張厚泉

(山西省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，山西太原　030024)

大陽(yáng)煤礦煤炭開(kāi)采對(duì)延河泉域水環(huán)境的影響分析

張厚泉

(山西省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，山西太原030024)

摘要:結(jié)合大陽(yáng)煤礦工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、煤炭開(kāi)采等條件，分析了該煤礦煤炭開(kāi)采對(duì)延河泉域水環(huán)境的影響，提出了具體的防治措施，為該煤礦合理運(yùn)行和科學(xué)管理提供了依據(jù)，同時(shí)也為當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T保護(hù)和管理水環(huán)境奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:煤炭開(kāi)采，水環(huán)境，煤層，地表水，巖溶水

1　礦井概況

大陽(yáng)煤礦位于澤州縣西北直距約11 km處的大陽(yáng)鎮(zhèn)向東村、上村一帶，面積為17.797 4 km2。批準(zhǔn)開(kāi)采3號(hào)～15號(hào)煤層，服務(wù)年限為36.64年，規(guī)模180萬(wàn)t/年。井田3號(hào)，15號(hào)煤層為穩(wěn)定可采煤層，9號(hào)煤層為井田穩(wěn)定大部可采煤層，其余均為不穩(wěn)定不可采煤層。該礦現(xiàn)開(kāi)采3號(hào)煤層。

2　延河泉域概況

大陽(yáng)煤礦井田地處延河泉域東北部補(bǔ)給區(qū)。延河泉域地處太行山南段西麓，總面積2 840 km2。地理坐標(biāo)為東經(jīng)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(nèi)發(fā)育的構(gòu)造主要有新華夏構(gòu)造體系、東西向構(gòu)造體系、南北向構(gòu)造體系以及北東向構(gòu)造體系。延河泉域內(nèi)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(bǔ)給、河道和水庫(kù)滲漏補(bǔ)給以及上覆含水層的越流補(bǔ)給是延河泉域巖溶水系統(tǒng)的主要補(bǔ)給途徑。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)建設(shè)和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展都需要大量開(kāi)采泉域巖溶地下水，最主要排泄方式是人工開(kāi)采，從而導(dǎo)致延河泉域巖溶地下水水量減少、水位下降、水質(zhì)變差。

3　煤礦開(kāi)采對(duì)延河泉域地表水環(huán)境影響評(píng)價(jià)

1)煤層開(kāi)采后導(dǎo)水裂隙帶計(jì)算。井田3號(hào)煤開(kāi)采后產(chǎn)生的導(dǎo)水裂縫帶高度為70.31 m～106.37 m，3號(hào)煤層埋深55 m～423.52 m; 9號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算結(jié)果為7.6 m～22.1 m，埋深98.35 m～338.47 m; 15號(hào)煤層開(kāi)采后，導(dǎo)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(kāi)采后地表塌陷對(duì)延河泉域地表水影響分析。經(jīng)計(jì)算，大陽(yáng)煤礦3號(hào)煤開(kāi)采后區(qū)域最大下沉值4 311 mm;最大影響半徑為188.4 m。煤炭開(kāi)采將形成地表塌陷，地表塌陷產(chǎn)生裂縫、塌陷坑。隔水層和含水層由于冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶的存在，遭到破壞，與地下含水層有水力聯(lián)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(dǎo)致地表水漏失，水量減少。

4　煤礦開(kāi)采對(duì)延河泉域地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)

4.1煤炭開(kāi)采對(duì)上覆含水層的影響

煤層開(kāi)采后形成冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶，會(huì)破壞上覆地下含水層與開(kāi)采煤層之間的隔水層，進(jìn)而導(dǎo)致含水層遭到破壞，水量漏失，水位下降。3號(hào)煤層開(kāi)采后產(chǎn)生的導(dǎo)水裂縫帶高度為70.31 m～106.37 m，導(dǎo)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(hào)煤層埋深淺，導(dǎo)水裂隙帶還將溝通基巖風(fēng)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(chǎn)生活用水。

4.2煤炭開(kāi)采對(duì)延河泉域巖溶水的影響

1)對(duì)延河泉巖溶水補(bǔ)給條件的影響分析。井田內(nèi)廣泛出露第四系、二疊系地層，無(wú)灰?guī)r裸露區(qū)及半裸露區(qū)，對(duì)大氣降水補(bǔ)給巖溶水的影響較小。根據(jù)導(dǎo)水裂隙帶計(jì)算結(jié)果，3號(hào)煤開(kāi)采后，局部地段會(huì)溝通地表，破壞石炭系、二疊系和第四系含水層，導(dǎo)致其對(duì)巖溶地下水越流補(bǔ)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(kāi)采對(duì)泉域越流補(bǔ)給量影響不大。

2)對(duì)延河泉域巖溶水的影響評(píng)價(jià)。井田奧灰水水位標(biāo)高為576.5 m～556.5 m，地下水徑流方向由東北向西南。3號(hào)煤層底板標(biāo)高為640 m～840 m，井田地層基本向西傾斜，奧灰?guī)r溶水位標(biāo)高低于3號(hào)煤層底板，3號(hào)煤層開(kāi)采不存在帶壓開(kāi)采，對(duì)奧灰?guī)r溶水沒(méi)有影響。

5　固體廢物對(duì)延河泉域水環(huán)境影響分析

大陽(yáng)煤礦開(kāi)采后，產(chǎn)生的固體廢物主要為工業(yè)生產(chǎn)形成的煤矸石和居民生活形成的生活垃圾。對(duì)于煤矸石的處理，主要是在矸石場(chǎng)做防滲處理并建設(shè)攔矸壩、覆土綠化及修建排洪溝等設(shè)施。做好以上措施后，可有效防止矸石淋溶對(duì)地表水和地下水水質(zhì)的污染。對(duì)于生活垃圾，可以采取進(jìn)行集中收集、送至垃圾處理站統(tǒng)一處理的措施，也不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)匮雍尤蛩h(huán)境產(chǎn)生明顯影響。

6　防治措施

1)對(duì)水體下采煤的可靠性和安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，合理留設(shè)保安煤柱。2)矸石場(chǎng)應(yīng)做防滲處理并建設(shè)攔矸壩、排洪截洪溝等設(shè)施。3)對(duì)村莊、礦界、大巷、工業(yè)場(chǎng)地、井筒、道路及耕地等主要設(shè)施，應(yīng)按《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》留設(shè)保護(hù)煤柱。4)建立地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)。強(qiáng)化地下水監(jiān)測(cè)工作，煤礦開(kāi)采的同時(shí)觀測(cè)地下潛水和承壓水的水位及水量變化，針對(duì)性地制定防水治水措施，確保礦井安全生產(chǎn)。

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·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(jiǎn)介:張厚泉(1981-)，男，工程師

收稿日期:2015-01-31

文章編號(hào):1009-6825( 2016) 04-0211-02

中圖分類號(hào):X502

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A