大陽煤礦煤炭開采對延河泉域水環境的影響分析

張厚泉

(山西省第一水文地質工程地質隊，山西太原　030024)

大陽煤礦煤炭開采對延河泉域水環境的影響分析

張厚泉

(山西省第一水文地質工程地質隊，山西太原030024)

摘要:結合大陽煤礦工程地質、水文地質、煤炭開采等條件，分析了該煤礦煤炭開采對延河泉域水環境的影響，提出了具體的防治措施，為該煤礦合理運行和科學管理提供了依據，同時也為當地水行政主管部門保護和管理水環境奠定了基礎。

關鍵詞:煤炭開采，水環境，煤層，地表水，巖溶水

1　礦井概況

大陽煤礦位于澤州縣西北直距約11 km處的大陽鎮向東村、上村一帶，面積為17.797 4 km2。批準開采3號～15號煤層，服務年限為36.64年，規模180萬t/年。井田3號，15號煤層為穩定可采煤層，9號煤層為井田穩定大部可采煤層，其余均為不穩定不可采煤層。該礦現開采3號煤層。

2　延河泉域概況

大陽煤礦井田地處延河泉域東北部補給區。延河泉域地處太行山南段西麓，總面積2 840 km2。地理坐標為東經111°40'～112°40'，北緯35°15'～35°50'。位于太行山隆起之西南部，沁水凹陷的南部。井田內發育的構造主要有新華夏構造體系、東西向構造體系、南北向構造體系以及北東向構造體系。延河泉域內含水巖組有四類，分別為松散巖類孔隙含水巖組、碎屑巖類裂隙含水巖組、碎屑巖夾碳酸鹽巖類層間裂隙巖溶含水巖組以及碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組。大氣降水的入滲補給、河道和水庫滲漏補給以及上覆含水層的越流補給是延河泉域巖溶水系統的主要補給途徑。隨著經濟社會的發展，城鎮建設和工農業的發展都需要大量開采泉域巖溶地下水，最主要排泄方式是人工開采，從而導致延河泉域巖溶地下水水量減少、水位下降、水質變差。

3　煤礦開采對延河泉域地表水環境影響評價

1)煤層開采后導水裂隙帶計算。井田3號煤開采后產生的導水裂縫帶高度為70.31 m～106.37 m，3號煤層埋深55 m～423.52 m; 9號煤層導水裂隙帶高度計算結果為7.6 m～22.1 m，埋深98.35 m～338.47 m; 15號煤層開采后，導水裂隙帶高度為41.2 m～146.53 m，埋深135.2 m～376.47 m。

2)煤層開采后地表塌陷對延河泉域地表水影響分析。經計算，大陽煤礦3號煤開采后區域最大下沉值4 311 mm;最大影響半徑為188.4 m。煤炭開采將形成地表塌陷，地表塌陷產生裂縫、塌陷坑。隔水層和含水層由于冒落帶和導水裂隙帶的存在，遭到破壞，與地下含水層有水力聯系的地表水受到影響，改變了地下水和地表水的流向，從而導致地表水漏失，水量減少。

4　煤礦開采對延河泉域地下水環境影響評價

4.1煤炭開采對上覆含水層的影響

煤層開采后形成冒落帶和導水裂隙帶，會破壞上覆地下含水層與開采煤層之間的隔水層，進而導致含水層遭到破壞，水量漏失，水位下降。3號煤層開采后產生的導水裂縫帶高度為70.31 m～106.37 m，導水裂隙帶將溝通下石盒子組上部，受影響的含水層主要是山西組砂巖裂隙含水層、下石盒子組K8，K9砂巖裂隙含水層。在井田南部及東部3號煤層埋深淺，導水裂隙帶還將溝通基巖風化裂隙帶含水層和第四系松散層孔隙水，影響附近村民生產生活用水。

4.2煤炭開采對延河泉域巖溶水的影響

1)對延河泉巖溶水補給條件的影響分析。井田內廣泛出露第四系、二疊系地層，無灰巖裸露區及半裸露區，對大氣降水補給巖溶水的影響較小。根據導水裂隙帶計算結果，3號煤開采后，局部地段會溝通地表，破壞石炭系、二疊系和第四系含水層，導致其對巖溶地下水越流補給量減少。石炭系、二疊系和第四系含水層均為弱富水性，故本礦開采對泉域越流補給量影響不大。

2)對延河泉域巖溶水的影響評價。井田奧灰水水位標高為576.5 m～556.5 m，地下水徑流方向由東北向西南。3號煤層底板標高為640 m～840 m，井田地層基本向西傾斜，奧灰巖溶水位標高低于3號煤層底板，3號煤層開采不存在帶壓開采，對奧灰巖溶水沒有影響。

5　固體廢物對延河泉域水環境影響分析

大陽煤礦開采后，產生的固體廢物主要為工業生產形成的煤矸石和居民生活形成的生活垃圾。對于煤矸石的處理，主要是在矸石場做防滲處理并建設攔矸壩、覆土綠化及修建排洪溝等設施。做好以上措施后，可有效防止矸石淋溶對地表水和地下水水質的污染。對于生活垃圾，可以采取進行集中收集、送至垃圾處理站統一處理的措施，也不會對當地延河泉域水環境產生明顯影響。

6　防治措施

1)對水體下采煤的可靠性和安全性進行評價，合理留設保安煤柱。2)矸石場應做防滲處理并建設攔矸壩、排洪截洪溝等設施。3)對村莊、礦界、大巷、工業場地、井筒、道路及耕地等主要設施，應按《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》留設保護煤柱。4)建立地下水動態觀測系統。強化地下水監測工作，煤礦開采的同時觀測地下潛水和承壓水的水位及水量變化，針對性地制定防水治水措施，確保礦井安全生產。

參考文獻:

［1］牛仁亮，孔繁珠，趙敏崎，等.山西省煤炭開采對水資源的破壞影響及評價［M］.北京:中國科學技術出版社，2003.

［2］邵改群.山西煤礦開采對地下水資源影響評價［J］.中國煤田地質，2001，13( 1) :41-44.

［3］郭潤林，張衛新.采煤對水資源環境影響分析［J］.山西水利，2001，5( 1) :24-38.

［4］王亞飛.論煤礦開采對地下水的影響［J］.科技情報開發與經濟，2008，18( 30) :222-223.

［5］王啟亮，程東.山西省煤炭開采對水資源的影響［J］.人民黃河，2009，31( 12) :56-58.

［6］楊俊軍.煤炭開采對水資源的影響及對策探討［J］.山西水土保持科技，2010，6( 2) :29-30.

·園林·綠化·

Analysis on the impact of Dayang coal mining upon Yanhe spring basin water environment

Zhang Houquan
( Shanxi 1st Hydrology Engineering Geology Department，Taiyuan 030024，China)

Abstract:Combining with Dayang coal mine engineering geology，hydrology and coal mining conditions，the paper analyzes the impact of coal mining upon Yanhe spring basis water environment，and puts forward specific preventive measures，which has not only provided basis for rational operation and scientific management of the coal mine，but also laid a foundation for protecting and managing water environment of local administrative departments.

Key words:coal mining，water environment，coal seam，surface water，karstic water

作者簡介:張厚泉(1981-)，男，工程師

收稿日期:2015-01-31

文章編號:1009-6825( 2016) 04-0211-02

中圖分類號:X502

文獻標識碼:A