陈 珊

（山西省水资源研究所，山西 太原 030001）

1 概况

山西天地王坡煤业有限公司（以下简称王坡煤矿）位于晋城市泽州县西北部王坡村西侧，距晋城市城区约25km，属沁水煤田樊庄勘探区的一部分。井田处于太行山南段、丹河与沁河分水岭，属构造剥蚀中低山区。区内沟谷发育，地形切割破碎，地形坡度20°~30°。地势中部高、东西低。海拔在850~1300m之间，相对高差450m，最低为井田东部的长河河谷，标高850m，最高为井田中部的皇岭，标高1303.64m。

王坡矿井煤炭资源丰富，地质储量358.69Mt，设计可采储量200.25Mt。按照国家提出的“关小、改中、建大”的煤炭发展调整方针以及晋城市煤炭发展规划，王坡煤矿拟对现有矿井进行改扩建，使矿井生产规模由150万t/a扩大到300万t/a。通过改扩建，不仅可实现增产、提高矿井经济效益，还可大幅增加地方财政收入，带动和实现地方经济的可持续发展。

下面在调查分析区域水资源开发利用现状、水资源环境和区域水资源合理配置的基础上，对王坡煤矿取用水的合理性进行分析。

2 取水合理性分析

2.1 取水水源与取水地点

取水水源：生产取水拟采用矿井水处理站再生水与现有水源井岩溶地下水作为供水水源；厂区职工生活取水新凿水源井以岩溶地下水作为供水水源。

取水地点：生产取水口位于工业场地矿井水处理站附近；厂区职工生活取水口位于高位水池。

2.2 合理性分析

王坡煤矿改扩建工程实施后，不仅可充分发挥现有设备及人员潜力，有利于提高生产效率，降低生产成本，提高矿井经济效益，还有利于加快煤炭产业结构调整，推动煤炭工业上档升级，进一步满足市场需求，发挥资源优势，提高生产能力和生产安全性。因此，王坡煤矿实施改扩建符合国家产业政策及企业发展规划，项目建设十分必要。

经分析评价，该项目具有良好的经济效益和抗风险能力。因此，从企业发展及地方财政收入等方面考虑，该项目的建设是合理的。

该项目生产取水水源符合区域水资源优化配置和可持续利用；符合建设投资少、运行费用低、综合效益大的原则；取水水源选择遵循“先污水、后地表水、再地下水”的取水次序。因此，从节约水资源、保护生态环境角度出发，项目取水水源是合理的。

综上所述，王坡煤矿改扩建符合国家产业政策及企业发展规划，对提高企业经济效益，建立和谐矿区，增加地方财政收入是必要的，煤矿建设在经济及技术上是合理可行的。

3 用水合理性分析

3.1 用水规模

项目设计日用水量为2867m3，年需补给水量为95.4万m3，其中：生产日用水量2639m3，按年运行330d计，年用水量87.1万m3；厂区职工生活日用水量228m3，按年运行365d计，年用水量8.3万m3。

3.2 用水过程

王坡煤矿用水主要有生产用水、厂区职工生活用水两部分。生产用水主要包括井下消防洒水、选煤用水、工业场地喷洒及洗车等。厂区职工生活用水主要指生产区及生活区保证职工安全生产与身体健康等附属用水，用水项目主要包括办公楼、浴室、食堂、洗衣房、锅炉房及其他用水等。

经取用水合理性分析，该项目的设计取水量为2867m3/d（95.4 万 m3/a），其中：生产取水 2639m3/d（87.1万 m3/a），厂区生活取水 228m3/d（8.3万 m3/a）。

3.3 用水水平分析

3.3.1 采煤及选煤单位产品取水量

单位产品取水量是指每生产单位数量的工业产品所需要的新水量，其计算公式为：

式中：Vuf——单位产品取水量，m3/t；

Vyf——年总取水量，万m3；

Q——年生产规模，万t。

本煤矿原煤开采量为300万t/a，采煤年取水量为72万m3，其中：采煤生产取水量64万m3，生活取水量8万m3。经计算，吨煤取水量0.24m3，符合《山西省用水定额》规定的煤炭、无烟煤生产企业取水定额不大于0.25m3/t的用水标准。

本煤矿入洗原煤量300万t/a，年需水量23.4万m3，其中：洗煤生产取水量23.1万m3，生活取水量0.3万m3。经计算，吨煤需水量0.078m3，用水指标符合《山西省用水定额》规定的煤炭洗选取水定额不大于0.12m3/t的用水标准。

3.3.2 职工生活取水指标

职工生活取水指标是指每个职工在生产中每天用于生活的取水量，其计算公式为：

式中：Vlf——职工人均生活日取水量，L/p·d；Vylf——职工生活日取水总量，m3/d；n——职工总人数，p。

本煤矿生活取水量228m3/d，用水总人数1500人，经计算，取水定额为152L/p·d。据调查，王坡煤矿生产环境较差，职工洗浴用水量较大，致使职工生活取水指标较高，但其用水指标仍略低于高平伯方煤矿厂区职工157.4L/p·d的生活取水指标，符合煤矿企业用水特点。因此，该项目厂区生活取水量228m3/d是较为合理的。

3.3.3 选煤重复利用率

式中：Vr——总复用水量，m3/d；

Vt——总用水量，m3/d。

总用水量等于总取水量与总复用水量之和。本煤矿选煤生产取水量为701m3/d，串联复用水量128m3/d，循环复用水量5000m3/d。经计算，复用率为88.0%，达到煤矿企业选煤生产复用水先进水平（85%~90%）。

3.3.4 新水利用系数

新水利用系数是指在一定的计量时间（年）内，生产过程中使用的取水量与外排水量之差与取水量之比，其计算公式为：

式中：Kf——新水利用系数；

Vf——生产过程中所需要的取水量，m3/d；

Vd——生产过程中外排水量，m3/d。

本煤矿生产过程所需取水量为2995m3/d，生产过程中外排水量为0，经计算，新水利用系数为1.0。表明王坡煤矿改扩建工程用水工艺设计达到零排放，既节约了用水，又缓解了环境污染。

4 结语

项目区充分利用矿井水处理站再生水作为生产供水水源，不仅实现了废水资源化，缓解了环境污染，而且减少了地下新鲜水取水量。通过用水水平分析，矿井采煤取水量、选煤单位产品取水量、厂区职工生活取水量指标均符合《山西省用水定额》规定。因此，本项目所确定的95.4万m3/a（2867m3/d）取水量是合理的。