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“让每一滴水都发挥最大价值” 2025年12月01日 

■ 特约记者 梁小燕 通讯员 李雪佳

11月18日一大早,煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室里,主管工程师王霄急切地打开井下水质提升模块运行报表,各项指标均达标准线。“进水电导1.6毫西门子/厘米,产水基本稳定在170微西门子/厘米左右,效果很好。”矿井水处理科研主管刘宇澳风趣地说,“这‘生命之源’,现在让你放心了吧?”“悬浮物净化效果达标,但得把样品送水质分析室,再测一下硬度。”王霄忍着笑意故意板起脸,语气里满是年轻人特有的较真。​

王霄正在测试的库后水质提升效果,是实验室煤矿地下水库“三位一体”水质控制技术的关键环节。作为团队青年技术骨干,她对每一组数据都精益求精。这项“库前—库中—库后”的矿井水处理工艺,核心是利用采空区岩体与矿井水的物理化学效应,探索自净化技术及过程强化方法,背后承载着破解西部煤炭主产区水资源困境的重任。我国西部年产煤量占全国80%以上,降水量却不足蒸发量的五分之一,每年约80亿立方米的矿井水利用率仅40%左右。国家能源集团以神东矿区为基地,创新提出井下采空区储用矿井水技术路线,推动煤矿地下水库工程实践。​

2020年,王霄加入实验室团队,第一项任务便是深入神东煤炭七座矿井实地调研。昏暗巷道里,她与团队成员徒步穿梭,逐点记录喷雾降尘设备安装位置、乳化液配水供水系统管线走向,细致观察地下水库蓄水状态与循环路径,像拼接碎片化拼图般积累一手数据,为后续技术研发筑牢基础。调研结束后,团队迅速转入“三位一体”水质控制核心技术攻关:“库前”聚焦预沉处理与加药预反应,筑牢净化第一道防线;“库中”强化矸石过滤净化能力,提升核心水质指标;“库后”针对井下喷雾降尘等高品质用水需求,进一步优化水质。​

研发之路上挑战接踵而至。矿井水在采空区渗流汇集时,与岩体相互作用极为复杂,水岩耦合作用及净化机理直接影响技术开发。王霄与团队决定从基础突破,建立研究体系和试验平台,通过物理模拟与现场试验相结合的方法,最终摸清岩体对矿井水的自净化机理,为井下高效处理技术提供了理论支撑。刚攻克这一难题,新的挑战又出现——地下水库内部复杂反应过程处于“黑箱”状态,反应机制不明确,制约工艺升级。“微观显微成像设备正在遴选中,我们计划通过技术赋能实现实时追踪与精准解析,全力攻克瓶颈。”实验室科研主管李杰的坚定话语,让紧锁眉头的王霄终于展露笑容。​

难题解决后,王霄和团队成员并未停歇。他们发现,不少矿井水处理达标后,输送至井下喷雾系统时频繁出现堵管问题。团队再次深入井下逐段排查管网、细致分析水样,最终找到症结:输运过程中水质波动导致结垢沉积。针对这一痛点,团队快速研发“移动式集成终端水质提升技术与装备”,采用就近用水端布置设计保障水质稳定,搭载定制改性膜材料适配井下受限空间,配合协同水改性方法增强捕尘能力,让水资源在安全生产中发挥双重价值。目前,该技术与装备已完成中试规模验证,即将在井下推广应用,为矿井水高效利用注入新动能。​

“明天继续分析水质,矿井水研究没有终点,我们得接着攻关,让每一滴水都发挥最大价值。”收拾工作台时,王霄对同事说道。在我国能源产业转型升级的浪潮中,正是无数像王霄及其团队这样的“小个体”,主动对接发展难题、融入改革大局,推动煤矿地下水库工程实践持续突破——实现矿井水就地处理利用,满足井下消防、喷雾、注浆、液压支架乳化液配水等需求,大幅改善工人作业环境。​

从他们身上,我们既看到基层科研人员扎根自身领域、默默奉献的坚守,更见证了无数“小个体”在攻坚中汇聚成的磅礴力量。正是这份坚守与担当,推动着能源产业突破发展瓶颈,稳步迈向高质量发展新阶段。​

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