煤礦開采對水環(huán)境影響及對策分析

喬群博

( 東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱150040)

煤炭工業(yè)作為支柱型能源產(chǎn)業(yè)對我國的經(jīng)濟建設(shè)具有相當(dāng)重要的作用。然而，煤炭工業(yè)在促進國民經(jīng)濟發(fā)展的同時也帶來了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，煤炭開采給生態(tài)環(huán)境尤其是水資源帶來很大的影響。如何盡量減少煤炭開采對水資源環(huán)境的影響及破壞，緩解煤炭開采與水資源可持續(xù)利用的矛盾，這是當(dāng)前急需研究、解決的緊迫課題。

1 煤礦開采對水資源的影響

1.1 煤礦開采對地表水的影響

地表基流的減少是煤礦開采對地表水的主要影響。天然基流主要來源于基巖裂隙水的補給，而隨著煤礦開采過程中采空區(qū)的擴大，礦坑附近自然狀態(tài)下會排入河道的基巖裂隙水流入了礦坑，改變了地表水與地下水的原有的動態(tài)平衡，加快了地表水及大氣降水向地下水的轉(zhuǎn)化速率。在煤炭開采嚴(yán)重地區(qū)，很多河道中流淌的大多是礦坑廢水，天然基流被排泄殆盡。在礦井密集地段，礦坑排水重新排放到河道中，形成了地表水在地表和礦坑內(nèi)反復(fù)入滲、排出惡性循環(huán)狀況。

1.2 煤礦開采對土壤水的影響

煤礦開采破壞了礦區(qū)的土壤結(jié)構(gòu)以及地下水含水層，造成水分的嚴(yán)重?fù)p失，對礦區(qū)區(qū)域土壤水與地表水和地下水的水循環(huán)產(chǎn)生很大影響。致使礦區(qū)土壤的熱容量降低，改變了土壤對環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)能力，使礦區(qū)氣溫升降幅度加大，削弱了礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)節(jié)能力，對礦區(qū)植被的生長產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響，加劇了生態(tài)環(huán)境脆弱程度。

1.3 煤礦開采對地下水的影響［1］

煤巖互層地層，屬相對隔水層，而煤炭開采過程中對地下水的疏干，會使采礦區(qū)域地下水水位下降，形成疏干降落漏斗。

煤礦開采初期，煤層埋深較淺、地層構(gòu)造較少，疏干水量較少，因而對水環(huán)境影響較?。?］。采煤中期，采空區(qū)逐漸擴大，同時受到采放頂、放炮等活動的作用力的影響，煤層頂板極易破碎、塌陷，采空區(qū)煤層以上的區(qū)域性構(gòu)造因斷裂而相互溝通，破壞了地下水在地層中的賦存狀態(tài)，水位下降，賦存量減少，使地下水快速向礦坑匯流，形成疏干降落漏斗［3］。地下水特別是承壓水含水層水量的減少，使地層承壓能力降低。受此影響，煤層裂隙水以及煤層頂部裂隙水滲透速度加快、地表水的下滲補給，更增大了礦坑涌水量［4］。上層含水層不斷的滲漏排泄，地下水的補排受到嚴(yán)重影響的同時也造成了疏干降落漏斗的不斷增大。隨著采空區(qū)規(guī)模的擴大，疏干降落漏斗的滲透能力增強，巖石在持續(xù)的水蝕作用下，易發(fā)生變形、斷裂，導(dǎo)致地下水含水層項板壓力減小，形成地面( 采空) 塌陷、地面沉降地質(zhì)災(zāi)害，同時伴生地裂縫地質(zhì)災(zāi)害［5］。

1.4 煤礦開采對水質(zhì)的影響

煤礦開采疏干、排泄地下水的過程中，對地下水的水循環(huán)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響的同時，還受到采煤工作面的污染，導(dǎo)致地下水所處化學(xué)環(huán)境以及水巖相互作用發(fā)生改變，水化學(xué)類型變?yōu)橛捕容^大的含鈣鎂化合物較多的硬水，使地下水水質(zhì)大大降低。隨著礦坑水的排放，固體有機和無機懸浮物增加，在酸性條件下，總礦化度及某些組分的濃度也增大甚至嚴(yán)重超標(biāo)。受礦坑污染的地下水進入上游河道后，又通過因煤礦開采影響而增大的地表裂隙滲入到下游，致使河道水質(zhì)惡化。受污染的水資源不僅對礦區(qū)周邊植物的生長產(chǎn)生不良影響，而且給人畜的飲用水帶來了嚴(yán)重的安全隱患。

2 防治水環(huán)境問題的方法和對策

2.1 堅持科學(xué)開采的原則

各級地方政府應(yīng)認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家制定的有關(guān)水資源保護的各項法律法規(guī)，在煤炭開采的同時，必須考慮對水資源的影響。為減少礦產(chǎn)開發(fā)對水資源環(huán)境的影響，應(yīng)建立科學(xué)合理的煤炭開采方案，切實將礦業(yè)活動對水資源的影響程度降到最低。

2.2 開展水資源的監(jiān)測和評價工作

在煤礦生產(chǎn)過程中對水環(huán)境進行實時監(jiān)測，分析評價開采區(qū)域的水資源量以及水質(zhì)的變化情況，為煤炭的有序開采及水資源的合理利用提供科學(xué)的數(shù)據(jù)指導(dǎo)。

2.3 修建水污染防治工程

為防止淋溶水對采礦固廢場地水環(huán)境的污染，應(yīng)修筑防滲設(shè)施及排水溝。對于受污染的地下水可經(jīng)過污水處理循環(huán)利用后再排入河道?？稍诓擅汗ぷ髅娌捎霉酀{等方法，減少煤礦開采對地層水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞。根據(jù)污水排放的特點，合理的布設(shè)排污點，盡可能降低對生態(tài)環(huán)境的影響。

2.4 綜合利用礦坑排水、生產(chǎn)廢水及生活污水

對選礦廢水、礦坑污水進行處理，采取循環(huán)利用的方式對污水進行綜合利用。對礦坑排水進行混凝沉淀處理后，轉(zhuǎn)化達(dá)到一定水質(zhì)指標(biāo)的再生水，一部分可作為選煤生產(chǎn)補充水，一部分可用于地面除塵灑水、綠化及井下消防用水。工業(yè)場地污廢水可采用地埋式污水處理裝置，將其轉(zhuǎn)化為選煤生產(chǎn)補充水，起到減少排污量、實現(xiàn)水資源良性循環(huán)的作用。

3 結(jié) 論

隨著全民環(huán)保意識的不斷提高，人們對煤炭礦業(yè)活動產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境影響將更加關(guān)注，對水資源環(huán)境的生態(tài)評價體系的不斷研究和深入也將推進煤炭開采與水資源合理利用向著和諧有序的方向發(fā)展。

［1］周進生，王劍輝，黨學(xué)亞. 礦產(chǎn)開發(fā)對地下水失衡影響及其控制對策—以陜北煤炭資源開發(fā)為例［J］. 中國礦業(yè)，2009，18(12) :52 －55.

［2］林素蘭，袁立新. 采礦對環(huán)境影響效應(yīng)研究［J］. 水土保持通報，2005，25(1) ，88 －91.

［3］屠世浩，陳宜先. 煤礦開采對環(huán)境的影響及其對策研究［J］. 礦業(yè)研究與開發(fā)，2003，23(4) :8 －10.

［4］段穎，段云海. 煤礦開采對地下水環(huán)境的影響分析［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2007，32(8) :176 －179.

［5］海龍，梁冰，白國良. 煤礦開采條件下地下水滲流問題探討［J］. 西安石油大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版，2007，22(1) :25－28.