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赵官煤矿绿色开采技术由于传统的采矿方式对生态环境造成了巨大伤害，通过技术创新和理念创新，大力倡导无煤柱开采和煤与瓦斯共采技术，抽采的瓦斯用于发电，升井的矸石用于制砖，并对井下污水进行净化利用，走出了一条节能减排绿色循环开采模式，该模式的成功应用也为其它矿区科学开发提供了借鉴和指导。
标签：采矿工程；绿色开采；煤与瓦斯共采；无煤柱开采我国东部产煤地主要分布在平原地区，由于原先采矿工业体系的不完善及采矿方法的落后，井下矸石全部运至地面形成矸石山，矸石山不仅侵占了大量农田，污染了空气也对环境造成了损害，使得原始生态环境遭受极大破坏。
与此同时，另一种重要的能源——瓦斯由于没有开发利用，随着采矿散逸到大气中，造成了资源浪费。
因此，开展煤矿绿色开采技术的研究保护矿区生态环境、提高能源利用意义深远[1-3]。
随着绿色采矿概念的提出，我国的许多专家、学者等开始了对煤矿矸石处理、矿区水资源保护及开发、采空区塌陷预防与处理、瓦斯抽采利用技术等的研究[4-6]，并取得了显著成果。
基于以上研究成果，赵官煤矿以绿色开采、和谐开采为出发点，不断通过实践摸索出了一条节能减排绿色循环开采发展模式。
该模式可为其它矿井开采提供借鉴和指导。
1 矿井概况赵官煤矿位于山东省齐河县，以区内的赵官镇为中心，隶属于黄河北煤田，本井田为全隐蔽的华北型石炭、二迭系煤田。
井田地表为平原，村庄、公路、河流密集。
赵官煤矿主采7#煤层，煤层平均厚度0.9m，并且礦井东翼及下部瓦斯含量较高，达到7-12m?/t。
2 绿色开采需要解决的问题2.1 减少区段煤柱损失，提高煤炭资源采出率在长壁采煤法中，工作面之间一般都会留设区段煤柱，薄煤层区段煤柱一般8～15m，厚煤层区段煤柱一般25～30m，这无形中造成了大量的煤炭损失。
因此，通过技术手段取消区段煤柱，对于提高矿井煤炭资源采出率意义重大。
2.2 地表减沉技术由于矿井地处平原地区，且三下压煤量大，为尽最大可能的采出压煤资源，需要开展地表减沉技术的研究工作。
超磁分离技术在生态补水工程中的应用【摘要】超磁分离技术是一种高效的水处理技术，在生态补水工程中具有广泛应用的潜力。
本文从超磁分离技术在生态补水工程中的原理、优势、应用案例、效果评估和发展前景等方面进行了探讨。
通过对超磁分离技术在生态补水工程中的成功应用、建议和价值的分析，揭示了这一技术在改善水质、保护生态环境方面的重要作用。
未来，随着相关技术的不断升级和创新，超磁分离技术有望在生态补水工程领域发挥更大的作用，为生态环境的保护和可持续发展做出贡献。
【关键词】超磁分离技术、生态补水工程、应用案例、效果评估、优势、发展前景、成功应用、建议、价值1. 引言1.1 背景介绍超磁分离技术利用磁性材料具有的磁性和比表面积大的优势，能够将目标物质快速有效地富集和分离。
在生态补水工程中，超磁分离技术不仅可以净化水体，提高水质，还可以减少化学药剂的使用量，降低处理成本，实现资源的循环利用。
超磁分离技术在生态补水工程中具有重要的意义和应用价值。
通过对超磁分离技术在生态补水工程中的研究与开发，可以为水环境治理和可持续发展做出积极贡献。
1.2 研究意义超磁分离技术可以高效去除水体中的重金属、有机物等有害物质，提高水质的净化效率，保护水资源。
由于工业废水、农业排放和城市污水等造成的水质污染严重，超磁分离技术的应用可以有效减轻水质污染问题，改善生态环境。
超磁分离技术具有高效、节能、低成本等特点，可以在生态补水工程中取代传统的水处理技术，降低工程运行成本，提高工程效益。
超磁分离技术还可以实现自动化操作和远程监控，减少人力投入，降低维护成本，提高工程运行的稳定性。
超磁分离技术在生态补水工程中的应用具有重要的意义，可以推动水环境治理技术的创新和发展，为保护水资源、改善水质、促进生态平衡做出积极贡献。
深入研究超磁分离技术在生态补水工程中的应用，具有重要的现实意义和科学价值。
1.3 研究方法研究方法是指研究者为了解决研究问题所采取的方法和步骤。
磁分离净化技术在矿井污水处理中的应用研究发表时间：2020-04-09T02:56:05.983Z 来源：《防护工程》2020年1期作者：李耀耀[导读] 能否通过合理的技术应用来净化煤矿矿井水，在很大程度上决定了煤矿企业的资源利用率及其节能减排情况。
安徽途晟规划设计咨询有限公司安徽合肥 230051摘要：能否通过合理的技术应用来净化煤矿矿井水，在很大程度上决定了煤矿企业的资源利用率及其节能减排情况。
很多矿井为了更加合理充分的利用资源，通过建设污水处理站的形式对矿井污水进行综合的净化处理，其中应用了磁分离水体净化技术。
大量实践结果表明，将该技术运用在水体净化过程中，能够有效实现泥水分离，以较低的运行成本节省更多的能源，不仅实现了对矿区污染的控制，同时煤泥经处理后可流通入市，产生二次经济效益。
鉴于此，本文围绕磁分离净化技术在矿井污水处理中的应用展开探究。
首先简述了超磁分离净化技术工艺流程、水质及排放指标，然后介绍了在矿井污水处理中磁分离净化技术应用的主要构筑物及工艺系统，最后分析了磁分离净化技术在矿井污水处理中的应用效果。
关键词：煤矿污水；煤泥资源；磁分离；净化节能 1工艺简述1.1工艺流程由巷道沟渠对矿井污水进行引流和收集，最终集中于近水渠，在其中布置机械格栅来进行初次过滤，接下来引入预沉池中。
过一段时间的沉积，水中比较大的颗粒会沉淀到底部形成污泥，由下方的潜水渣浆泵将其倒入泥池中，在污泥泵的带动下转送至压滤机，经过脱水后再进入下一阶段处理。
超磁分离净化技术具体的工艺流程显示在图1中。
图1 超磁分离净化技术工艺流程图超磁分离混凝系统接收来自预沉处理后的污水，该系统中含有大量的混凝剂和磁种，其中混凝剂主要是PAM和PAC，在三分钟到六分钟的时间内悬浮在水面上的物质会在磁种的吸引下团聚形成微絮团。
经过此过程后水再次进入超磁分离机，在这里进行固液分离的净化过程。
之后经检测达到相关标准后实现清水入仓，在排水泵的加压提升下运送至水面进行综合运用。
超磁分离技术在生态补水工程中的应用
超磁分离技术是一种将磁性颗粒作为分离材料，通过外加磁场的作用，实现对目标组
分的高效分离的技术。
在生态补水工程中，超磁分离技术可以应用于水质净化、废水处理、种植业灌溉水处理等方面，对于改善水质、提高水环境质量具有重要意义。
超磁分离技术可以用于水质净化。
水质净化是生态补水工程中的一个重要环节，对于
提高水体的治理效果、保护生态环境至关重要。
超磁分离技术通过引入磁性吸附材料，可
以有效去除水中的重金属离子、有机污染物等有害物质，提高水体的水质。
超磁分离技术可应用于废水处理。
随着工业化进程的加快，废水排放问题日益突出，
对生态环境造成了严重影响。
超磁分离技术通过引入超磁性吸附剂，可以在外加磁场的作
用下将废水中的有害物质高效分离，达到废水处理的目的，保护水环境。
超磁分离技术还可以应用于种植业灌溉水处理。
在农业生产中，灌溉水质直接影响着
农作物的生长和产量，而灌溉水中夹带的杂质、溶解物质等对农作物生长有很大的不利影响。
超磁分离技术通过磁性颗粒的吸附作用，可以高效地去除灌溉水中的杂质和溶解的有
害物质，提高灌溉水的质量，保护农作物的生长。
磁分离水体净化技术在我国煤矿矿井的具体应用情况中国产业信息网发布的《2013-2017年中国工业废水处理行业市场调研及投资前景评估报告》指出：磁分离水体净化技术发展至今，技术工艺已经成熟，其单位时间内处理水量大，针对各类悬浮物、化学需氧量以及总磷净化效率高的根本特点使得其在众多污水处理技术中脱颖而出。
磁分离水体净化技术特别适用于大水量水处理领域，如冶金浊环水、煤矿矿井水、河流湖泊景观富营养化水体、市政污水等领域。
在这些水处理领域，传统的加载沉淀工艺和过滤工艺占地面积大、处理效率低、清淤及尾泥处理难度大；而膜技术多应用于污水处理流程的“精细化”作业阶段，如市政污水的深度处理、海水淡化等，但如冶金浊环水、煤矿矿井水、河流湖泊景观富营养化水体等水处理领域并不需要将出水水质控制在很高的标准，膜分离工艺应用于该等悬浮污染物浓度较高的大水量水处理环节，容易出现膜堵塞或膜丝破裂现象，且初始投资和后续材料更换成本相对较高。
磁分离水体净化技术可有效应用于该等领域，其处理水量大的同时占地面积小、净化速度快、吨水处理成本及设备运行维护成本较低，适应我国水污染治理的水情，近年来已经得到主管部门及市场的认可和重视，正得到广泛推广应用。
1、磁分离水体净化技术在煤矿矿井水处理中的应用情况煤炭生产过程包含掘进、开采、运输、提升、洗选等多个环节，全过程需要消费大量的水资源。
由于生产环境密闭且存在不可预见的地下涌水，因而煤炭井下开采环节水处理需求最为紧迫。
根据煤炭工业协会统计，2010 年我国煤炭井下开采吨煤涌水量均值约为2.1m³,即每生产一吨原煤平均产生2.1m³矿井污水。
矿井污水一方面需经净化处理循环使用以降低生产成本，另一方面污水中含有大量的煤泥资源可回收利用，因此煤矿矿井水净化处理技术水平的高低对煤矿企业节能减排及资源充分利用具有重要影响。
然而，现阶段我国煤炭矿井污水处理技术工艺较为落后，部分生产条件较差的矿井甚至缺失污水处理环节，水资源循环利用率低，浪费资源的同时对环境造成污染。
超磁分离技术在生态补水工程中的应用
超磁分离技术是一种将磁性材料与超声波结合，利用磁力对悬浮颗粒进行快速有效分离的技术方法。
它在生态补水工程中的应用可以帮助解决水环境污染问题、提高水资源利用效率和保护生态环境。
生态补水工程是指通过引江、引黄等方式向水资源匮乏地区调水，或通过水源地生态恢复、湿地建设等方式改善水环境，以达到提高水资源利用效率和保护生态环境的目的。
生态补水工程过程中，水中会含有大量的悬浮颗粒和有害物质，严重影响水环境的水质和生态系统的健康。
如何快速有效地将悬浮颗粒和有害物质分离出来成为生态补水工程中的重要问题。
第一，提高水环境的水质。
由于超磁分离技术能够有效地将悬浮颗粒和有害物质分离出来，可以有效去除水中的浑浊物质和有毒物质，从而提高水环境的水质。
这对于改善水资源的供水质量、保护生态环境和水生态系统的健康至关重要。
第二，提高水资源利用效率。
生态补水工程的目的之一是提高水资源的利用效率，而超磁分离技术可以将悬浮颗粒和有害物质从补水水源中分离出来，减少水资源的浪费，提高水资源的利用效率。
这对于解决水资源匮乏地区的水资源供求矛盾具有重要意义。
保护生态环境。
超磁分离技术在分离悬浮颗粒和有害物质的对水中的营养物质和微生物等生态环境中的重要组成部分具有较小的影响，可以减少对生态环境的破坏，保护生态系统的健康。
这对于生态补水工程的可持续发展具有重要意义。
超磁分离技术在矿井水处理中的应用奥艳文【摘要】首先对我国矿井水现状进行了分析,论述了矿井水的悬浮物特性及传统处理工艺,然后对超磁分离技术进行了分析,研究了超磁分离技术在矿井水中的具体应用.对于促进矿井水的利用有着重要的意义.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】3页(P137-138,151)【关键词】超磁分离;矿井水处理;应用【作者】奥艳文【作者单位】西山煤电公用事业分公司,山西太原030053【正文语种】中文【中图分类】TD745引言煤矿是一种地下生产活动，因此煤矿的开采必然会对地下水系统造成一定的污染和破坏，我国每年的矿井水总量达到了42亿m3，其中有将近一半被排放到地下，造成了巨大的污染和水资源的浪费。
同时也造成了一些地表自然水平衡受到了破坏，还有很多煤矿污水排放到了地面，对地面的环境造成了污染，情况严重时，地下水位降低会造成地表坍塌，导致各种各样的地质灾害。
我国每年的煤炭产量居于世界前列，而煤炭资源也在我国的能源结构中占据了重要的比例，这种比例和趋势在未来几年中会一直持续，因此煤矿开采中排放的废水如果不经过处理会严重的影响环境，不利于我国煤炭工业的可持续发展，因此矿井水的处理问题是当前的一个非常重要的问题。
1 我国矿井水现状我国是一个人口大国，同时也是一个严重缺水的国家，水资源分布非常不平衡，尤其在北方地区缺水的问题尤为严重。
而北方则占据了80%的煤矿资源，因此形成了北方煤矿丰富但是水资源缺乏的情况，水资源的缺乏也直接影响了我国煤矿资源的开采，对于煤炭生产的发展形成了制约。
因此加快对矿井水的处理对于我国煤炭生产的发展有着重要的帮助。
现阶段需要寻找经济可行的技术和工艺对矿井水进行处理，使之变成生产水和生活用水，这样才能够保证煤矿的生产，提高企业的综合效益，促进企业的可持续发展。
我国在煤矿开采的过程中经常会排放大量的污水，这些污水与地下水类似，主要是以煤粉等悬浮物为主，一般不含有有害物质，因此可以对其进行处理，使之成为理想的水资源。
赵官能源矿井水处理超磁分离净化工艺的应用
刘孝利，刘德春，李云志
(山东能源新矿集团赵官能源有限责任公司，山东齐河251113)
摘要针对煤炭开采活动对地下含水系统造成的局部破坏和污染，应用矿井水处理超磁分离净化工艺，妥善处理、处置生产活动产生的污水，合理解决污水处理处理过程中产生的煤泥，实现矿井水清水直排升井，降低水处理费用，达到保护环境的要求。
关键词矿井水超磁分离工艺应用实践
中图分类号X703文献标识码B
赵官能源公司是山东能源新矿集团的全资子公司，位于黄河北煤田中西部，井田面积59．21km2，地质储量3．47亿t，可采煤层中以薄煤层为主，设计年生产能力90万t。
矿井正常涌水量1413m3/h。
赵官能源应用超磁水处理工艺，将水处理工艺由地面搬到了井下，每小时600m3的处理能力，满足了矿井水的清水升井要求，降低了水处理费用，保护了环境。
1超磁分离水处理工艺原理及技术优势
1．1超磁分离水处理的工艺原理
超磁分离净化设备是由一组强磁力稀土磁盘打捞分离机械组成。
流体流经磁盘之间的流道时，流体中所含的磁性悬浮絮团受到强磁场力的作用，吸附在磁盘盘面上，随着磁盘的转动，逐渐从水体中分离出来。
磁盘转速为1 3r/min，待悬浮物脱去大部份水份，运转到刮渣条时，形成隔磁卸渣带，由刮渣刨轮刮入“螺旋输送机”，产生的废渣输入渣池。
被刮去渣的磁盘又重新转入水体，形成周而复始的超磁分离净化水体的全过程。
1．2微磁凝聚技术和磁种回收技术
1．2．1微磁凝聚技术
超磁分离技术的关键是利用磁盘吸附具有磁性的悬浮物，而矿井水中的悬浮物本身是不带磁性的，如果要利用超磁分离净化设备净化矿井水，就必须让非磁性悬浮物带上磁性。
微磁凝聚技术就是解决这一问题的关键。
该技术通过向原水中投加专用磁种（磁粉），使磁种在混凝剂和助凝剂的作用下与原水中的悬浮物形成以磁种为核的混合体絮团。
因磁种带有微磁性，当絮团沿着水流经过超磁分离机时，聚磁组合磁盘能快速捕捉吸附絮团，实现悬浮物与水体的机械分离，从而达到净化水体的目的。
1．2．2磁种回收技术
微磁凝聚技术解决了超磁水处理的第一个难题，同时带来另一个难题，就是磁种的连续投加增加了运行费用。
为了节约资源同时也考虑吨水处理的运行成
*收稿日期：2011－08－10
作者简介：刘孝利（1982－），男，山东泰安人，2006年7月毕业于山东大学（威海）中文系，现为山东能源新矿集团赵官能源有限责任公司行政办公室副主任。
本，超磁处理工艺开发了磁种回收技术。
将超磁分离净化设备分离出的废渣（磁种和悬浮物的混合体）经螺旋输送装置进入脱磁和高速搅拌环节，实现磁种和悬浮物的分离，能将投加入废水中的磁种回收再利用，磁鼓磁场强度高，回收效率可达99%，剩余的非磁性物质作为污泥集中处理。
1．3超磁分离水处理技术的特点及优势
（1）采用稀土磁钢构造分离磁场，技术稳定成熟。
超磁分离水体净化技术在国内市场应用已有10多年的历史。
目前，冶金行业在线运行的成套设备达240多个工程项目，处理能力超过940万t/d，是自主创新的国际先进技术，其超磁分离技术在设备的布磁、聚磁组合、微磁絮凝、脱磁、分散等工艺技术上实现了突破，设备不断改进与完善，已发展到了第五代超磁分离机，技术稳定而成熟。
（2）分离时间短。
磁分离工艺与传统的絮凝沉降最主要的区别在于：采用磁分离技术不需要沉降时间。
传统的絮凝沉降工艺是在加药絮凝后形成大絮团，靠重力沉降。
磁分离技术因采用稀土磁钢，其表面产生磁力是重力的640倍以上，能快速地捕捉到微磁性絮团，整个分离过程仅需3 5s，分离时间远远小于沉降分离时间。
（3）水处理药剂用量少。
磁分离依靠强磁力进行吸附分离，不需要大量的药剂形成大的絮团，仅需微凝絮团即可。
与常规的混凝沉降系统比较，可大大节约系统的药剂使用量（仅为常规水处理加药量的1/3 1/2），节省药剂费用。
（4）设备占地少，处理量大。
由于磁分离实现了悬浮物与水体的快速分离，大大提高了单位时间的处理效率，设备的占地面积也相应地大大节省。
与传统处理方法相比，处理12000m3/d的超磁分离机长ˑ宽ˑ高≈3．3ˑ3．0ˑ2．2m。
设备处理能力取决于磁盘数量的多少，水量增加，相应的磁盘数量增加即可，其单台设备最大处理能力可达36000m3/d。
（5）出渣污泥浓度高。
磁分离设备分离悬浮物的方法是靠磁力把絮团吸出水面，完全实现渣与水的分离，出渣含量大于70000mg/L，含水率约93%，可不经过浓缩直接进入脱水设备。
经过常规的压滤脱水后，污泥含水率小于45%，便于装卸外运。
(下转第44页)
表2新阳公司装备架空乘人装置巷道基本情况
巷道基本要求条件巷道坡度车站坡度车站长度
车站
高、宽度
大坡度静
止上下人装置安装巷道基本要求不大于
30ʎ
0ʎ
设计要求，
一般不小
于20m，无
水平转弯
托绳轮固定
横梁高度≮
2．5m，宽度≮
3．4m
现场巷道的基本条件不大于
20ʎ
上部车
站坡度6
10ʎ
下部车站
有一个34ʎ
弯道，直线
长度6m。
托绳轮固定
横梁高度
2．3m，宽3．0
3．4m
对比结果符合不符合不符合不符合
场测量、研究，确立了大倾角、短跑道、能转弯的架空乘人装置静止上下人装置实施方案：（1）厂家严格按设计要求加工制作静止上下人装置；（2）施工方根据设计安装要求现场巷道卧底、预埋固定横梁；（3）架空乘人装置静止上下人装置到公司后，在厂家和施工方技术人员的指导下进行安装；（4）安装完成后，公司组织专业人员验收并现场盯班进行模拟运行，确保正常后开始运送人员。
3保证措施
（1）重新修订学习架空乘人装置使用维修管理规定、乘坐须知，让每个乘车员工都能将有关规定熟记于心。
（2）加强现场监督检查与指导，让广大员工尽快掌握静止上下人装置的正确乘坐要领，及时制止并纠正违规乘坐行为，对再次违规的乘车人员进行处罚的同时，责令其单位跟班领导现场维护秩序。
通过一个月的努力，消灭了违章乘车现象。
（3）在架空乘人装置静止上下人装置安装使用过程中，每班都有技术管理人员现场跟班，发现问题及时处理、汇报并做好记录。
（4）加强巡查、维护，及时检出变形的架空乘人装置抱索器并予以更换，保证了架空乘人装置的正常运行。
4实施效果
架空乘人装置静止上下人装置有吊椅存放轨道，乘车人员无需摘挂吊椅，省时省力。
不论是熟练人员还是第一次乘坐人员均能安全、快捷的上下架空乘人装置。
不仅取消了原有摘挂吊椅的环节，减少吊椅损坏、钢丝绳脱槽等影响架空乘人装置安全运行事故，而且延长了钢丝绳的使用寿命，降低吊椅维修费用支出。
自2010年10月底运行至今，运行正常。
5结论
在不改变原系统的情况下，成功研制了复杂条件下的架空乘人装置静止上下人装置，它的应用解除了静止上下人装置的使用限制。
实现了大倾角、短跑道、能转弯等复杂条件下人员能安全、快捷上下架空乘人装置的目的，消除了许多弊端和隐患，社会效益显著。
(上接第42页)
2超磁分离净化工艺设计
（1）设计规模：设计水处理规模600m3/h。
（2）设计进水水质
矿井排水的主要污染物是煤粉、岩粉等无机污染物。
进水水质：
SS：600 1000mg/L
油：20 30mg/L
（3）设计出水水质
PH值：6 9；总悬浮物50mg/L；化学需氧量（CODcr）50mg/L；石油类5mg/L；总铁6mg/L；总锰4 mg/L
设计出水水质标准可根据矿井出水的不同用途，做相应调整。
（4）工艺流程说明
首先向调节池前的进水渠道中投加PAC，混合反应后流入调节隔油池中，进行水质、水量的均匀调节，在调节隔油池后端设置圆盘式除油器，去除上浮的油渣。
调节隔油池出水进入超磁分离系统的混凝池，向混凝池中投加磁种、PAM，使水中悬浮物杂质和磁种形成带磁性絮体，经过絮凝的废水进入超磁分离机进行污染物的分离，形成的磁性絮体被超磁分离磁盘吸附，从而从水中分离出来，水体得到净化，超磁分离设备处理后的水达标排放。
经超滤分离设备分离出来的磁性污泥进入到磁分离磁鼓进行磁种与污泥的分离，分离出的磁种又投加到混凝池中进行絮凝反应，使磁种达到循环利用的目的。
3结语
矿井水处理超磁分离净化工艺是在中国预防工业污染、保护生态环境的要求下发展起来的一项实用技术。
矿井水超磁分离净化工艺落户赵官能源以来，处理能力已达到600m3/h，实现了清水直排升井，每天节约水处理费用4500元，减少了挖仓次数，水仓清挖由每年清挖5 6次减少至3 5年挖一次，每年节约挖仓费用约10万元。
