昌吉硫磺沟煤矿90万t/a改扩建项目水资源论证研究

李 波

（新疆水利水电科学研究院 新疆乌鲁木齐 830049)

1 建设项目概况

昌吉硫磺沟矿区位于乌鲁木齐市西南头屯河中游地区的头屯河东西两岸，硫磺沟煤矿属于硫磺沟矿区规划的 4个上规模矿井中的三号井田，位于头屯河以西，建设依托条件良好，矿井目前生产能力为30万t/a。为了满足日益增长的煤炭市场销售需求，对矿井进行改造扩建，使其达到90万t/a的生产能力，净增生产能力60万t/a，主要环节预留150万t/a能力。改扩建工程始于 2008年，目前已建成达产，进入竣工验收阶段。

2 工程取用水及退水方案

矿区用水取自场地西南部约1.2km处的头屯河河床地下水，取水方式为“渗管汇水→集水井→水泵提升→管道输送→高位水池→静压供水”。目前矿区取用新水量为 564.3 m3/d，年取水量18.6万m3/a；利用矿井水992.0m3/d，年用水量 32.7万 m3/a。项目改扩建后，设计取用新水量617.3m3/d，年取水量20.4万m3/a；利用矿井水1000 m3/d，年用水量33.0万m3/a。矿区退水主要为生活排污水及矿井排水，生活污水经处理后全部回用于矿区绿化及浇洒道路，矿井水经处理后一部分回用于井下消防洒水及防火灌浆，其余达标排入场地西侧山坡后的冲沟，用于浇灌天然植被及自然蒸发。

3 取用水合理性分析

3.1 取水合理性分析

硫磺沟矿区煤炭储量丰富，煤种主要为不粘煤和长焰煤，煤炭以烟少、灰分低、发热量高为特点，煤质优良。建设项目井田尺寸面积约6.28km2，井田内有可采煤层 3层，可采煤层批准的资源/储量为116.687Mt，矿井设计资源/储量为90.883Mt。硫磺沟矿区三号井作为自治区基础产业“十五”计划的重点项目，也是玛纳斯火电厂三期2×30万 KW扩建工程的配套项目，项目建设符合国家产业政策，符合西部大开发、自治区国民经济和社会发展的需求。2009年公司经流域管理处批准，已取得该项目在头屯河通过泵提年取用地下水量15万m3的取水许可证，因此项目取水符合流域水资源管理及配置的要求。

3.2 用水合理性分析

建设项目吨煤用水量合计为0.37m3，全部利用矿井水，满足节水要求；吨煤新鲜水耗水量为0.23m3，小于《新疆维吾尔自治区生活用水定额》规定的采煤业吨耗新水量为 0.31m3/t的要求；重复水利用率为79.1%，高于《节水型企业（单位)目标导则》（城建 [1997]45号)中北方开采60%的要求。矿区人均生活用水量410L/(人.d),高于《城市综合用水量标准》（SL367-2006)中西北诸河区小城市人口综合用水指标 130～210L/（人.d)，用水不合理，经节水措施及节水潜力分析，矿区生活用水量核定为136.4 m3/d，人均生活用水量调整为189L/d。核定后，项目年取用新水量合计为 15.5万 m3，吨煤消耗新水量调整为0.17m3，重复水利用率调整为80.4%，符合相关节水标准及要求。

4 地下水取水水源论证

4.1 取水水源论证范围

根据水域管理要求，建设项目所在河段按Ⅱ类区划执行，涉及水功能保护区，因此项目水资源论证等级为一级。水资源论证范围综合确定为头屯河水库集水范围及供水范围。

4.2 地下水资源量分析

4.2.1 地下水的补给

井田地处区域水文地质径流段，由于区域发育有数条近东西的断裂、褶皱阻隔，使区域地下水径流在进矿井前已形成断流，井田内的地下水补给只能依靠大气降水以及头屯河水的侧向补给。井田内分布有五个含水层组，各含水层组与地下水的补给又各有差异：第四系现代河床砂砾石含水层(Ⅰ1)主要分布在河床中，地下水的补给以河水为主，大气降水次之；井田东部靠近头屯河处，煤系地层含水层(Ⅳ)的补给来源于河水及河床潜水含水层(I1-1)的直接补给；其余各含水层主要接受大气降水、融冰、融雪水以及其形成的暂时性地表水直接补给或依靠透水含水层间接补给地下水，地下水补给量甚微。

4.2.2 地下水的径流、排泄

井田内各层组地下水径流各有所不同，第四系河床砾石地下水(Ⅰ1)径流基本与头屯河河水径流方向一致，有时因与地表互补关系转换，地下水产生横向径流。此层地下水以泉水、蒸发、人工排泄为排泄方式，在井田内该层地下水的补给、径流、排泄基本混为一体。侏罗系西山窑组含水层组(Ⅲ、Ⅳ)受区域构造的影响流向勘探区外的阿克德向斜轴部，通过钻孔中水位观测，发现勘探线上运移方向由南到北，地下水在运移途中，矿井疏干排水成为主要的地下水排泄方式。

4.2.3 地下水资源量

建设项目位于头屯河流域的上游，河床潜流丰富，潜流至头屯河水库被截流，作为中下游区地表水的一部分。本项目为改扩建项目，继续利用煤矿原供水方案，即取用头屯河地下潜水作为水源。根据区域地下水分析，头屯河流域中下游区地下水资源总补给量为6683万m3（不含兵团)，地下水可开采量为4473.7万m3。

4.3 矿井涌水量分析

根据建设项目文件地质报告分析，设计利用大井法预测+800m水平以上矿井正常涌水量约1576m3/d，最大涌水量 2365m3/d；预测+650m水平以上矿井正常涌水量约2755m3/d，最大涌水量4133m3/d。建设项目设计矿井地面灌浆及井下洒水全部利用矿井排水量。

4.4 用水量及平衡分析

矿井以头屯河河床地下潜水为水源，经论证分析，核定建设项目年取用新鲜水量为 15.5万m3，仅占头屯河流域中下游区地下水总补给量的0.23%，河床潜水比较稳定，取水量是有保证的。矿区井下消防洒水及黄泥灌浆年利用矿井水量33.0万 m3，占矿井+800m水平正常涌水量（含+650m水平的水量)的 36.3%，其用水量也是有保证的。

4.5 水质评价

矿区生产、生活用水以头屯河河床地下潜水作为水源，水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006)水质要求；水质硬度不符合《工业锅炉水质》（GB1576－2008)要求，矿区设锅炉水软化处理系统对其处理；井下消防及黄泥灌浆利用矿坑排水，矿区设矿井水处理系统对矿坑排水净化处理，满足其用水水质要求。

5 取退水影响分析

5.1 取水对区域水资源及其它取水户的影响

项目取水影响论证范围为头屯河水库库区和硫磺沟煤矿矿区。项目年取水量为15.5万m3，取自头屯河河床第四系潜水，该水量主要由河床地表水转化及大气降水补给，头屯河多年平均径流量为2.47亿 m3，项目取水量占头屯河年径流量的0.06%，占头屯河流域中下游区地下水总补给量 6683万 m3的 0.23%，故项目取水对区域水资源及其它取水户的影响可忽略不计。矿井+800m水平正常涌水量为 2755m3/d（含+650m水平的水量)，年排水量约91万m3，占头屯河流域中下游区地下水总补给量的1.4%，其中矿区利用量为 33万 m3，占矿井年排水量的 36.2%，故矿井排水及矿区利用量对区域地下水资源有一定的影响。

5.2 退水影响分析

项目退水影响论证范围为头屯河水库下游头屯河渠首站以下河段及供水范围。核定生活区排水量为 300m3/d，经生活污水处理站处理后排放量为 113m3/d，处理后的生活污水全部回用于场地绿化和浇洒道路。项目矿井排水量为2755m3/d，经处理达标后，其中1630m3/d回用于场地绿化、道路浇洒、防火浇灌、井下防尘和井下消防洒水，剩余 1125m3/d目前排入场地西侧山坡后的冲沟，考虑项目位于头屯河流域上游区，涉及水功能保护区，建议矿井排水由管线输送至头屯河水库下游头屯河渠首站以下的Ⅲ类水域，以保证头屯河水库各业用水水质要求。

6 结论与建议

6.1 结论

经分析论证认为，本项目取水量较小，取用水合理，用水水平先进，取水口设置合理，取水可靠且可行；建设项目水资源论证的重点是退水影响，只要退水处理措施得当，取用水对区域水环境及其它用水户的影响轻微。

6.2 建议

因建设项目所在区域涉及水功能保护区，建议应加强项目排污口监管力度，建立污水（矿井排水)监测制度，以保护区域水环境安全；建议加强厂区生产及生活节约用水管理，提倡节约用水。