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(jì)建設(shè)具有相當(dāng)重要的作用。然而，煤炭工業(yè)在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)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(bǔ)給，而隨著煤礦開采過程中采空區(qū)的擴(kuò)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)境影響較小［2］。采煤中期，采空區(qū)逐漸擴(kuò)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(bǔ)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(bǔ)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(kuò)大，疏干降落漏斗的滲透能力增強(qiáng)，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(xiàng)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(jī)和無機(jī)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(jìn)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(hù)的各項(xiàng)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(shí)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(jìn)行實(shí)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(diǎn)，合理的布設(shè)排污點(diǎn)，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(jìn)行處理，采取循環(huán)利用的方式對污水進(jìn)行綜合利用。對礦坑排水進(jìn)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(bǔ)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(bǔ)充水，起到減少排污量、實(shí)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(jìn)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(jìn)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.