源能够通过下部透水管渗入茅口组含水层内并向四周扩散，茅口组含水层的地表岩溶较发育，补给条件好，富水性强，可通过暗河系统进行排泄。本技术方案提供的降水引流井，将地表水通过降水引流井的井管引到深部透水性强的茅口组含水层，当大量的地表水都绕过矿层被引入深部透水性强的岩层，则能够很大程度的减少了地表水受到矿层的污染，渗透到矿层的水源明显减少，则也直接从源头解决了矿井涌水产生废水的问题。本技术方案的实施，可直接减少矿区水体和土壤中重金属污染，对于解决矿区历史遗留问题和改善区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿区废水治理方法，其特征在于，包括以下步骤：在矿区内修建与各个矿井之间连通的地表水排水渠道，所述地表水排水渠道与下游水道连通实现对雨水进行截流导排，减少地表水给矿井补充水源；对矿区的所有矿井进行封堵，阻截进入矿坑的地下水径流；在矿区内靠近矿井的位置布设降水引流井，所述降水引流井包括井孔和井管，所述井孔依次穿过上部含水层、矿层后延伸至矿层下方的下部含水层内，所述井孔内设有井管，所述井管包括从上至下依次连接的上部透水管、中部隔离管和下部透水管，所述上部透水管位于矿层的上方，所述下部透水管位于矿层的下方，所述中部隔离管用于对矿层进行隔离。2.根据权利要求1所述的一种矿区废水治理方法，其特征在于：所述降水引流井的数量不少于矿区内矿井的数量，所述降水引流井的位置分布于靠近矿井洞口或矿井主洞的延伸方向。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：须民珍，候联界，高振，侯佳琪，侯影，
申请(专利权)人：四川央鼎实业有限公司，
类型：发明
国别省市：