申请日2015.10.18
公开(公告)日2016.02.03
IPC分类号E21F17/00; E21F17/103
摘要
一种废弃矿井废水污染防治方法，其特征在于，将矿山固体废弃物、胶凝剂和水按一定比例制备浆料，将上述浆料输送至岩体内的矿井巷道内，采用制备的浆料以一定间隔距离由里向外修建一定厚度封闭隔离固化体，密闭隔离固化体之间形成隔室，对废弃矿井进行栓塞封闭，采空区和隔室内的积水被栓塞密闭，实现对废弃矿井废水污染的防治。
权利要求书
1.一种废弃矿井废水污染防治方法，其特征在于，将矿山固体废弃物、胶凝剂和水按一定比例制备浆料，将上述浆料输送至岩体内的矿井巷道内，采用制备的浆料以一定间隔距离由里向外修建一定厚度封闭隔离固化体，密闭隔离固化体之间形成隔室，对废弃矿井进行栓塞封闭，采空区和隔室内的积水被栓塞密闭，实现对废弃矿井废水污染的防治。
2.根据权利要求1所述的废弃矿井废水污染防治方法，其特征在于，所述矿山固体废弃物为废石、尾矿、冶炼渣和煤矸石中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的废弃矿井废水污染防治方法，其特征在于，所述胶凝剂为水泥、石灰、粉煤灰、炉渣、火山灰、黄土、沥青、环氧树脂中的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的废弃矿井废水污染防治方法，其特征在于，所述矿山固体废弃物和胶凝剂的质量比例为1/100～100/1。
5.根据权利要求1所述的废弃矿井废水污染防治方法，其特征在于，所述矿山固体废弃物和胶凝剂混合物与水的质量比为1/100～50/1。
6.根据权利要求1所述的废弃矿井废水污染防治方法，其特征在于，所述封闭隔离固化体间隔距离为1～5000m。
7.根据权利要求1所述的废弃矿井废水污染防治方法，其特征在于，所述封闭隔离固化体厚度为0.1～500m。
说明书
一种废弃矿井废水污染防治方法
技术领域
本发明涉及一种废弃矿井废水污染防治方法，尤其涉及以矿山固体废弃物为原材料制备浆料、采用间隔方式修建密闭隔离固化体、对废弃矿井进行间隔栓塞密闭封堵、实现对矿井废水污染有效防治的技术。
背景技术
随着采矿活动的终止，大量的矿井被废弃，一旦矿井退役，生产排水停止，井内就会产生大量的矿井涌水。由于矿体伴生着多种金属和硫化矿物，矿井壁及井内废石在空气、水和微生物的共同作用下，发生氧化反应生成强酸性物质，进而溶出矿石中的多种重金属离子，产生含铜、铁、铅、锌、镉、砷等污染物的酸性废水，不仅涌出地表造成矿区及受纳水体重金属污染，而且通过矿区地层裂隙、断层等通道造成地下水串层污染。
针对废弃矿井产生的矿井废水污染问题，目前主要采用三类方法进行防治，其一是疏干排水，即将矿井废水抽提至地面进行处理，处理达标后排放;其二是对矿井井口进行封闭，其三是对废弃矿井进行充填。采用疏干排水方式防治废弃矿井水污染不仅需要大量废水处理费用，而且存在破坏地下水环境自然状态、导致地下水水位降低、诱发岩溶塌陷产生的风险，而且该方式将井下污染物源源不断转移至地表，易造成矿区及受纳水体污染;对矿井井口进行封闭的方法能有效防止矿井废水外排，而且能通过隔绝空气抑制矿物中有害重金属元素的溶出，解决废弃矿井废水污染问题，但废弃矿井内大量积水易引起溶岩坍塌，而且在下层矿井挖掘、开采过程中，废弃矿井内大量积水易通过矿区地层裂隙和断层涌入下层矿井，造成下层服役矿井透水事故，造成人员死亡与财产损失;废弃矿井充填方法可有效解决矿井水污染问题，但该方法充填量极大，导致成本极高，且井下物料运输多、劳动量大，且施工周期长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废弃矿井废水污染防治方法，具体是以矿山固体废弃物和胶凝剂为原材料制备浆料，采用间隔方式由里向外沿废弃矿井修建密闭隔离固化体，对废弃矿井进行间隔栓塞密闭封堵，实现对矿井废水污染的有效防治，实施过程如下：(1)将矿区大量堆存的矿山固体废弃物与胶凝剂和水按照一定比例制成浆料;(2)将上述浆料输送至矿井内，以其为材料按一定间隔由里向外沿矿井修建密闭隔离固化体，完成废弃矿井废水污染防治。
本发明所采用的技术方案是：一种废弃矿井废水污染防治方法，将矿山固体废弃物、胶凝剂和水按一定比例制备浆料，采用制备的浆料以一定间隔距离由里向外修建一定厚度封闭隔离固化体，对废弃矿井进行栓塞封闭，实现对废弃矿井废水污染的防治。
进一步，所述矿山固体废弃物为废石、尾矿、冶炼渣和煤矸石中的一种或者几种。
进一步，所述胶凝剂为水泥、石灰、粉煤灰、炉渣、火山灰、黄土、沥青、环氧树脂中的一种或者几种。
进一步，所述矿山固体废弃物和胶凝剂的质量比例为1/100～100/1。
进一步，所述矿山固体废弃物和胶凝剂混合物与水的质量比为1/100～50/1。
进一步，所述封闭隔离固化体间隔距离为1～5000m。
进一步，所述封闭隔离固化体厚度为0.1～500m。
本发明的有益效果是：本发明以矿山固体废弃物和胶凝剂为原材料采用间隔方式沿废弃矿井修建密闭隔离固化体，对废弃矿井进行间隔栓塞密闭封堵，使废弃矿井处于缺氧状态，解决废弃矿井暴露于空气、在氧化环境条件下硫化物氧化生成酸性物质、酸性物质溶出重金属污染物从而导致的重金属污染问题;并且本发明提供的间隔充填方式，在发生透水情况下，仅单个隔室内积水透入下层服役矿井，透水量小，从而避免下层服役矿井内人员死亡与财产损失事故，可有效解决废弃矿井积水易造下层服役矿井透水事故的问题;本发明采用矿区堆存的固体废弃物为原材料，解决了矿区固体废弃物污染问题，而且固体废弃物价格低廉，尤其采用间隔方式回填，因回填量小，成本低廉。