国家级煤炭能源基地的“保水采煤”之路怎么走？
陕西省榆林市地处陕甘宁蒙晋五省交界，黄河“几”字弯中心，位于乌素沙地与黄土高原过渡地带，是黄河入陕第一站。记者近日跟随国家黄河流域生态保护和高质量发展联合研究中心（以下简称国家黄河中心）“生态环境专家黄河行”调研组来到榆林，沿着高速公路疾驰而过，可以看到一家家煤矿企业在道路两旁伫立。
立足长远：“保水采煤”是必然选择
榆林是典型的煤炭资源型城市，具备得天独厚的采煤条件。“榆林煤矿有3个优势：一是煤矿储量大；二是埋深浅，大概一百米左右；三是煤质好。”榆林市驻点科技帮扶工作组负责人、生态环境部黄河流域生态环境监督局（以下简称黄河流域局）监测与科研中心高级工程师郭豪说道。
截至目前，榆林市有生产煤矿176座，在建煤矿59座，可大致分为榆神、榆横、神府三大矿区。2022年，榆林全市生产原煤5.8亿吨，分别占全省、全国产量的78.2%和13%。
良好的采煤条件给榆林市带来了丰富的煤矿资源与快速的经济发展，但在煤矿开采“欣欣向荣”的景象背后，是榆林在长期煤矿开采中积累下的不少生态环境问题。部分煤矿集中分布在窟野河、无定河等黄河一级支流源头水源涵养区，煤炭资源大规模开发导致大量矿井疏干水排放，每年矿井涌水量约2.7亿㎥，由此带来地下水位下降、水体污染、地表径流衰减等问题。
作为国家级的煤炭能源基地，榆林市煤炭开采的脚步难以停下，但对水资源、生态系统的保护更是关系未来发展的长远大计。因此，对榆林来说，踏上“保水采煤”的道路是必然选择。
关键难题：修复技术造价极高
在榆神矿区，地质结构的典型表现为：煤层在底下，煤层之上覆有基岩，在基岩之上则相继是新近系保德组红土层及第四系松散含水层。
含水层在煤层之上，当进行煤炭开采时，煤层会产生导水裂隙带，若基岩厚度不足，导水裂隙带会一直往上延伸至含水层，水最终就会顺着裂缝流到采煤区，造成地下水位下降、地层垮塌等后果。
地下水渗漏进煤层是煤矿生产普遍存在的问题，在实际操作中多数采用限高限厚开采、采前疏排基岩顶部含水层中潜水的方法避免水渗漏进煤层。但第四系松散含水层作为地下水，同样对维持地表植被生态环境健康，保持当地工农业生产稳定、居民正常生活起到至关重要作用。从可持续发展的角度看，将水排出实际上造成了水资源的浪费。
因此，榆神矿区的曹家滩煤矿将目光落到了“保德组红土层”之上。保德组红土层的连续沉积及阻水性能能够有效阻断第四系松散含水层地下水进入井下。对红土层薄弱部分进行注浆修复，既可以阻挡水向下渗透，也可以不用向外排水，造成浪费。
据国家煤矿水害防治工程技术研究中心人员介绍，曹家滩煤矿红土垫层缺失及采动劣化区隔水再造修复项目，选取约95200㎡片区作为试点，通过水文地质条件分析及勘探，最终确定治理技术。注浆修复形成隔水层后，井下闭墙放水量累计下降80%，每年的排水总费用将减少1471.68万元。
然而，修补红土垫层虽然可以做到在采煤的同时保水，但存在一个关键的难点：成本极高。仅试点片区95200㎡的造价就高达4700万元左右，而榆神矿区红土垫层缺失面积为2597.23k㎡，成本可谓天价。
国家黄河中心特邀专家、北京师范大学教授王红旗表示：“修补红土垫层作为科研项目是一个很好的想法，但按照目前的技术，近十几年内，成本问题还是会对其真正落地产生较大限制。”
郭豪也坦言，成本是一个不得不考虑的问题。但他认为，目前在修补红土垫层缺失方面的工艺比较成熟，随着技术的发展，成本会渐渐下降。
寻求平衡：矿井水处理需兼顾成本
保水采煤是煤炭矿区努力达到的目标，但对于那些尚未能实现这项技术的煤炭矿区而言，已经从井下排出来的矿井水又该如何处理？
榆林矿井年涌水量约2.74亿㎥，虽然矿井水水质存在一定的问题，但对于缺水的黄河流域而言，这两亿多立方米的水断然不能白白浪费；同时，矿井水实际上也是一种地下水，它对区域仍具有一定的供水意义。因此，榆林市政府计划建设矿井疏干水综合利用工程管网约713公里，截至今年5月底，已建成管网533公里。
在榆横工业园区榆龙大道北侧，一座白色墙体的汇流塔伫立在此。这座汇流塔汇集了来自榆横矿区小纪汗、大海则等5座煤矿的疏干水，未来还将涌入其他3座煤矿的疏干水。汇水塔旁的水池管理站里有一块巨大的电子屏幕，屏幕上呈现着汇集而来的疏干水水质情况，各项数据一目了然。
煤矿在矿区内自行处理疏干水，后者被统一收集于汇流塔中，再通过管道点对点、有计划地将疏干水分配给厂区使用、农田灌溉、生态补给等，以此实现疏干水的再利用。“这个项目的价值在于能对疏干水进行监测与再分配，但问题也在于，目前这一工程还不具备来水处理的工艺。”国家黄河中心调研组专家说道。
矿井疏干水由于与煤层产生接触，具有含盐、含氟量高的特点，如果不加以处理直接排放，可能会对生态环境造成一定影响。矿井疏干水的处理工艺还比较简单，常规的处理方式是混凝沉淀；比较麻烦的是含盐量高的矿井疏干水，当涉及脱盐部分时，就不得不考虑成本问题及水体蒸发后杂盐的处理。目前，黄河流域局监测与科研中心已向榆林市政府提出统一收集处理矿井疏干水的建议，下一步该怎么走，还需榆林市做进一步规划。
成本固然是煤矿企业走绿色发展道路一个必须考量的因素，但在经济发展与生态保护之间，如何寻求平衡是煤矿企业需要一直思考的课题。
