姚强岭，汤传金，刘梓昌

(1.国家能源集团 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京 100011；2.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州 221116；3.诺丁汉大学 土木工程系，诺丁汉 NG7 2RD)

0 引 言

据《2019年BP世界能源统计年鉴》，世界能源供给目前仍以化石能源为主，其中石油占全球一次能源消费量的34%、煤炭约占27%、核能和水电分别占4%和7%，而在我国能源消费总量中煤炭占比达58%[1]，预计在未来10 a内我国能源消费仍以煤炭为主(50%以上)[2]。煤矿大规模、高强度开采对矿区特殊的自然环境、生态环境和资源赋存地质环境带来不同程度的扰动影响，当超过该区域环境的承载能力时将会使区域平衡的环境条件遭到破坏[3]。煤炭开采破坏顶板覆岩结构与完整性，导致含水层从层间径流向以垂向径流为主的新水循环模式转变，使得大部分基岩裂隙承压水含水层和第四系潜水含水层中的地下水渗(溃)入矿井采空区，同时诱发矿区地表下沉、工作面涌水等问题[4]。中国每年因煤炭开采破坏地下水约80亿t，但利用率仅25%左右[5]，外排地表的矿井水不能被有效储存和利用。尤其在西北地区进行煤炭开采时，部分区域由于覆岩结构及开采强度超过生态承载能力后，生态水位遭到破坏，加剧了地表植被的衰减、地表荒漠化及生物群落的衰退甚至灭亡，给沙尘暴及生态荒漠化创造了客观条件[6]。习近平总书记对煤炭行业的健康持续发展多次做出重要批示，在2017年实地考察徐州市贾汪潘安区采煤塌陷区整治工程后，更加强调坚定不移走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路[7]。……