针对金川矿区龙首矿西二采区废水大部分未被利用而直接排至戈壁滩,以及矿区充填用水却占用城市供水的现状,考虑到矿区充填用水对水质要求较低,且充填用水量又小于废水排放量,因此开展《金川矿区西二采区井下废水充填利用研究》试验工作。选题具有实际工程背景和应用价值。通过水文地质条件分析,查明了矿区内地表沟渠平时无地表水流,主要矿井水来源是第四系孔隙含水层潜水；矿山的开采活动,导致围岩错动,破坏地下含水层,水体流经错动带进入矿坑,形成矿山开采工作面充水的主要来源。井下废水主要来源于受生产污染的坑道涌水和充填溢水。矿区井下废水呈弱碱性,富含游离的Ca2+、Mg2+离子而少Fe2+、Al3+离子,具有一定的含泥量,在进行充填利用研究前需进行预处理。为验证废水能否成功应用于充填,对废水进行的分析试验包括：物理化学成分检测分析,对水泥质量的影响试验,对充填体质量的影响试验以及充填料浆沉降损失影响试验等。经过物理沉降对废水进行预处理后,对废水应用于充填制浆进行了试运行,对形成的充填体进行了抗压强度测试。试验结果表明,西二采区的井下废水和地表废水为弱碱性,其不溶物含量、C1离子含量、可溶物、碱含量等指标均不超过《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)要求,可以用做混凝土用水。废水对32.5级复合水泥质量的影响都在合理的范围内,均没有导致水泥质量不合格。废水配制出的砂浆,其形成的充填体的各龄期强度均满足金川集团有限公司《高浓度细砂管道自流输送充填技术标准》(Q/YSJC-GY02-2004)的要求,即R3≥1.5MPa;R7≥2.5MPa;R28≥5.0MPa。且充填体的强度与充填砂浆重量浓度、养护时间之间均成正比例增加关系,没有出现异常情况。无论是新水还是矿山的废水,配制出的砂浆的沉降损失率都在7.50%～10.00%之间,说明废水对砂浆的沉降损失没有影响。因此西二采区的井下废水可以用于矿山充填。试运行形成的充填体抽检分析结果表明,废水应用于充填制浆完全符合充填体质量要求。鉴于以上试验成果,制定了废水预处理工艺方案,形成了从“井下废水→一级沉淀→二级沉淀→清水池→泵坑→充填系统”的井下废水充填利用工艺。截止2014年2月底,利用废水1.7万m3,按照3.1元／m3的公司结算价,降低生产用水成本5.27万元。预计全年可节约成本56.32万元。废水充填利用,节约了生产成本,减少了城市用水压力,符合循环经济和节约型社会的发展要求,具有良好的经济效益和社会效益。