张厚泉

(山西省第一水文地质工程地质队，山西太原　030024)

大阳煤矿煤炭开采对延河泉域水环境的影响分析

张厚泉

(山西省第一水文地质工程地质队，山西太原030024)

摘要:结合大阳煤矿工程地质、水文地质、煤炭开采等条件，分析了该煤矿煤炭开采对延河泉域水环境的影响，提出了具体的防治措施，为该煤矿合理运行和科学管理提供了依据，同时也为当地水行政主管部门保护和管理水环境奠定了基础。

关键词:煤炭开采，水环境，煤层，地表水，岩溶水

1　矿井概况

大阳煤矿位于泽州县西北直距约11 km处的大阳镇向东村、上村一带，面积为17.797 4 km2。批准开采3号～15号煤层，服务年限为36.64年，规模180万t/年。井田3号，15号煤层为稳定可采煤层，9号煤层为井田稳定大部可采煤层，其余均为不稳定不可采煤层。该矿现开采3号煤层。

2　延河泉域概况

大阳煤矿井田地处延河泉域东北部补给区。延河泉域地处太行山南段西麓，总面积2 840 km2。地理坐标为东经111°40'～112°40'，北纬35°15'～35°50'。位于太行山隆起之西南部，沁水凹陷的南部。井田内发育的构造主要有新华夏构造体系、东西向构造体系、南北向构造体系以及北东向构造体系。延河泉域内含水岩组有四类，分别为松散岩类孔隙含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐岩类层间裂隙岩溶含水岩组以及碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组。大气降水的入渗补给、河道和水库渗漏补给以及上覆含水层的越流补给是延河泉域岩溶水系统的主要补给途径。随着经济社会的发展，城镇建设和工农业的发展都需要大量开采泉域岩溶地下水，最主要排泄方式是人工开采，从而导致延河泉域岩溶地下水水量减少、水位下降、水质变差。

3　煤矿开采对延河泉域地表水环境影响评价

1)煤层开采后导水裂隙带计算。井田3号煤开采后产生的导水裂缝带高度为70.31 m～106.37 m，3号煤层埋深55 m～423.52 m; 9号煤层导水裂隙带高度计算结果为7.6 m～22.1 m，埋深98.35 m～338.47 m; 15号煤层开采后，导水裂隙带高度为41.2 m～146.53 m，埋深135.2 m～376.47 m。

2)煤层开采后地表塌陷对延河泉域地表水影响分析。经计算，大阳煤矿3号煤开采后区域最大下沉值4 311 mm;最大影响半径为188.4 m。煤炭开采将形成地表塌陷，地表塌陷产生裂缝、塌陷坑。隔水层和含水层由于冒落带和导水裂隙带的存在，遭到破坏，与地下含水层有水力联系的地表水受到影响，改变了地下水和地表水的流向，从而导致地表水漏失，水量减少。

4　煤矿开采对延河泉域地下水环境影响评价

4.1煤炭开采对上覆含水层的影响

煤层开采后形成冒落带和导水裂隙带，会破坏上覆地下含水层与开采煤层之间的隔水层，进而导致含水层遭到破坏，水量漏失，水位下降。3号煤层开采后产生的导水裂缝带高度为70.31 m～106.37 m，导水裂隙带将沟通下石盒子组上部，受影响的含水层主要是山西组砂岩裂隙含水层、下石盒子组K8，K9砂岩裂隙含水层。在井田南部及东部3号煤层埋深浅，导水裂隙带还将沟通基岩风化裂隙带含水层和第四系松散层孔隙水，影响附近村民生产生活用水。

4.2煤炭开采对延河泉域岩溶水的影响

1)对延河泉岩溶水补给条件的影响分析。井田内广泛出露第四系、二叠系地层，无灰岩裸露区及半裸露区，对大气降水补给岩溶水的影响较小。根据导水裂隙带计算结果，3号煤开采后，局部地段会沟通地表，破坏石炭系、二叠系和第四系含水层，导致其对岩溶地下水越流补给量减少。石炭系、二叠系和第四系含水层均为弱富水性，故本矿开采对泉域越流补给量影响不大。

2)对延河泉域岩溶水的影响评价。井田奥灰水水位标高为576.5 m～556.5 m，地下水径流方向由东北向西南。3号煤层底板标高为640 m～840 m，井田地层基本向西倾斜，奥灰岩溶水位标高低于3号煤层底板，3号煤层开采不存在带压开采，对奥灰岩溶水没有影响。

5　固体废物对延河泉域水环境影响分析

大阳煤矿开采后，产生的固体废物主要为工业生产形成的煤矸石和居民生活形成的生活垃圾。对于煤矸石的处理，主要是在矸石场做防渗处理并建设拦矸坝、覆土绿化及修建排洪沟等设施。做好以上措施后，可有效防止矸石淋溶对地表水和地下水水质的污染。对于生活垃圾，可以采取进行集中收集、送至垃圾处理站统一处理的措施，也不会对当地延河泉域水环境产生明显影响。

6　防治措施

1)对水体下采煤的可靠性和安全性进行评价，合理留设保安煤柱。2)矸石场应做防渗处理并建设拦矸坝、排洪截洪沟等设施。3)对村庄、矿界、大巷、工业场地、井筒、道路及耕地等主要设施，应按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》留设保护煤柱。4)建立地下水动态观测系统。强化地下水监测工作，煤矿开采的同时观测地下潜水和承压水的水位及水量变化，针对性地制定防水治水措施，确保矿井安全生产。

参考文献:

［1］牛仁亮，孔繁珠，赵敏崎，等.山西省煤炭开采对水资源的破坏影响及评价［M］.北京:中国科学技术出版社，2003.

［2］邵改群.山西煤矿开采对地下水资源影响评价［J］.中国煤田地质，2001，13( 1) :41-44.

［3］郭润林，张卫新.采煤对水资源环境影响分析［J］.山西水利，2001，5( 1) :24-38.

［4］王亚飞.论煤矿开采对地下水的影响［J］.科技情报开发与经济，2008，18( 30) :222-223.

［5］王启亮，程东.山西省煤炭开采对水资源的影响［J］.人民黄河，2009，31( 12) :56-58.

［6］杨俊军.煤炭开采对水资源的影响及对策探讨［J］.山西水土保持科技，2010，6( 2) :29-30.

·园林·绿化·

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

作者简介:张厚泉(1981-)，男，工程师

收稿日期:2015-01-31

文章编号:1009-6825( 2016) 04-0211-02

中图分类号:X502

文献标识码:A