公布日：2022.08.19
申請日：2022.05.07
分類(lèi)號：C02F1/00(2006.01)I;E03B1/02(2006.01)I;E03B3/32(2006.01)I;E03B3/34(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種地下礦山廢水零排放工藝，包括用水系統、回水補給系統和新水補給系統，用水系統包括采礦系統、充填系統及選礦系統；新水補給系統包括井下涌水系統和外界水系統；包括如下步驟：首先計算出總用水量；其次計算出各個(gè)環(huán)節的回水補給量；再次計算出井下涌水量、多余水量以及堵水率，并設定預設堵水率的值；最后利用設定的預設堵水率計算出堵水后的井下涌水量，進(jìn)而計算出外界補給量。本發(fā)明通過(guò)精準的計算，結合帷幕注漿和地表清污分流對井下涌水系統的涌水量進(jìn)行限制，然后通過(guò)外界水系統進(jìn)行補給，使井下涌出的水全部利用，整體上實(shí)現廢水零排放的綠色開(kāi)采。
權利要求書(shū)
1.一種地下礦山廢水零排放工藝，其特征在于：包括用水系統、回水補給系統和新水補給系統，所述用水系統包括采礦系統、充填系統及選礦系統；所述新水補給系統包括井下涌水系統和外界水系統；包括如下步驟：S1.根據采礦、充填和選礦能力、工藝以及工作制度分別計算出所述采礦系統、所述充填系統及所述選礦系統的用水量，根據三者之和得到總用水量；S2.將所述采礦系統、所述充填系統及所述選礦系統產(chǎn)生的廢水進(jìn)行分別處理得到回水補給，計算出處理后得到的回水補給量，將所述回水補給再用于所述用水系統；S3.根據礦區水文地質(zhì)情況，計算出所述井下涌水系統的井下涌水量；根據步驟S2得到的所述回水補給量和所述井下涌水量之和與步驟S1得到的所述總用水量之差，得到多余水量；S4.根據S3得到的所述多余水量和所述井下涌水量計算出所述多余水量為零時(shí)的堵水率；利用預設方法對所述井下涌水系統的涌水處進(jìn)行堵水處理，以達到高于所述堵水率的預設堵水率；S5.根據步驟S4得到的所述預設堵水率計算出所述井下涌水系統的堵水后的井下涌水量；根據S1得到的所述總用水量與步驟S2得到的所述回水補給量以及所述堵水后的井下涌水量之和的差值，計算出需要所述外界水系統提供的外界補給量。
2.根據權利要求1所述的地下礦山廢水零排放工藝，其特征在于：步驟S4中所述預設方法包括帷幕注漿和地表清污分流。
3.根據權利要求2所述的地下礦山廢水零排放工藝，其特征在于：所述帷幕注漿根據礦區水文地質(zhì)情況，實(shí)時(shí)調整幕底深度與帷幕端點(diǎn)；所述地表清污分流是對地表溝渠實(shí)施清污分流。
4.根據權利要求1所述的地下礦山廢水零排放工藝，其特征在于：所述選礦系統包括水洗篩分系統、跳汰分選系統、洗砂系統和磨選及脫水系統；所述水洗篩分系統、所述跳汰分選系統和所述洗砂系統產(chǎn)生的廢水經(jīng)跳汰及洗砂水處理系統處理后，再回用給所述選礦系統；少量地表沖洗水和所述磨選及脫水系統產(chǎn)生的精礦水及尾礦水經(jīng)選礦廢水處理系統處理后，再回用給所述選礦系統。
5.根據權利要求4所述的地下礦山廢水零排放工藝，其特征在于：所述采礦系統產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水，經(jīng)礦井水處理系統處理后，再回用給所述用水系統。
6.根據權利要求5所述的地下礦山廢水零排放工藝，其特征在于：所述充填系統產(chǎn)生的廢水包括濃密機溢流水和充填泌水；所述濃密機溢流水經(jīng)所述選礦廢水處理系統處理后，再回用給所述選礦系統；所述充填泌水經(jīng)所述礦井水處理系統處理后，再回用給所述用水系統。
7.根據權利要求6所述的地下礦山廢水零排放工藝，其特征在于：所述井下涌水系統產(chǎn)生的井下涌水經(jīng)所述礦井水處理系統處理后，再回用給所述用水系統。
8.根據權利要求1所述的地下礦山廢水零排放工藝，其特征在于：所述外界水系統為市政供水系統。
9.根據權利要求8所述的地下礦山廢水零排放工藝，其特征在于：所述市政供水系統除了給所述用水系統供水外，還給廠(chǎng)區生活系統供水；所述廠(chǎng)區生活系統產(chǎn)生的生活污水經(jīng)處理后用于廠(chǎng)區綠化。
10.根據權利要求7所述的地下礦山廢水零排放工藝，其特征在于：廠(chǎng)區設有應急系統，所述應急系統能夠容納不低于10天的所述堵水后的井下涌水量；在廠(chǎng)區長(cháng)期不作業(yè)時(shí)，所述井下涌水系統產(chǎn)生的所述井下涌水經(jīng)所述礦井水處理系統處理后，作為生產(chǎn)用水用于附近工業(yè)園區的企業(yè)。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種地下礦山廢水零排放工藝，根據礦區水文地質(zhì)情況計算出井下涌水量，再通過(guò)精準的計算得出井下涌水被完全利用時(shí)需要達到的堵水率，根據計算結果設置一個(gè)高于該堵水率的預設堵水率，從而使井下涌水完全被用水系統利用的同時(shí)再利用外界水系統進(jìn)行補給，使井下涌水完全被利用，實(shí)現廢水零排放的綠色開(kāi)采途徑。
為實(shí)現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種地下礦山廢水零排放工藝，包括用水系統、回水補給系統和新水補給系統，用水系統包括采礦系統、充填系統及選礦系統；新水補給系統包括井下涌水系統和外界水系統；包括如下步驟：
S1.根據采礦、充填和選礦能力、工藝以及工作制度分別計算出所述采礦系統、所述充填系統及所述選礦系統的用水量，根據三者之和得到總用水量；
S2.將所述采礦系統、所述充填系統及所述選礦系統產(chǎn)生的廢水進(jìn)行分別處理得到回水補給，計算出處理后得到的回水補給量，將所述回水補給再用于所述用水系統；
S3.根據礦區水文地質(zhì)情況，計算出所述井下涌水系統的井下涌水量；根據步驟S2得到的所述回水補給量和所述井下涌水量之和與步驟S1得到的所述總用水量之差，得到多余水量；
S4.根據S3得到的所述多余水量和所述井下涌水量計算出所述多余水量為零時(shí)的堵水率；利用預設方法對所述礦井涌水系統的涌水處進(jìn)行堵水處理，以達到高于所述堵水率的預設堵水率；
S5.根據步驟S4得到的所述預設堵水率計算出所述井下涌水系統的堵水后的井下涌水量；根據S1得到的所述總用水量與步驟S2得到的所述回水補給量以及所述堵水后的井下涌水量之和的差值，計算出需要所述外界水系統提供的外界補給量。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟S4中所述預設方法包括帷幕注漿和地表清污分流。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述帷幕注漿需要根據礦區水文地質(zhì)情況，實(shí)時(shí)調整幕底深度與帷幕端點(diǎn)；所述地表清污分流是對地表溝渠實(shí)施清污分流。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述選礦系統包括水洗篩分系統、跳汰分選系統、洗砂系統和磨選及脫水系統；所述水洗篩分系統、所述跳汰分選系統和所述洗砂系統產(chǎn)生的廢水經(jīng)跳汰及洗砂水處理系統處理后，再回用給所述選礦系統；少量地表沖洗水和所述磨選及脫水系統產(chǎn)生的精礦水及尾礦水經(jīng)選礦廢水處理系統處理后，再回用給所述選礦系統。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述采礦系統產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水，經(jīng)礦井水處理系統處理后，再回用給所述用水系統。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述充填系統產(chǎn)生的廢水包括濃密機溢流水和充填泌水；所述濃密機溢流水經(jīng)所述選礦廢水處理系統處理后，再回用給所述選礦系統；所述充填泌水經(jīng)所述礦井水處理系統處理后，再回用給所述用水系統。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述井下涌水系統產(chǎn)生的井下涌水經(jīng)所述礦井水處理系統處理后，再回用給所述用水系統。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外界水系統為市政供水系統。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述市政供水系統除了給所述用水系統供水外，還給廠(chǎng)區生活系統供水；所述廠(chǎng)區生活系統產(chǎn)生的生活污水經(jīng)處理后用于廠(chǎng)區綠化。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，廠(chǎng)區設有應急系統，所述應急系統能夠容納不低于10天的所述堵水后的井下涌水量；在廠(chǎng)區長(cháng)期不作業(yè)時(shí)，所述井下涌水系統產(chǎn)生的所述井下涌水經(jīng)所述礦井水處理系統處理后，作為生產(chǎn)用水用于附近工業(yè)園區的企業(yè)。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明提供的地下礦山廢水零排放工藝，根據礦區水文地質(zhì)情況計算出井下涌水量，再通過(guò)精準的計算得出井下涌水被完全利用時(shí)需要達到的堵水率，根據計算結果設置一個(gè)高于該堵水率的預設堵水率，利用帷幕注漿和地表清污分流對井下涌水系統的涌水處進(jìn)行堵水處理，以達到預設堵水率，從而使井下涌水完全被用水系統利用，再結合外界水系統進(jìn)行補給。該工藝通過(guò)精準的計算和精細化的實(shí)施過(guò)程，使井下涌水完全被利用，避免其外排造成水資源污染，實(shí)現廢水零排放的綠色開(kāi)采途徑，最大程度地保護了生態(tài)環(huán)境。
(2)本發(fā)明對不同系統產(chǎn)生的廢水及同一系統產(chǎn)生的不同種類(lèi)的廢水采用分別處理和分別回用，以實(shí)現廢水的全部循環(huán)利用。根據不同種類(lèi)廢水的具體情況，選用最合適的回收處理方法，不僅處理量少，而且不會(huì )造成廢水的過(guò)度處理以減少生產(chǎn)成本。
(3)本發(fā)明提供的地下礦山廢水零排放工藝，采用帷幕注漿和地表清污分流從源頭上減少了井下水的涌出，再結合采選廢水處理回用等處置方案，整體上實(shí)現廢水零排放的綠色開(kāi)采，環(huán)境風(fēng)險防范措施可行，環(huán)境風(fēng)險可控，對水環(huán)境沒(méi)有新增污染物，不影響下游飲用水源和生態(tài)環(huán)境，尤其對水環(huán)境敏感脆弱地區值得借鑒。
（發(fā)明人：劉澤洲;潘冬;田志剛;歐陽(yáng)仕元;王俊;陳尚周;王宇;歐昌文;雷明;李運勝;趙忠花;羅振宇;廖九波;鄂玉強;李昕蔚;李智;李真;劉志軍;王筱添;方慶紅;趙曉昕;羅靜）
