煤炭在能源保供中是“壓艙石”，更是“穩定器”。

　　中國工程院報告顯示，黃河流域的晉陝蒙寧甘地區，探明煤炭資源保有儲量佔全國的三分之二，水資源卻不到全國總量的3.9%。

　　榆林坐落在黃河“幾字彎”，是我國煤炭多、水資源少的典型。一邊要挖煤，一邊缺水，“煤”與“水”的矛盾怎麼解？

　　10月29日，記者走進位於榆林的煤炭開採水資源保護與利用全國重點實驗室。這裡的“煤礦地下水庫關鍵技術”，每年能省出4個多西湖的水。這背后藏著怎樣的故事？

　　為礦井水“正名”

　　怎麼節水？該實驗室“盯”上了和採煤“形影不離”的礦井水。

　　礦井水是採煤時，煤層、岩層接觸部位產生的地下水。過去，它被叫作“水害”，是影響煤礦安全的五大災害之首。

　　在實驗室展廳的大屏幕上，一條條模擬線路演示著礦井水在地下的“冒險”。

　　“礦井水處理要過三道關。採煤工作面的水首先順著管道進入井下中央水倉初步沉澱，接著進入地下水庫自然淨化過濾，最后進入模塊化水處理裝置。”實驗室神東基地科研骨干李雪佳說，處理后的清水大部分被“送回”採煤工作面以供使用，一部分水沿管路到地面，供洗煤廠、日常生活、煤礦生態修復用。如果還有多余的，就供給周邊企業，比如發電廠。

　　礦井水從“水害”變身水資源、變為“水利”，靠的是一批科研人員的努力。

　　“數據顯示，採1噸煤大概會出2噸礦井水。”國家能源集團首席科學家、實驗室常務副主任賀安民說，“礦井水埋在狹小的採礦區，就像一顆不安分的‘水炸彈’。”

　　“一旦這顆‘水炸彈’在採煤作業面上方或者同一層涌出，就會淹了礦井，出事故。”賀安民解釋，有些礦井水是酸性的，還含鐵、錳等，會損壞礦井內的管道設備、支護材料。

　　上世紀90年代，以中國工程院院士顧大釗為代表的科研人員提出了煤礦地下水庫儲用礦井水的技術構想，推動礦井水納入非常規水源。

　　2015年，依托國能神東煤炭集團有限公司建設的煤炭開採水資源保護與利用全國重點實驗室設立。

　　一場關於礦井水的逆轉奇跡，就此開啟。

　　把“水老虎”關進“籠”

　　曾經在井下橫行的“水老虎”，怎麼讓它乖乖進“籠”，為人所用？

　　實驗室緊盯這一行業難題，打響了攻堅戰。

　　安全是頭等大事。怎麼拆“水炸彈”？實驗室提出分布式煤礦地下水庫方案——在多層位、具備存水條件的多個點位存水。

　　“建多個水庫，就能以空間換空間。礦工干活時，把同一層水庫的水導到下一層，就能保証作業面安全。”賀安民說，這樣還能增加井下儲水量。

　　此外，實驗室有多個煤礦地下水庫原創性試驗台，可做礦井水運移、滲透，壩體沖擊，水岩耦合等試驗。通過技術的不斷升級，水庫底板能隔住水，圍堰造壩能扛住水壓、礦震、水質侵蝕。

　　有“存”還要有“疏”。第二層保障是應急排水。“每座水庫和煤礦都是系統工程，水庫和礦井排水系統連在一起，要是礦井突水，能靠應急排水系統排掉多余的水。”賀安民介紹。

　　此外，實驗室建了地下水庫監測監控系統，實時監測水位、水量、水壓、礦震，以常態化管理確保不出錯。

　　把“水老虎”關住還不夠，讓礦井水變成可利用的水資源，才是關鍵。

　　“生產用水和生活用水對水質要求不一樣。我們按不同需求，對礦井水進行分質分級處理，研發出除硬、除氟等多項成果。”李雪佳說。

　　走進神東補連塔煤礦的水處理廠，隻見預沉池裡水霧繚繞，除氟裝置穩定運轉。

　　“我們研發的改性煤基固廢除氟技術反應速度快、水質適應性強、工藝流程簡單，還能同步除濁除氟，比市面上傳統除氟方式好。這項技術既能讓大宗煤基固廢變廢為寶，又能實現礦井水大規模低成本除氟，處理成本降了30%以上。”實驗室研發工程師王靖宇說，處理后的礦井水，能達到地表水Ⅲ類標准。

　　存水、安全、供水，多重優勢疊加，“煤礦地下水庫關鍵技術”應運而生。

　　“這項技術巧妙利用井下採空區，讓礦井水自然過濾、吸附、淨化，實現轉移、淨化、儲存與利用一體化。”李雪佳說，這就像把水庫和水處理廠一起建在井下，既存住了礦井水，又防止了水害和蒸發浪費。

　　截至目前，神東礦區累計建成35座地下水庫，最大儲水量約3500萬立方米，每年給礦區生產、生活、生態，還有周邊地區工農業生產供水超7000萬立方米。按西湖1429萬立方米的水體容量算，神東礦區靠用礦井水，每年能省出4個多西湖的水。

　　一滴水的“重生”

　　實驗室給了礦井水“第二次生命”。

　　神東礦區推廣“煤礦地下水庫關鍵技術”后，礦區95%的生產生活用水都靠它，從根本上解決了這個世界最大煤礦區（2億噸級）缺水的難題。

　　走進神東煤炭集團辦公樓，隻見每層洗手台旁都有直飲水龍頭。賀安民拿起一次性水杯，接滿水后一飲而盡。他笑著說：“以前的井下‘禍水’，現在成了杯裡的‘甘泉’。”

　　烏蘭木倫河穿過神木市大柳塔鎮，靜靜流淌。“大柳塔鎮這段景觀河長4.4公裡，平均寬度330米，平均深度1.5米，儲水量超過200萬立方米。我們的任務就是把處理好的礦井水注入河道，保証一年四季都有好風景。”李雪佳說。

　　登上哈拉溝生態示范基地的礦山，隻見遍地鬆柏，遠處的摩天輪緩緩轉動，偶爾有幾隻白鷺從天空劃過。

　　這裡曾是塵土飛揚的煤礦塌陷治理區。現在，606平方公裡的土地完成了生態修復，種了4900萬株喬灌木。

　　“種樹需要水。我們靠地下水庫存水，把有限資源利用起來。”實驗室神東基地科研主管劉小慶說，“礦山開發建設前，植被覆蓋率隻有3%。靠水資源涵養、生態修復，現在復墾區的植被覆蓋率超過64%。”

　　“礦井水是黃河流域水資源的重要補充。‘煤礦地下水庫關鍵技術’是落實黃河流域生態保護和高質量發展國家戰略的生動實踐，要把每一滴水的故事講好。”賀安民說。

　　現在，“煤礦地下水庫關鍵技術”已引起國際關注。世界煤炭協會（WCA）認為這項技術值得世界主要採煤國學習，並將此項技術作為重要案例在世界煤炭行業推廣。（記者 王晨曦 蘇欣雨）

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