采煤对地下水的影响及对策

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1、采煤对地下水的影响及对策陕北侏罗纪煤田（神东、榆神、榆横矿区）储量丰富、煤质优良、地质构造简单、开釆技术条件优越，被列为国家规划矿区。然而，本区地处我国西北内陆干旱地区，毛乌素沙地与黄土高原的接壤地带，水资源贫乏、生态环境脆弱，采煤对水资源和生态环境影响较大,使本來就比较脆弱的牛态坏境遭到破坏，冥至引起较严重的后果。因此，必须在保水、保朱态环境的条件下进行煤矿开采（即保水采煤）。但如何实现保水采煤，以便在采煤时最人限度地保护地下水资源，解决采煤与保水这一客观矛盾，是亟待解决的科学问题。一、地质、水文地质条件1、地质特征陕北侏罗纪煤田含煤而积2.7万km2,总资源量

2、1400多亿吨，含煤地层为延安组（J2y）,主要可采煤层冇5层，煤层相当稳定。煤田突出的特点是埋藏浅，厚度大，开采容易。窟野河流域最上部的可采煤层埋藏深度100m左右。禿尾河流域90〜150rm2、水文地质条件陕北町供开发利用的地卜.水资源主耍赋存于笫四系萨拉乌苏组（Q3s）沙层和侏罗系烧变岩屮，木地区地下水主要接受人气降水的入渗补给，多年平均人气降水量436.7mm,蒸发虽1907.2mmo萨拉乌苏组地下水：为一套河湖相的沙质沉积物，呈松散及半固结状态，岩性以粉细沙、中细沙为主，灰色、灰黑色，全区分布，厚度变化大，一•般厚度10〜70m,西部地区榆溪河上游的孟家

3、湾区，厚度町达150n）以上，含水层厚度受基底古地形控制，古地形低洼处萨拉乌苏组厚度人，向两侧逐渐变薄，其富水性随岩性、厚度的变化而变化，萨拉乌苏组厚度人,富水性就强，反Z则弱。含水层厚度大于40m时，单井出水量800〜1500m3/d，部分地段可达2000m3/do烧变岩地下水：烧变岩是煤层自燃过程中使覆岩受热烘烤、烧失后形成的一种特殊类型的岩石，烧变岩广泛分布于窟野河、秃尾河沟谷沿岸煤层踞头区，具裂隙、空洞发育，且上覆为透水的沙层，因而在构造有利部位可形成强富水区，烧变岩地下水资源主要分布于矿区东部，地下水资源丰富，单井出水量可以达到1000〜2000m3/d

4、以上，可以作为矿区开发的临时性水源地就近取水，但烧变岩勘探程度较低，需要进行专门性勘探评价工作。3、煤炭、地下水资源赋存的空间关系根据大量的地质勘查资料，本区主要含水层位于煤层的上部或侧部，其屮萨拉乌苏纽地下水位于煤层上部，其含水层底界据最上部的可采煤层一般30〜150m,其覆岩除风化岩石外，还冇第三系三趾马红土、离石黄土等相对隔水层。而烧变岩地下水位于煤层的侧部，它是由煤层自燃后形成的，含水层与煤层宜接接壤。二、采煤对地下水的影响据有关资料，陕北煤炭开采示，地下水位普遍下降，严重影响生态环境和河流径流量。1、采煤引起地下水位普遍下降大柳塔煤矿范围内的•母河沟泉域

5、，是一个完整的水文地质单元。开釆的煤层赋存在泉域下部，煤层厚度6〜7m,埋深80~90m,采厚4m。大柳塔煤矿开采前，地下水原始流场为以母河沟泉为中心的白流盆地，由于受基岩面古地形的彩响，在工作面的初期采区即古冲沟区形成相对富水区，地下水由东、西、北三各方向向古冲沟区运移，而以东部的补给强度较人，中心部位含水层厚度20m,向边沿逐渐变薄，地下水的径流明显受古地形的控制，地下水位标高1212m±,最低处位于母河沟泉口，母河沟泉域地下水最终以母河沟泉的形式排泄。煤层开釆过程中，地卜-水流场随着开采强度的加大，不断变化，并逐渐形成了以采空区为中心的排泄区，地下水位等高线

6、也向采空区一侧倾斜，形成了以采空区为屮心的降落漏斗。该区四个工作而全部采完后，地下水位已经下降到基岩面以下，第四系萨拉乌苏组含水层已经失去水文地质意义。对本区18个月的长期观测，发现地下水位在煤矿初次放顶后，迅速下降，之后曾经一度上升，并随着回采面积的扩大，逐渐F降，最终稳定在基岩界面附近，地下水位下降幅度达10〜12mo1997年我们在该区完成了一个观测钻孔的施匸，目的一是了解煤层开采后冒落带的发育高度，二是探测煤层开采后，地下水位的深度。经过施工观测发现，煤层开采后,萨拉乌苏组已经不含水，地下水位已经下降到基岩面以下。陕北冃前的开采区域，煤层埋藏深度都较浅，一

7、般100m左右，根据本区水文地质条件及煤层的赋存特征，煤炭开采后，产住的冒落带、裂隙带将发育到萨拉乌苏纽含水层底部，#至发育到地表。采空区地表形成了大量的地裂缝，从而疏干地下水。我们曾经对煤炭开采对地下水的影响进行了系统研究，认为神木北部矿区、榆神矿区秃尾河沿岸地区是强烈影响区域，煤层开采将导致地下水位的人幅度下降。外用是缓冲地区，采取一定的措施，可以达到保水采煤之目的。榆神矿区西部区是安全开采区，煤炭开采与水资源保护可以并举。2采煤引起水井干消由于地下水位下降，一些水井已经干涸。我局185队1986年在大柳塔施工的J118号水文孔,抽水降深2.57m,H冰量25

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