摘要:矿井地下水质监测是矿山安全生产的 “第一道防线”—— 不仅能实时预警透水、水质污染等风险,更能为矿井水回用(如井下防尘、设备冷却)提供科学依据,助力绿色矿山建设。随着《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)、《矿区地下水含水层破坏危害程度评价规范》
矿井地下水质监测是矿山安全生产的 “第一道防线”—— 不仅能实时预警透水、水质污染等风险,更能为矿井水回用(如井下防尘、设备冷却)提供科学依据,助力绿色矿山建设。随着《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)、《矿区地下水含水层破坏危害程度评价规范》(DZ/T 0388-2021)等标准的实施,矿井水质监测的指标体系、技术要求及设备配置已形成明确规范。本文结合国家标准,系统解析矿井地下水质监测的核心指标、适配检测技术及专业设备,为矿山企业提供 “合规 + 实用” 的监测解决方案。
矿井地下水质监测核心指标与国标限值(依据 GB/T 14848-2017)
《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)将矿井地下水按用途及污染程度划分为 Ⅰ 类至 Ⅴ 类,其中 Ⅰ 类为优质可回用 water,Ⅴ 类为严重污染水(需深度处理),核心监测指标及限值如下:
Ⅰ 类水:可直接作为井下防尘、设备冷却用水,无需额外处理;
Ⅱ-Ⅲ 类水:需通过过滤、软化(降低硬度)等简单处理,达标后回用;
Ⅳ 类水:需深度处理(如反渗透脱盐),避免高 TDS、高硬度导致管道结垢、设备腐蚀;
Ⅴ 类水:严禁直接回用或排放,需按《矿山生态环境保护与恢复治理技术规范》处理至达标。
矿井地下水质监测关键技术与专业设备
矿山井下环境特殊(高湿度、高甲烷、空间狭窄),对监测设备的防爆性、便携性、稳定性要求极高。结合行业需求,主流检测技术及设备如下:
(一)常规水质参数检测: ERUN-SP7 便携式多参数水质分析仪
针对矿井水 pH 值、TDS、浊度、铁、锰等基础指标,使用西安赢润研发的 ERUN-SP7 便携式多参数水质分析仪,该设备专为矿山场景设计,核心优势如下:
技术适配性:采用可见光分光光度法,内置 GB/T 14848-2017 标准曲线,可一次性检测 pH 值、TDS、COD、铁、锰等 12 项关键指标,检测误差仅 ±2ppm+1% FS,满足 Ⅰ 类至 Ⅲ 类水的精准监测需求;
操作便捷性:配备预制试剂包(无需现场配制),支持自动校准功能,普通运维人员经 10 分钟培训即可上手,单次检测耗时≤5 分钟,适配井下快速巡检;
安全可靠性:符合煤矿井下防爆要求(Ex d I Mb),可在高甲烷环境中安全使用,机身防水等级 IP67,耐受井下高湿度、粉尘环境;
场景灵活性:既支持井下实时取样检测(如工作面涌水、回采巷积水),也可用于地面实验室数据校准,一机覆盖 “井下 - 地面” 双场景。
(二)深井水位与水温监测:防透水事故核心设备
矿井突水事故多与地下水位异常波动相关,需通过专用设备实时监控水位及水温变化,核心设备参数及应用价值如下:
测量范围:水位监测深度可达 400 米,水温监测范围 0-60℃,满足深井(如水文观测孔)监测需求;
传输方式:支持 4G/LoRa 无线传输,数据实时上传至矿山中控系统,无需井下布线,降低施工风险;
预警功能:当水位 24 小时内上升超 5 米(或水温骤变 ±2℃)时,设备自动触发声光报警,并联动井下排水泵启动,提前 30-60 分钟预防透水事故;
节能价值:根据水位波动动态调节排水泵运行功率(如低水位时降频运行),可降低排水系统能耗 30% 以上,年节约电费超 10 万元。
(三)重金属与有机污染物检测:应对复杂污染场景
随着矿山环保要求升级,GB/T 14848-2017 新增 6 项无机指标(如铅、镉)和 48 项有机指标(如苯系物、酚类),需通过高精度设备检测:
原子吸收光谱仪(AAS):可同时测定铅、镉、汞、砷等 10 余种重金属元素,检测精度达 ppb 级(10⁻⁹),适用于矿井水重金属污染溯源(如选矿废水渗透);
气相色谱 - 质谱联用仪(GC-MS):可定性定量分析苯、甲苯、萘、酚类等有机污染物,检出限低至 0.001 mg/L,满足矿山周边地下水有机污染监测需求。
两类设备均需在地面实验室使用,可与赢润 ERUN-SP7 便携式设备配合 —— 井下用便携仪快速筛查,地面用实验室设备精准验证,形成 “快速 - 精密” 的检测闭环。
行业实践与政策驱动:矿井监测标准化提速
政策强制要求:根据《矿区地下水含水层破坏危害程度评价规范》(DZ/T 0388-2021),新建、改扩建矿井需标配 “水位 - 水温” 双参数监测设备,且井下常规水质监测频次不得低于每周 1 次;
国产化率提升:目前矿井水质监测设备国产化率已达 78%,以赢润 ERUN 系列为代表的设备,在检测精度、防爆性能上已比肩进口产品,且运维成本降低 40%;
绿色矿山导向:国家《绿色矿山建设评价指标》明确要求 “矿井水回用率≥80%”,而精准的水质监测是回用方案设计的前提(如根据 TDS 值确定是否需脱盐处理)。
矿井地下水质监测不仅是预防水害事故的 “安全哨兵”,更是实现矿井水资源化利用的 “技术基石”。矿山企业需以 GB/T 14848-2017、DZ/T 0388-2021 为合规依据,结合井下场景选择适配设备 —— 用ERUN-SP7 便携式分析仪保障实时巡检,用深井水位监测设备防范透水风险,用实验室高精度仪器应对复杂污染检测,最终实现从 “被动治理” 到 “主动防控” 的转型。
来源:双羿环境mimi
