煤礦開采對地下水資源影響研究

1、煤礦開采對地下水資源影響研究摘要本文著重從煤礦開采對地下水資源的影響進(jìn) 行了分析，從環(huán)境、水資源的破壞等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的討論, 進(jìn)一步的揭示了環(huán)境日益惡化的現(xiàn)象以及成因，以期能夠引 起煤炭開采對地下水資源污染的重視程度。關(guān)鍵詞地下水資源影響煤礦開采分析中圖分類號p641. 8 文獻(xiàn)碼b 文章編號 1000-405x (2013) t2t57t首先，不得不承認(rèn)的是我國的煤炭資源非常豐富，其資 源的開采關(guān)系到了我國整個民族的可持續(xù)發(fā)展。也正因為如 此，我國煤炭才會大規(guī)模的進(jìn)行開采，這對自然生產(chǎn)的狀況 造成了很大的干擾，尤其是對地下水資源的影響變得越來越 明顯，破壞了地下水資源的本來面貌，給我國的地

2、下水資源 造成了一定的負(fù)擔(dān)。1煤炭開采對地下水資源的影響煤炭開采對地下水資源有幾方面的影響。首先從淺層和中層地下水的角度進(jìn)行分析，它是工業(yè)和 生活用水的主要來源，但是因為采煤量的急劇增大，使得煤 系地層中的水和松散類地層中的水迅速的向下滲透，形成了 區(qū)域性的地下水位降落漏斗，淺層以及中層的地下水在這種 情況下逐年面對水枯竭的現(xiàn)象。不僅如此，一些礦井因為水 資源的缺失導(dǎo)致了井水的干涸，影響到了居民吃水的問題 。從深層地下水的角度進(jìn)行分析，一些煤礦廠在進(jìn)行采礦 的過程中為了能夠保證煤礦工作范圍的正常進(jìn)行，在進(jìn)行采 礦之前將周圍的水定量進(jìn)行排除。伴隨著采礦深度以及廣度 的加深，導(dǎo)致各個層面的水被截留

3、，這一部分截留的水作為 礦坑水被排除，使得礦井的排水量變得越來越多，長此以往 導(dǎo)致了我國深層的地下水位逐年呈現(xiàn)出下降的狀態(tài)。而且， 深層水位的下降很難在短時間內(nèi)迅速的恢復(fù)。從另外一個角度進(jìn)行分析，因為排水量的急劇增加，導(dǎo) 致了自然的排水量被動的變成了人為的排水量，改變了以往 的運動模式，使得一些平川地區(qū)的水補(bǔ)給造成了一些困難， 給生物也造成了 一定的影響。2地下水資源流失的主要原因地下水資源之所以會出現(xiàn)流失的現(xiàn)象，可以從以下幾個 方面說起。從地質(zhì)條件來看，水文地質(zhì)條件包括含水層的富水性、 厚度、裂隙等。首先它的含水量厚度比較大、裂隙巖溶發(fā)育較好、含水 性強(qiáng)、補(bǔ)給來源豐富，而且它的礦坑排水量非常

4、的大。從它 的地理位置來講，總是會和一些水源相隔的非常貼近，主要 是因為煤礦和水的關(guān)系，一般都將煤礦設(shè)置在和水比較近的地方，擴(kuò)大側(cè)向的補(bǔ)給來源，使得礦坑的排水量變得越來越 大。它和當(dāng)?shù)氐慕邓恳约叭霛B系數(shù)有很大的關(guān)系，煤層的 深淺也和其有著一定的關(guān)聯(lián)。如果降水量比較大，那么就能 夠直接將江水轉(zhuǎn)化成礦坑水，在煤層開采之后就直接性的導(dǎo) 致了水裂隙帶影響到了地面，造成了礦井排水量變大的現(xiàn) 象。從地質(zhì)構(gòu)造角度進(jìn)行分析，地質(zhì)構(gòu)造對地下水、地面起 著很重要的控制和導(dǎo)水的作用，地質(zhì)構(gòu)造如果很復(fù)雜，那么 出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象就非常多，如果地質(zhì)構(gòu)造不是很復(fù)雜，出現(xiàn) 斷裂的現(xiàn)象就會相對減少。從開采的角度來說，如果開采的

5、煤層離斷層越近，那么 所進(jìn)行補(bǔ)給就會越充分，排水量就會相對增加。如果說開采 的煤層離斷層越遠(yuǎn)，那么補(bǔ)給的水源就會變得越來越多，排 水量就會相對減小。從煤礦開采階段來說，在煤礦開采初期的時候，揭露的 含水層相對比較多，但是各個含水層都會處在飽和的狀態(tài)當(dāng) 中，含水性比較多。伴隨著開采面積的增加，就會逐漸勾通 裂隙導(dǎo)水帶的現(xiàn)象，煤系頂部含水層中地下水就會直接滲入 到礦坑中2。從煤礦開采中期階段來說，一般在開采過程中不會大面 的階段，礦井的排水量只能夠依附于入滲量進(jìn)行補(bǔ)給工作， 從而使得補(bǔ)給、徑直流入以及排水平衡的狀態(tài)當(dāng)中。積的暴露出含水層,一部分的含水層會因為承壓轉(zhuǎn)換成無壓從煤礦開采后期來看，因為大

6、部分的含水層已經(jīng)出現(xiàn)枯 竭的狀態(tài)，使水裂隙帶程度變得越來越髙，其地表入滲補(bǔ)給 量開始減少，導(dǎo)致了礦井進(jìn)入了衰竭的階段。從煤礦開采末期來看，到了煤礦停采的過程中，在礦井 的影響范圍下，礦坑會出現(xiàn)暫時性的排水現(xiàn)象，導(dǎo)致狂采空 區(qū)逐漸囤積了大量的廢水，成為典型的水庫。3煤礦開采水流失的估算從以上種種信息可以看出煤礦開采對水資源的危害是 非常大的，那么煤礦開采對水資源的流失情況又是怎樣的 呢？本文就運用了水估算的模式進(jìn)行了計算。一般在進(jìn)行水估算的過程中，采取如下的公式進(jìn)行。 q1=hxsxu, q2=sxm1,其中qi, q2分別代表著動態(tài)儲量 和靜態(tài)的儲蓄量，單位是萬m3。s指的是煤礦的采空區(qū)面積,

7、 例子當(dāng)中的面積為200k，u代表含水層的給水度，ml代表 的的是采煤破壞地下水的模數(shù)，其單位是m3/km2, h代表的 是采煤破壞含水層的厚度，單位是m。例如，某煤礦的建設(shè)中心要對其地下水的流失做統(tǒng)計， 其中這個煤礦的單位面積為200k。帶入以上所給出的公 式:ql=49. 11x200x106x1.6x0. 01=1665. 811加3/h ； q2=170. 91x106x1. 249x0. 0001= 2337. 02334m3/ho從以上數(shù)據(jù)可以看出，煤礦的開釆對于水流失的現(xiàn)象是 非常嚴(yán)重的，為了避免煤礦開采對水資源的流失，認(rèn)為在煤 礦開采過程中應(yīng)該著重保護(hù)水資源，盡量減少水資源的浪費 和流失現(xiàn)象。4結(jié)語采礦是不可避免的一項工程，這項工程對于人們來說能 夠逐漸的提升和改變生活條件以及改變?nèi)祟惖纳顮顟B(tài)。但 是對我國的水資源的影響還是非常大的，如果現(xiàn)在還不能夠 重視煤礦開采對水