矿坑水

煤矸石、矿坑水和黄土的优化配置目前的关键问题是提高废水的pH值，以达到大峪沟三号井排放的矿坑原水和本次制备的煤矸石矿坑水混合液的排放标准。黄土、煤矸石和矿坑水的综合治理试验众所周知，在酸性的矿坑水中加入碱性物质进行中和，可以有效降低水的酸度，矿井水对煤矿安全生产的影响。

井下矿井水处理有五种处理方法:1。化学法离子交换法是化学脱盐的主要方法，是一种比较简单的方法，即利用阴阳离子交换剂去除水中的离子，以降低水中的含盐量。二:膜分离反渗透和电渗析脱盐技术属于膜分离技术，是目前我国苦咸水脱盐处理的主要方法。(1)反渗透。反渗透是一种利用半透膜在压力下分离物质的方法。

(2)电渗析。在DC电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择性渗透，将溶液中的溶质从水中分离出来。第三，通过浓缩和蒸发的重复处理，将高含盐量的残留水浓缩至小体积，然后储存在合适的地方。依靠自然蒸发，可以避免向下游排放。水蒸发后会留下盐晶体，浓缩到200g/L以上的浓度时可以运走，用作化工原料。四:稀释排放煤矿水处理稀释排放是将含盐量低的水混合，达到排入水体的标准后排放。

(1)顶板淋水，巷道被淹，采空区被淹，使工作面及其相邻巷道空气潮湿，工作环境恶化，影响工人健康。(2)排水成本增加，生产效率降低，开采成本增加。(3)导致井下各种生产设备和设施的腐蚀和锈蚀，缩短使用寿命。(4)突然大量涌水时，生产环境恶劣或局部停产，直接危及工人生命安全和国家财产损失。(5)影响煤炭资源回收和煤炭质量。

矿井水灾(通常称为渗水)是煤矿常见的重大灾害之一。一旦发生渗水，不仅会影响矿井的正常生产，有时还会造成人员伤亡，淹没矿井和矿区，非常严重。因此，搞好矿井防水是保证矿井安全生产的重要内容之一。矿井水对煤矿安全生产的影响。(1)顶板淋水，巷道被淹，采空区积水使工作面及其附近巷道的空气潮湿，恶化了工作环境，影响了工人的身体健康。

目前的关键问题是提高废水的pH值，以达到大峪沟3号井排放的矿坑原水和本次制备的煤矸石矿坑水混合液的排放标准。以上实验证明添加黄土是一种可行的方法，但要考虑黄土的挖掘和运输成本以及添加过程中可能出现的盐分增加、水质盐化等问题。因此，如何科学合理地控制煤矸石、矿坑原水和黄土的比例，使处理后的水既能达到国家排放标准，又能用最少的黄土处理最多的煤矸石和矿坑水，成为煤矿废弃物综合集成处理方案中不可回避的问题。

线性规划是由法国数学家傅立叶在20世纪初提出的。1947年，G.Dantzig提出了求解线性规划问题的单纯形法，使求解线性规划的方法具有了普适性。单纯形法的基本思想是:根据问题的标准形式，从可行域中任意寻找一个基本可行解(称为初始基本可行解)，从这个解出发，变换到另一个基本可行解(顶点)，保证目标函数值逐渐增大。当目标函数达到最大值时，得到问题的最优解。

众所周知，在酸性矿坑水中加入碱性物质进行中和，可以有效降低水的酸度。按照这个常识，黄土可以作为天然中和剂，解决煤矸石和矿坑水混合物酸度高的问题。(1)黄土的理化特征黄土是一种灰黄色、浅棕黄色的第四纪土状沉积物，广泛分布于我国中西部干旱半干旱地区。大峪沟矿区黄土主要为中更新统离石黄土，上更新统马兰黄土仅在部分地区可见。

其中伊利石占15%，长石占25%，方解石占10%，应时占30%，其余为绿泥石和部分自生矿物。黄土孔隙大，裂隙多，透水性好。水-岩相互作用的研究(吴，2006)表明，黄土在处理酸性废水时具有许多良好的特性:①当酸性废水通过黄土时，可以去除废水中的一些悬浮颗粒和化学沉淀物，起到过滤作用；②黄土由于粒径小、比表面积大，具有很强的物理化学吸附能力，对Pb、Cu、Zn、Cd等重金属有明显的吸附固定作用；③黄土中碳酸盐含量高，可以用酸水中和，提高废水的pH值。

煤矸石，矿坑废水的化学组成是研究其迁移聚集过程和形成污染的基本出发点。主要研究结果如下:(1)煤矸石成分及酸化原因的现场调查和取样结果表明，3号井煤矸石堆主要由炭质泥岩、炭质页岩、杂砂岩及少量石灰岩碎块组成。在自然叠放的情况下，大小混合，没有排序。其中，块径大于10厘米的煤矸石约占29%，5-10厘米约占22%，3-5厘米约占14%，1-3 ~ 5厘米约占22%，0.5-1厘米约占8%，其余为块径小于0.5 ~ 1厘米的碎屑。

这种岩块不仅含碳量高，而且有大量肉眼可识别的黄铁矿晶体集合体和散在晶体，有的还呈现黄色硫化物或磁铁矿的锈痕。此外，X射线衍射物相分析表明，煤矸石中还含有不同比例的绿泥石、伊利石、应时和粘土矿物(表4.2)，利用ICPAEs仪器，发现煤矸石碎屑混合样品中铁和硫的含量很高，其中铁含量为148.76g/kg，有效态为4.57g/kg。硫的含量为117.82g/kg，有效态为1.45g/kg，其他化学成分远不及铁和硫，详见表4.3。