白乐 李恩宽 郭欣伟

摘 要：为缓解水资源供需矛盾与水资源压力，评价矿井水开发利用现状，挖掘其潜力，是开展矿井水资源化利用的重要工作。梳理总结矿井水资源利用及相关概念与内涵，指出矿井水资源可利用量是开发利用能力的函数，对应开发利用能力的矿井水资源可划分为可利用量和不可利用量两部分。采用极限分析理论，推理辨析矿井水现状利用量、理论利用量及潜力等概念和定量关系，完善和统一了矿井水资源利用的概念体系和评价方法。以石圪台矿区为例，评价矿井水资源利用现状和潜力，计算出现状和理论可利用量分别为602.25万～1 159.75万m3、730.00万～1 405.75万m3，现状和理论利用潜力分别为0 ～163.66万m3和131.67万～ 409.67万m3，指出了现状矿井水资源利用的阈值空间和挖掘方向。

关键词：矿井水资源;可利用量;开发利用能力;潜力;石圪台矿区

Abstract：In order to alleviate the contradiction between supply and demand of water resources and the pressure of water resources， evaluate the present situation of mine water development and utilization， and tap the potential， it is an important work to carry out the utilization of mine water resources. Combing and summarizing the utilization of mine water resources and related concepts and connotations， this paper brought out the related concepts of mine water resources utilization， and pointed out that the available amount of mine water resources was a function of utilization capacity. Mine water resources with corresponding utilization capacity could be divided into two parts. Using the theory of limit analysis， the concept and quantitative relationship of mine water current utilization， theoretical utilization and potential were analyzed. This paper improved and unified the concept system and evaluation method of mine water resources utilization. Taking the Shigetai mining area as an example， the status and utilization potential of mine water resources utilization were evaluated. After calculation， the current situation and theoretical available capacity were 6.02 million m3-11.59 million m3 and 7.30 million -14.06 million m3 respectively. The current and theoretical utilization potential were 0-1.64 million m3 and 1.32 million m3-4.10 million m3 respectively. It pointed out the threshold space and excavation direction of the current utilization of mine water resources.

Key words： mine water resources; available quantity; utilization capability; potential evaluation; Shigetai mining area

根据国家煤矿安全监察局2012年的调查统计，近年来我国煤矿年实际排水量为71.7亿m3，煤矿正常涌水量超过1 000 m3/a的共有61家，矿井水损失量约60亿t/a，相当于我国工业和民用缺水量（100亿t/a）的60%[1]。在矿井水没有得到有效利用的同時，矿区建设面临找水、水资源综合利用和优化配置等难题。因此，矿井水资源化利用是煤炭资源开发和水资源短缺矛盾双重驱动下的产物，将其纳入区域水资源开发利用发展规划，是缓解煤炭开采区水资源短缺、提高水资源利用效率的重要途经。国家发展改革委、国家能源局联合印发的《矿井水利用发展规划》提出 “到2015年……全国煤矿矿井水排放量达71亿m3，利用量54亿m3，利用率提高到75%，新增矿井水利用量18亿m3”。2015年国务院发布的“水十条”中明确提出“推进矿井水综合利用，煤炭矿区的补充用水、周边地区生产和生态用水应优先使用矿井水，加强选煤废水循环利用”。

众多学者从不同角度对矿井水资源利用现状、技术及存在问题进行了研究。李喜林等[2]提出了“矿井水资源评价”的概念，阐述了其内涵、研究内容和技术体系。何绪文等[3]调查得出2005年全国煤矿矿井涌水量为42亿m3左右，利用率仅为26.2%。顾大钊[4]提出的地下水库储用矿井水理念在神东矿区成功运用，为西部地区煤矿矿井水资源化利用提供了理论和技术依据。袁亮等[5]基于多应力场耦合演化规律对关闭/废弃矿井水进行智能精准开发。郭雷等[6]针对矿井水管理现状及存在的问题，建议健全矿井水利用标准体系。连会青等[7]提出了矿井水“排水（疏水）—供水—回灌—生态环保—安全开采”五位一体化利用模式。矿井水处理技术的长足发展[8-14]，为矿井水资源化利用奠定了科技基础。