蓝海敏

摘要：水资源是人类生存之源，其重要性关系到人类的生死存亡，然而我国是世界上人均水资源极为贫乏的国家，尤其是地下水资源更加贫乏，这对我国的发展带来了严重的挑战。当前随着煤矿的开采，使得我國的地下水资源面临了更加严峻的局面，本研究根据煤矿开采中对于地下水的影响的多年研究成果，分析了了地下水的脆弱性，煤矿开采对地下水资源的污染以及对地下水的综合影响，提出了地下水资源影响的控制策略，以作指导。

关键词：煤矿开采；地下水；影响

前言：煤矿是重要的战略经济资源，尤其是在工业生产中，煤矿起到很重要的作用，我国是煤矿资源大国，也是煤矿资源开采大国，煤矿在国民经济的发展中占据着很重要的地位，为我国经济的快速发展做出了重要贡献，但是由于我国的煤矿资源开采技术相对较为落后，对我国的地层结构造成了重大影响，由此导致地下水资源的影响，因此在当前水资源尤为紧缺的局面下，对于地下水的保护刻不容缓，因此需要分析煤矿对地下水的影响原因，从而寻找对应的控制措施。

1、地下水脆弱性的概念

地下水脆弱性主要是由含水层中的环境地球化学效应和包气带土壤结构效应共同作用的结果。地下水的脆弱性体现在本质的脆弱性以及认为影响的脆弱性，对于前者则是地层结构因素使得地下水表现出严重的脆弱性，地质结构的异动就会影响到地下水的各个方面，而人为因素就是人类活动对于地下水的影响，比如煤矿开采等，都会造成地下水的严重影响。

由于地下水脆弱性的复杂性，至今尚未有统一的定义，而且，地下水脆弱性概念主要是针对污染而言，即只偏重水质，忽略了水量，因此需要考虑这个问题，才能全面的考虑地下水的脆弱性，从而为改善地下水环境提供给正确合理的决策。

2、煤矿开采造成地下水资源污染的原因

2.1矿井水排放造成的水环境污染

煤炭资源在开采过程中，煤层、围岩中的硫化物矿物与氧气和水接触，在微生物的催化作用下，经过一系列复杂的地球化学反应，能够产生酸性矿井水。这些生成的矿井水，由于我国的开采技术的薄弱，导致没有实现完全的处理，往往会直接排到自然环境中，而由于其具有酸性和自然环境的弱碱性存在中和作用，导致一些有毒有害的物质被释放出来，进而对环境造成一定的损害，这些有毒物质随着矿井水渗透到地下，流到地下水中，从而对地下水造成污染，对地下水环境造成严重的威胁。

2.2固体废物排放造成的水环境污染

煤矿开采过程中会形成一定的固体废物，由于这些物质的利用率极低，导致大量的固体废物被堆放在自然环境中，在长期风化、降雨、降雪淋溶和自身所载水分的作用下，发生一系列的物理、化学变化后，其被风化分解释放出一些有毒的物质，随着雨水，形成水溶液渗透到地底下，进入到地下水中，造成地下水的污染，使得地下水环境被严重破坏。

2.3粉煤灰污染浅层地下水

粉煤灰是火力发电厂的工业废渣，在灰场区内长期堆放，人为地增添了新的污染源，对周围的土壤和水环境都造成不同程度的污染。粉煤灰中有着很多有毒物质，随着风吹云淋，这些粉煤灰就会被雨水浸泡形成一定的溶液，这些形成的水溶液中溶解了多种有毒物质，经过谁的作用，渗入到地下，进入地下水中，从而造成地下水的污染，严重影响地下水的质量，破坏地下水环境。

3、煤矿开采对地下水的影响

3.1煤矿开采沉陷对地下导水的影响

煤矿开采对地下水的影响与地质构造特征有关，地下水是靠地质构造控制和引导的。煤矿开采往往处在地层断裂带区域，一旦开采不慎，就会导致地层塌陷，对对地下水的破坏就会凸显出来。

煤矿开采后，地层被挖空，地下形成无支撑的空窍，一旦压力过大，就会形成塌陷，导致地下水处出现导水裂缝，地下水就会通过导水裂缝释放水压力，导致裂缝的继续增大，进而导致地下水的大量喷涌，造成地下水的水位急剧下降，一部分地下水会漏失导致地下水位下降破坏导水裂缝带的含水层。含水层破坏后就会破坏地下水，导致地下水体被污染，影响地下水环境。

3.2煤矿开采对地下水层的影响

水文地质条件是煤矿开采对地下水影响的主要因素。煤矿开采往往会使地层结构出现异常，这种异常就会打破地层原先保持的平衡，导致地质结构发生变化，比如开采过程破坏了含水层，就会导致含水层的水体溢出，导致含水层和其他岩层之间出现空窍，这种空窍往往因为承载力的有限导致出现塌陷，从而使得地层结构被破坏，地下水体就会被影响。再者就是开采方式对地下水层的影响。

目前很多煤矿开采企业并没有很先进的技术和科学的开采规划，这种粗放的开采方式往往会使采矿区处于地质不稳定带，导致地质塌陷等问题发生，从而使得地下水层被严重影响。煤矿开采的顶板管理办法有两种，一种是支护，另一种是全陷。

对于后者，煤矿开采就会破坏采煤顶板岩层的结构使其失去自然平衡状态，从而使得地质结构被破坏，地质出现不稳定情况，一旦承载力过大，就会出现塌陷，这时，地下含水层结构也会被破坏，地下水就会泄露出来，导致含水层的厚度减小，进而导致进一步的塌陷，地下水就会进一步的泄露，导致地下水资源的枯竭。

因此开采煤矿过程中需要严格评定该开采区域的地层结构，分析其稳定情况，然后科学规划开采过程，从而减少开采过程对地下水层的影响。

3.3煤矿开采对地下水位水量的影响

煤矿开采过程中往往会破坏到地下断层结构，导致地层结构受到影响，含水层的地下水就会从断层中泄露出，导致采矿区会出现透水事件，因此为了采矿过程的安全和稳定，相关企业就会对地下水进行排出，这样，虽然其有利于煤矿的开采，但是对于自然环境来说，地下水的排出直接导致地下含水层被削弱，造成地下水层结构被破坏，使得地下结构出现空窍，进而导致地质塌陷，使得该矿区的地下水结构被严重破坏，严重影响地地下水位水量。

3.4煤矿开采对地下水质的影响

煤矿开采破坏了地下含水层和隔水层，导致地下水暴露在地下岩层中，随着时间的流逝，二者之间的长期作用导致岩层被腐蚀消融，导致其部分化学物质溶解在地下水中，从而使得地下水的性质发生变化，这种变化后使得地下水中的化学平衡被破坏，造成地下水水质的极大影响。

4、煤矿开采对地下水破坏的控制对策

根据以上的阐述可以得到相应的控制措施来实现对煤矿开采过程造成地下水被破坏的程度降低。一般来说，主要的控制措施为分层采煤法、填充采煤法和部分开采法。其中分层采煤法是通过分层开采煤矿，从而减小相关区域的接触面积以及分散压力，从而使得地层趋于稳定，当然再养的模式开采，一般不能长时间的开采，长时间的开采也容易导致该方法失效，导致地层出现断裂，从而使得地下水出现问题。而充填方法则是煤矿顶板岩层的管理办法，在开采过程中实现对部分地层破坏严重的区域进行补偿性的填充，是地层保持原理的李雪结构，从而保持开采过程中的稳定，减少对地下水的影响程度。

对于部分开采则是在开采前分析好地层结构，对于从底层结构脆弱的地方尽量少开采，选择地层结构稳定的地方开采，开采时采一层留一层，从而缓解空窍的压力，保持结构的稳定，从而减小对地下水的危害。endprint