武艷麗 張卓然 李 峰

(1.河南省煤田地質(zhì)局資源環(huán)境調(diào)查中心，河南 鄭州 450002;2.華北水利水電大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450002)

煤炭在我國(guó)能源消費(fèi)和生產(chǎn)中占據(jù)著非常重要的地位，屬于不可再生資源，為了滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要就需要對(duì)煤炭進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)采和利用，從而很容易造成水資源的破壞，造成生態(tài)環(huán)境的惡化。在我國(guó)煤炭資源主要分布在西北和華北地區(qū)，在這些地區(qū)水資源比較缺乏，在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中對(duì)水資源破壞也較為嚴(yán)重。水資源與煤礦開(kāi)采的關(guān)系是很緊密的，在煤礦開(kāi)采時(shí)往往疏于對(duì)水資源的影響，造成了對(duì)生態(tài)環(huán)境和水動(dòng)態(tài)平衡的影響。

1 煤礦開(kāi)采對(duì)水資源的影響

地下水主要分布于不同的煤層間，水質(zhì)一般符合飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，水量較為穩(wěn)定。煤礦在開(kāi)采的過(guò)程中，一般是采取逐層開(kāi)采，由淺到深進(jìn)行開(kāi)采。由于地下水往往分布于煤層間，在煤炭開(kāi)采的過(guò)程中，很容易對(duì)地下水造成影響。

1.1 煤礦在開(kāi)采的過(guò)程中對(duì)地表水所造成的影響

煤礦在開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)對(duì)地表水造成一定的影響主要表現(xiàn)在地表基流方面。煤礦區(qū)的天然基流主要是靠基巖裂隙水的補(bǔ)給，就近排到河道。煤礦經(jīng)過(guò)開(kāi)采以后，就會(huì)形成一些礦坑，這樣就造成礦坑周?chē)拇蟛糠只鶐r裂隙水排向了礦坑，不再排向河道，從而造成河道基流減少。隨著采空區(qū)的逐年擴(kuò)大，基巖裂隙也不斷加深加大，造成地下水向礦坑進(jìn)行聚集，使地表水與地下水之間的轉(zhuǎn)化加快。有數(shù)據(jù)表明，在開(kāi)采煤礦較為集中的地區(qū)有些河道已經(jīng)出現(xiàn)斷流的現(xiàn)象。在一些地方河道水量看著變化不大，主要是由于礦坑水排到了河道，天然基流量并不多，其實(shí)主要是礦坑廢水。通過(guò)大量事實(shí)證明了地表水減少的主要原因是煤炭開(kāi)采。

1.2 煤礦開(kāi)采對(duì)水質(zhì)所造成的影響

通過(guò)煤炭的大量開(kāi)采使優(yōu)質(zhì)的地下水變成了礦坑水，地下水的循環(huán)規(guī)律被打破。水質(zhì)受煤礦開(kāi)采的影響主要表現(xiàn)是水質(zhì)受到了有機(jī)物的污染。水化學(xué)類(lèi)型一般為硫酸鈣鎂水、重碳酸鈣鎂水、硫酸水、重碳酸鈣水，水的硬度較大。由于河道基流量不是很大，礦坑水進(jìn)入河道后，河道的自?xún)裟芰Υ蟠笙魅?，從而造成河道水質(zhì)越來(lái)越差，對(duì)下游林草植被生長(zhǎng)造成不利影響，對(duì)人畜的安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。

1.3 煤礦開(kāi)采對(duì)地下水所造成的影響

在煤礦的開(kāi)采初期，開(kāi)采規(guī)模不是很大，煤層還比較淺，即使煤礦礦坑涌水也主要是煤系地層本身，因而水質(zhì)比較好，涌水量比較集中，涌水量也比較小。到了采煤中期，開(kāi)采量越來(lái)越大，相應(yīng)的采空區(qū)也越來(lái)越大，由于放炮震動(dòng)和回采放頂，很容易造成煤層頂板破碎和塌陷。如果采空區(qū)上層斷裂并且相互溝通，就會(huì)出現(xiàn)煤層以上的含水層之間相互滲透，再加上河道中的地表水沿塌陷區(qū)下滲補(bǔ)給，從而造成礦坑涌水量越來(lái)越大，水質(zhì)也變得越來(lái)越差。相應(yīng)地不斷擴(kuò)大的地下水降落漏斗，從而造成地下水的補(bǔ)排條件受到了破壞。礦坑涌水量在這一時(shí)期主要來(lái)源于地表水的補(bǔ)給和含水層的疏干水量。當(dāng)形成一定規(guī)模的采空區(qū)時(shí)，滲透能力很強(qiáng)的地下降落漏斗也就形成。同時(shí)，由于一些原因形成的采煤地層裂縫就不斷延伸，一旦地層的裂縫與地表裂縫相通，地表水就可以滲到地下，這樣就形成了礦坑水。因此，煤礦的大量開(kāi)采是造成區(qū)域地表水資源減少的重要原因之一。

2 針對(duì)煤礦開(kāi)采對(duì)水資源的影響應(yīng)采取的一些措施

煤礦的開(kāi)采要認(rèn)真考慮水資源長(zhǎng)期承載能力和水環(huán)境容量，要科學(xué)地解決水資源保護(hù)問(wèn)題。

2.1 認(rèn)真處理好水資源與煤炭資源的關(guān)系

水資源是礦區(qū)生活和作業(yè)的非常重要的資源，必須加以重視。因此煤礦在開(kāi)采過(guò)程中，環(huán)保、水利、安全生產(chǎn)監(jiān)管等部門(mén)要從保護(hù)水資源的角度進(jìn)行相關(guān)工作。

煤礦的開(kāi)采要保證生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，走科學(xué)發(fā)展的道路，正確處理好水資源和煤炭資源之間的關(guān)系。一是認(rèn)真研究采煤對(duì)水資源的影響，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，使煤礦的開(kāi)采對(duì)水資源的影響降到最低。二是統(tǒng)一布局，全面規(guī)劃，對(duì)越層越界開(kāi)采、非法開(kāi)采、布局不合理、污染嚴(yán)重的采礦企業(yè)要加大關(guān)停、整治力度。三是煤礦在開(kāi)采的過(guò)程中，要持續(xù)地對(duì)水資源的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)煤礦布局合理性、采煤方案的可行性進(jìn)行分析，以達(dá)到有效保護(hù)水資源的目的。四是在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中要嚴(yán)格遵守《水資源防治法》、《水法》、《礦產(chǎn)資源法》等法律法規(guī)以及一些相關(guān)規(guī)定，采取正確的方法，合理進(jìn)行開(kāi)采布局。

2.2 科學(xué)合理規(guī)劃煤礦開(kāi)采

對(duì)于煤礦的開(kāi)采應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路，正確處理生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境、煤礦開(kāi)采之間的和諧發(fā)展。要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的原則，認(rèn)真做好采礦技術(shù)的提高，加大對(duì)水資源的保護(hù)力度，使開(kāi)采對(duì)水資源的影響降到最低。

2.3 要認(rèn)真做好煤礦開(kāi)采對(duì)水資源影響的論證制度

水資源和煤炭資源都共存于巖層中，煤礦開(kāi)采的同時(shí)也是對(duì)水環(huán)境的開(kāi)發(fā)，對(duì)水資源的開(kāi)采。在煤礦開(kāi)采的同時(shí)不至于對(duì)水資源造成嚴(yán)重影響，就必須在煤炭開(kāi)采項(xiàng)目進(jìn)行前做好水資源科學(xué)論證制度。在對(duì)水資源論證時(shí)，論證的范圍應(yīng)當(dāng)是擴(kuò)建、改建、新建的煤炭開(kāi)采項(xiàng)目，論證的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括礦坑排水量、加工和開(kāi)采取水用量等，對(duì)水環(huán)境和水資源影響以及應(yīng)當(dāng)采取的防治措施。進(jìn)行科學(xué)論證后還要經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)的審批才能辦理相關(guān)手續(xù)。

2.4 對(duì)水資源進(jìn)行統(tǒng)一管理

水作為一種環(huán)境要素和自然資源，以水文地質(zhì)單元或流域構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一體，地下水與地表水相互轉(zhuǎn)化，灌溉、供水、防洪等各種功能相互關(guān)聯(lián)，干支流、左右岸、上下游開(kāi)發(fā)利用相互影響。鑒于煤炭開(kāi)采對(duì)“三水”轉(zhuǎn)化的影響和水資源的自身規(guī)律，要盡快改變水資源相互扯皮、各自為政、分割管理的管理體制，上至每個(gè)河流流域的地下水與地表水，農(nóng)業(yè)用水與工業(yè)用水，巖溶水與其他地下水;下至每個(gè)巖溶水系統(tǒng)的水源地的開(kāi)采量、開(kāi)采的層位、分布、水井的深度及井距，對(duì)礦山排水的排水量和層位，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活用水的分配，地下水的增補(bǔ)和調(diào)配等進(jìn)行嚴(yán)格統(tǒng)一管理，統(tǒng)一科學(xué)規(guī)劃。做好工業(yè)污水、礦井水的處理回收利用工作。

2.5 對(duì)于保護(hù)水資源的新技術(shù)要積極地進(jìn)行推廣運(yùn)用

在國(guó)內(nèi)外通過(guò)大量的實(shí)踐證明注漿堵水法是一種非常有效的治水方法。注漿堵水法就是利用具有一定濃度和壓力的漿液(例如化學(xué)漿、水泥漿、土泥漿)，通過(guò)一定措施注入開(kāi)采破壞影響帶，形成地下帷幕，從而達(dá)到保護(hù)地下水的目的。這種措施能夠很好地保護(hù)地下水資源，還能夠很大程度上減少用于礦坑排水工程設(shè)備投資。注漿堵水法非常適合于開(kāi)采深度不深，地下含水系統(tǒng)的規(guī)模比較大的礦區(qū)。

2.6 對(duì)礦坑水進(jìn)行科學(xué)合理的利用，防止水資源遭到污染

很多礦區(qū)都存在水資源不足的問(wèn)題，很有必要加強(qiáng)對(duì)礦坑水的綜合利用力度。礦坑水的利用可以做好兩個(gè)方面:一是利用水質(zhì)較好的礦坑水解決農(nóng)村生活用水和礦職工用水，對(duì)水澆地進(jìn)行適度的發(fā)展。二是洗煤焦化廠可以利用礦坑水，達(dá)到重復(fù)利用的目的，盡可能地去提高礦坑水的復(fù)用率。對(duì)山區(qū)地形條件要盡可能地去充分利用，結(jié)合煤礦分布特點(diǎn)，在煤礦附近科學(xué)修筑谷坊壩，把矸石堆放一定高度上覆種植土。

3 結(jié)語(yǔ)

煤礦開(kāi)采是人們的一種重要活動(dòng)，慢慢地影響著生態(tài)環(huán)境，其中對(duì)水資源的影響最大。淡水資源是人類(lèi)發(fā)展和一切活動(dòng)的基礎(chǔ)，是一種不可再生資源。因此在煤礦開(kāi)采的同時(shí)要做好水資源的保護(hù)，對(duì)引起的水環(huán)境的問(wèn)題要進(jìn)行積極地預(yù)防和必要的治理，應(yīng)積極采取工程、經(jīng)濟(jì)、法律等綜合措施，達(dá)到減災(zāi)、防災(zāi)的目的，積極運(yùn)行先進(jìn)的污水處理技術(shù)和開(kāi)采技術(shù)避免水資源遭到破壞。煤礦的長(zhǎng)期開(kāi)采，對(duì)水環(huán)境、水資源已經(jīng)造成了嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致了水環(huán)境的不斷惡化，水資源的不斷衰減。如何處理好煤礦開(kāi)采與水資源的矛盾，將是一個(gè)長(zhǎng)期需要解決的問(wèn)題。

[1]王河霞.煤礦開(kāi)采對(duì)水資源的影響分析[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2010，20(23).

[2]屠世浩，陳宜先.煤礦開(kāi)采對(duì)環(huán)境的影響極其對(duì)策研究[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，2003，23(4).

[3]楊俊軍.煤礦開(kāi)采對(duì)水資源的影響及對(duì)策探討[J].山西水土保持科技，2010(2).