在陜煤集團黃陵礦業公司一號煤礦井下，一套融合混凝分離與反滲透技術的智能水處理系統平穩運轉，采空水經過多級凈化后，化作汩汩清流注入生產管網。

自2022年9月投運以來，這套國內首創的井下采空水深度處理系統已累計處理采空水141.5萬立方米，其中84.9萬立方米水實現就地復用，開創了煤礦井下采空水“自凈自用”新模式。

井下處理，就地利用

煤礦采空水通常通過管路和水溝流入水倉，再由離心泵排至地面污水處理站，經處理達標后才可外排。為解決傳統采空水地面處理能耗高、利用率低的問題，該礦創新提出了“井下處理、就地利用”的技術路線。

2022年3月，北一復用水處理站啟動建設。建設內容包括來水、排水管路改造與鋪設，在北一進風巷建設調節池、混凝分離系統、中間水池、成品水池、濃水池，并安裝調試設備。2022年9月初，土建、設備安裝和調試工作全部完成。

北一復用水處理站

北一復用水處理站的水源來自5個采空區，收集后流入北一泵房和三盤區水倉，再由潛水泵供給北一復用水處理站調節池。高壓風機為調節池提供曝氣，以確保水質和水量穩定，隨后由提升泵將水輸送至混凝分離系統。

該礦機電部部長宋燾詳細介紹了工藝流程。他們在混凝分離系統第一反應池安裝了酸堿檢測計，水的酸堿值適中，無需調節；水流入第二反應池、混凝分離池，經初步過濾去除雜質后，由提升泵送至中間水池；在中間水池短暫停留后，水流徑反滲透膜；反滲透膜二次過濾后，產生濃水和成品水，分別流入濃水池和成品水池；成品水供北一盤區生產，濃水則排至地面污水處理站處理，達標后用作地面灑水和花園澆水，實現采空區水資源就地利用。

立體防護，杜絕滲漏

北一復用水處理站位于北一、二進風巷聯絡巷之間，巷道寬5米、高3.75米。

“為了節省空間并提高施工效率，我們依據地勢高低落差設計建設水池，顯著減少了池體的開挖工作量。同時，池底采用階梯式設計，最大化利用井下有限的空間。未來，該處理站周邊將布置多個采煤工作面。”黃陵礦業公司一號煤礦生產技術部主管荊琪說。

隨著采煤作業推進，北一復用水處理站可能面臨底鼓和滲漏等問題。因此，如何確保北一復用水處理站穩定運行，成為亟待解決的關鍵問題。

北一復用水處理站水倉側重防滲漏底鼓，底板側幫采用“錨桿+錨索梁+金屬網+噴砼”支護方式，墻體以“井字型”螺紋鋼混澆筑，形成立體防護體系。這套防護體系如同給水倉穿上“防彈衣”。

距離北一復用水處理站只有100米的501采煤工作面，于2023年6月閉采、密閉。截至目前，北一復用水處理站未出現底鼓和滲漏現象。

“混凝分離器對采空水中懸浮物、微顆粒進行物理分離，即初步過濾，再通過反滲透膜去除分離水中鹽分離子。運行中，平均4天加注一桶阻垢劑，防止設備生長水垢。‘自凈自用’采空水全部采用純物理分離技術，處理過程不添加化學藥劑。反滲透系統產生的濃水經地面二次處理后用于礦區綠化，最終實現廢水零排放。”該礦機電隊技術員緱曉康說。

“智能化控制技術的成功應用，不僅提高了采空水復用效率，還提升了復用水質量。下一步，我們將繼續優化系統，提升采空水復用水平。”黃陵礦業公司一號煤礦機電副總經理張玉良表示。

作者：張毅 版面編輯：杜明陽

來源：中國煤炭報

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