[发明专利]地下矿山废水零排放工艺

说明书

本发明提供了一种地下矿山废水零排放工艺，包括用水系统、回水补给系统和新水补给系统，用水系统包括采矿系统、充填系统及选矿系统；新水补给系统包括井下涌水系统和外界水系统；包括如下步骤：首先计算出总用水量；其次计算出各个环节的回水补给量；再次计算出井下涌水量、多余水量以及堵水率，并设定预设堵水率的值；最后利用设定的预设堵水率计算出堵水后的井下涌水量，进而计算出外界补给量。本发明通过精准的计算，结合帷幕注浆和地表清污分流对井下涌水系统的涌水量进行限制，然后通过外界水系统进行补给，使井下涌出的水全部利用，整体上实现废水零排放的绿色开采。

技术领域

本发明涉及矿山废水处理技术领域，尤其涉及一种地下矿山废水零排放工艺。

背景技术

在矿山开采过程中，特别是大水金属矿山的开采，会存在矿井水不能完全被消耗的问题，这种情况下通常需要将矿井水外排，但是含重金属的水排入自然水体后势必会对周围的水资源造成影响。为了避免含重金属的水对周边水资源的污染，尤其是一些处于水资源敏感地带的矿山，例如下游分布有多处居民饮用水源的矿山，将无法对该矿区内的矿产资源进行开发和有效利用，从而无法提升该地区的经济效益和社会效益，特别是对于资源条件好的高品位矿山，会因无法开采而造成矿产资源的严重浪费。

现如今国家号召创建绿色矿山，绿色可持续发展才是矿山企业的必由之路。随着环保政策的日益严格，一方面，新、改、扩建的重金属行业的重点建设项目必须遵循重金属污染物“减量置换”或“等量替换”的排放原则；另一方面，外排水需要满足极高的要求，部分地区甚至需要矿山企业实现零排放。在现如今的形势下，矿山企业的压力越来越大，企业需要将井下涌水和生产废水完全利用，以解决废水排放无环境容量的问题。因此，如何实现矿山企业废水零排放是亟待解决的问题。

申请号为CN202110618397.0的专利公开了一种大水矿山矿井水的综合治理方法，其方法工艺为：1)采用帷幕注浆技术在矿体周围建造水平和垂向上全封闭的阻水帷幕；2)将帷幕内的矿井水汇集至井下永久水仓进行初级物理沉降，产生的淤泥排至地表的尾矿浓缩池；3)所述初级物理沉降后的矿井水送至地表的澄清池进行化学絮凝沉淀，产生的污泥排至地表的尾矿浓缩池；4)所述化学絮凝沉淀后的矿井水采用以纳滤为核心的深度净化系统进行深度净化处理，处理后的清洁水达到饮用水及国家规定回灌水质标准；5)采用大流量回灌技术对深度净化后的清洁水部分或全部回注至帷幕外的地下含水层。该工艺虽然污水排放少，节能环保；但其不足之处在于：需要对矿井水进行多级净化处理，才能达到国家规定回灌水质尤其是饮用水的标准，该过程需要花费的人力和物力较大，成本较高。

有鉴于此，有必要设计一种改进的地下矿山废水零排放工艺，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地下矿山废水零排放工艺，根据矿区水文地质情况计算出井下涌水量，再通过精准的计算得出井下涌水被完全利用时需要达到的堵水率，根据计算结果设置一个高于该堵水率的预设堵水率，从而使井下涌水完全被用水系统利用的同时再利用外界水系统进行补给，使井下涌水完全被利用，实现废水零排放的绿色开采途径。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种地下矿山废水零排放工艺，包括用水系统、回水补给系统和新水补给系统，用水系统包括采矿系统、充填系统及选矿系统；新水补给系统包括井下涌水系统和外界水系统；包括如下步骤：

S1.根据采矿、充填和选矿能力、工艺以及工作制度分别计算出所述采矿系统、所述充填系统及所述选矿系统的用水量，根据三者之和得到总用水量；

S2.将所述采矿系统、所述充填系统及所述选矿系统产生的废水进行分别处理得到回水补给，计算出处理后得到的回水补给量，将所述回水补给再用于所述用水系统；

S3.根据矿区水文地质情况，计算出所述井下涌水系统的井下涌水量；根据步骤S2得到的所述回水补给量和所述井下涌水量之和与步骤S1得到的所述总用水量之差，得到多余水量；