[发明专利]一种关闭煤矿酸性矿井水处理方法

权利要求书

1.一种关闭煤矿酸性矿井水处理方法，其特征在于包括如下步骤：

a.在煤矿关闭平井或斜井开采前，在距离原有巷道20-30m处开挖一条与原有巷道平行的新巷道，新开挖巷道的宽度、高度与原有巷道一致；

b.在新开挖巷道的顶端开挖一条与原有巷道连通的通道（1）；

c.在原有巷道和新开挖巷道内入口处分别设置一挡水墙（2）和（2’），在挡水墙（2）和（2’）上安装一道自动开启闸门，并分别在闸门的外侧设置一道进水花墙（3）和（3’）；

d.在原有巷道和新开挖巷道距离巷道出口1.0-1.5m处分别设置一道出水花墙（4）和（4’）；

e.在原有巷道和新开挖巷道中的底部填充石英砂层，并在石英砂层中各铺设一根开孔管（5）和（5’），开孔管（5）和（5’）铺设至出水花墙（4）和（4’）外，伸出出水花墙（4）和（4’）分别连接疏排水管（9）和（9’），疏排水管（9）和（9’）上各安装有阀门；

f.分别在原有巷道和新开挖巷道进出水花墙之间分段填充碱性材料，自水流入方向向外至总长度2/3位置处作为第一段填充空间（6）和（6’），剩余部分作为第二段填充空间（7）和（7’）；所述第一段填充空间（6）和（6’）填充的碱性材料为石灰石、石英砂和草木秸秆的混合物，石灰石:石英砂:草木秸秆的质量比为(5-10):(1-2):(0.5-1)；所述第二段填充空间（7）和（7’）填充的碱性材料为石灰石、锰砂和氢氧化锆的混合物，石灰石:锰砂:氢氧化锆的质量比为(5-10):(1-2):( 0.1-0.01)；

g.煤矿关闭后，交替使用原有巷道和新开挖巷道，使矿井水交替从原有巷道和新开挖巷道中进入，通过原有巷道和新开挖巷道中填充的碱性材料进行处理后，分别从原有巷道和新开挖巷道排出，引入人工湿地处理系统（8）中进行基质的吸附、沉淀、植物的吸收，通过微生物的降解去除水中的铁、锰、和悬浮物污染物质，完成关闭煤矿酸性矿井水的处理，处理后的出水外排或回用；

所述煤矿关闭后，交替使用原有巷道和新开挖巷道的方法如下：

1）先开启原有巷道的挡水墙（2）闸门，关闭开挖的新开挖巷道的挡水墙（2’）闸门，矿井水从进水花墙（3）流入原有巷道内，通过原有巷道中填充的碱性材料对酸性矿井水进行处理后，从出水花墙（4）流出，经管路引入人工湿地处理系统（8）；

2）当原有巷道中填充的碱性材料进行中和反应处理1-1.5年后，关闭原有巷道的挡水墙（2）上的闸门，开启新开挖巷道的挡水墙（2’）上的闸门，矿井水从进水花墙（3’）流入新巷道内，通过新开挖巷道中填充的碱性材料对进酸性矿井水行处理后，从出水花墙（4’）流出，经管路引入人工湿地处理系统（8）；

3）利用新巷道中填充的碱性材料进行矿井水处理时，挖去原有巷道中反应后的填充材料，在原有巷道中按照原先的比例和分段重新填充碱性材料；

4）当新开挖巷道中填充的碱性材料进行中和反应1-1.5年后，关闭新开挖巷道的挡水墙（2’）上的闸门，开启原有巷道的挡水墙（2）上的闸门，矿井水流入原有巷道，利用原有巷道进行酸性矿井水的处理，如此反复利用原有巷道和新开挖巷道中的填充物料处理酸性矿井水。

2.根据权利要求1所述的关闭煤矿酸性矿井水的处理方法，其特征在于：所述新开挖巷道的长度为50-100m。

3.根据权利要求1所述的关闭煤矿酸性矿井水的处理方法，其特征在于：所述在原有巷道和的新开挖巷道中的底部填充石英砂层的厚度为10-20cm 。

4.根据权利要求1所述的关闭煤矿酸性矿井水的处理方法，其特征在于：所述填充碱性材料的填充高度至距离巷道顶部30cm。

5.根据权利要求1所述的关闭煤矿酸性矿井水的处理方法，其特征在于：当巷道内出现堵塞影响处理效果时，开启开疏排水管（9）或（9’）上的阀门放水，或利用水泵抽水，堵塞排除后停止排水或抽水，排放的水或抽出的水引入人工湿地处理系统（8）进行处理。