工程科学学报，第44卷.第1期 Strategic Realize the green sustainable development of coal mine in Ningxia province and demand greatly improve the comprehensive utilization rate of coals Target Form a green coal development technique system in Ningxia province task Comprehensive ultra low Key Comprehensive zero emission of coal processing emission of coal processing indicators！ and utilization and utilization Water resources protection technique Large-scale low-cost treatment and zero-emission Major technique of mine water key Surface ecological impairment and restoration techniques! technique in mining area Intelligent and green mining technique Clean coal technique T2020 2025 2030 2035 Year 图2宁夏煤矿绿色开发技术体系示意图 Fig.2 Green development technique system of coal mines in Ningxia province 放会污染地表土壤植被和附近干净水源%因此， 术及膜蒸馏技术等1-2四 应根据污水种类设计深度污水处理方案，对污水 (1)高密度沉降技术也称载体絮状技术，是一 进行分类处理，系统控制，回收利用处理后的再生 种快速沉淀技术.其工作原理是在含悬浮物矿 水，推进宁夏煤矿工业污水处理项目和生活污水 井水中加入高密度的不溶介质，悬浮物在高密度 集污管网建设， 介质作用下形成具有较大半径和密度的絮凝体， (3)积极推广保水采煤技术.在煤炭开采过程 进而大大提高了悬浮物的沉降速度，相同处理量 中，会有大量的地下水顺着煤层流失，造成地下水 下沉淀池体积也大为减小.与传统常规的絮凝技 位下降，地表生态退化刀.为保障宁夏水资源的集 术相比，高密度沉降技术占地面积较小，处理效率 约综合利用，合理科学运用保水采煤技术已是势 更高 在必行，该技术的有效应用能大幅度降低地下水 (2)由于矿井水中的悬浮物主要是非磁性或 资源的损耗，保护宁夏地区的生态环境 弱磁性物质，直接采用磁分离技术很难将其有效 3.2矿井水处理技术 分离.超磁分离技术是在待处理的矿井水中加人 矿井水是指矿区所采煤层及巷道附近的地下 磁种，非磁性悬浮物在混凝剂与助凝剂的联合作 水，按水质类型可分为5类：洁净矿井水、含悬浮 用下与磁种结合，使本身无磁性的悬浮物形成带 物矿井水、含有害元素矿井水、酸性矿井水、高矿 磁性的絮凝体含有磁性絮凝体颗粒可以被高 化矿井水.矿井水在流经煤层开采工作面时会带 梯度磁滤网或磁盘吸附，实现矿井水的净化 人大量的煤粉、砂土和岩粉等悬浮物，感官性较 (3)不同于高密度沉降技术和超磁分离技术， 差.此类悬浮物粒径较小、密度低、难以自然沉 采空区过滤技术处理矿井水过程中不涉及特定的 淀，常规的混凝沉降不能高效快速去除矿井水中 仪器和试剂，在煤炭开采过程形成的采空区即可 的悬浮物.目前常用的井下高效处理方式主要有 完成矿井水悬浮物的过滤去除，该技术是通过 高密度沉降技术、超磁分离技术、采空区过滤技 采空区中的填充物对矿井水中的污染物进行吸放会污染地表土壤植被和附近干净水源[16] . 因此， 应根据污水种类设计深度污水处理方案，对污水 进行分类处理，系统控制，回收利用处理后的再生 水，推进宁夏煤矿工业污水处理项目和生活污水 集污管网建设. （3）积极推广保水采煤技术. 在煤炭开采过程 中，会有大量的地下水顺着煤层流失，造成地下水 位下降，地表生态退化[17] . 为保障宁夏水资源的集 约综合利用，合理科学运用保水采煤技术已是势 在必行，该技术的有效应用能大幅度降低地下水 资源的损耗，保护宁夏地区的生态环境. 3.2    矿井水处理技术 矿井水是指矿区所采煤层及巷道附近的地下 水，按水质类型可分为 5 类：洁净矿井水、含悬浮 物矿井水、含有害元素矿井水、酸性矿井水、高矿 化矿井水. 矿井水在流经煤层开采工作面时会带 入大量的煤粉、砂土和岩粉等悬浮物，感官性较 差. 此类悬浮物粒径较小、密度低、难以自然沉 淀，常规的混凝沉降不能高效快速去除矿井水中 的悬浮物. 目前常用的井下高效处理方式主要有 高密度沉降技术、超磁分离技术、采空区过滤技 术及膜蒸馏技术等[18−22] . （1）高密度沉降技术也称载体絮状技术，是一 种快速沉淀技术[18] . 其工作原理是在含悬浮物矿 井水中加入高密度的不溶介质，悬浮物在高密度 介质作用下形成具有较大半径和密度的絮凝体， 进而大大提高了悬浮物的沉降速度，相同处理量 下沉淀池体积也大为减小. 与传统常规的絮凝技 术相比，高密度沉降技术占地面积较小，处理效率 更高. （2）由于矿井水中的悬浮物主要是非磁性或 弱磁性物质，直接采用磁分离技术很难将其有效 分离. 超磁分离技术是在待处理的矿井水中加入 磁种，非磁性悬浮物在混凝剂与助凝剂的联合作 用下与磁种结合，使本身无磁性的悬浮物形成带 磁性的絮凝体[19] . 含有磁性絮凝体颗粒可以被高 梯度磁滤网或磁盘吸附，实现矿井水的净化. （3）不同于高密度沉降技术和超磁分离技术， 采空区过滤技术处理矿井水过程中不涉及特定的 仪器和试剂，在煤炭开采过程形成的采空区即可 完成矿井水悬浮物的过滤去除[20] . 该技术是通过 采空区中的填充物对矿井水中的污染物进行吸 2020 2025 2030 Year 2035 Strategic demand Target task Key indicators Major key techniques Realize the green sustainable development of coal mine in Ningxia province and greatly improve the comprehensive utilization rate of coals Form a green coal development technique system in Ningxia province Comprehensive ultra low emission of coal processing and utilization Comprehensive zero emission of coal processing and utilization Intelligent and green mining technique Clean coal technique Water resources protection technique Large-scale low-cost treatment and zero-emission technique of mine water Surface ecological impairment and restoration technique in mining area 图 2    宁夏煤矿绿色开发技术体系示意图 Fig.2    Green development technique system of coal mines in Ningxia province · 6 · 工程科学学报，第 44 卷，第 1 期