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《范立民：陕北地区采煤造成的地下水渗漏及其防治对策分析_范立民》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2007年10月矿业安全与环保第34卷第5期陕北地区采煤造成的地下水渗漏及其防治对策分析范立民(陕西省煤炭地质测量技术中心,陕西西安710001)摘要:以神木北部矿区为例,在分析萨拉乌苏组地下水特点的基础上,论述了采煤引起的地下水下降及由此产生的泉水流量衰减、河流干涸及生态环境等问题,认为,只有合理选择开采区域、采煤方法,最大限度地减轻地下水的渗漏,才可促进陕北煤炭基地建设的健康发展。关键词:采煤;地下水渗漏;保水采煤;榆神矿区+中图分类号:TD742.2文献标识码:A文章编号:1008-4495(2007)05-006
2、2-0320世纪90年代中期,陕北的榆神府地区就被评[1]1萨拉乌苏组地下水分布价为煤炭资源近期有利开发区。2004年国家确定的13个大型煤炭基地,其中有2个基地涉及到陕北陕北风沙滩区的地下水主要赋存于第四系萨拉[6-7]地区,即神东基地和陕北基地。这2个基地位于环乌苏组,在沟谷沿岸的部分地段一些烧变岩中境脆弱地区,保护区内并不丰富的地下水资源,不仅也有较丰富的地下水,在矿区西部的陕蒙边界附近,是矿区工农业用水的需要,也是实现煤炭资源开发白垩系洛河组富水性较强,但勘查程度低。目前,在[2-3]可持续发展、保护生态安全的需
3、要。保水采煤煤炭开发区,具有供水意义的地下水只有萨拉乌苏是陕北等生态环境脆弱地区煤炭开发初期的重要组和烧变岩地下水。[4-5]课题。萨拉乌苏组的分布厚度不均一。在神木北部矿采煤不可避免地造成地下水渗漏,并形成矿井区,萨拉乌苏组分布面积小,形成多个独立的第四系2水。然而,对于生态环境脆弱地区的浅层第四系地含水盆地,单个泉域面积一般小于50km,多数在下水,其渗漏后往往产生较严重的生态效应,甚至造230km左右,在泉域中心地带,萨拉乌苏组的厚度成生态环境恶化。陕北榆神府矿区就是这类地区,大,最厚可达67m以上,一般为20～3
4、0m,向泉域边采煤造成了大量的地下水渗漏到矿井中,引起地下界逐渐变薄,直至尖灭。而在榆神矿区,萨拉乌苏组水位下降,甚至下降到侵蚀基准面以下,使泉水干连片分布,面积大,范围广,厚度也大,最厚达160余涸,河流断流,生态环境遭到破坏,严重影响矿区环m,富水性强,单井日出水量最大可达3000多m3,是境保护。笔者以丰富的实际素材为基础,探讨了陕陕北地区具有供水意义的含水层,目前开发较少,仍北榆神府矿区采煤造成的地下水渗漏问题,提出了然有较大的开发潜力。采煤(经济发展)与保水(保护生态环境)的协调发展思路。2采煤造成的地下水渗漏
5、及环境效应2.1采煤造成的萨拉乌苏组地下水渗漏收稿日期:2007-02-09;2007-08-15修回采煤已经产生了严重的地下水渗漏。最近,对基金项目:陕西省发展和改革委员会《陕西省榆神矿区保神木北部矿区采空区进行调查,发现大部分采空区水采煤综合研究》的部分成果;陕西省软科学计划项目地裂缝发育到地面,甚至在地面有明显的裂缝和塌(2007KR18)陷区。1995年曾经对陕北第1个综采工作面的地下作者简介:范立民(1965—),男,山西曲沃县人,教授级高水位下降过程进行了监测(图1),发现在综采工作面级工程师,主要从事煤地质
6、学与矿山储量检测管理工作。E-mail:fan19880629@163.com。首次放顶后,地下水位迅速下降,之后略有回升,然·62·2007年10月矿业安全与环保第34卷第5期后持续下降,直至下降到基岩面以下,使第四系的地下水完全渗漏到井下,地下水位下降到当地的侵蚀基准面以下,下降幅度达8m以上。在公路边也发现了类似的依据,以往,冬季地下水沿萨拉乌苏组底界面渗出,形成冰溜,而2007年1月7日调查,发现地下水位下降到基岩之中,并沿基岩的层间裂隙渗出,形成了冰溜,而萨拉乌苏组与基岩的界面附近已经干涸,无地下水渗出。图2不
7、同时期窟野河平均流量变化情况2.3地下水渗漏引起的表生生态环境效应由于采煤,陕北采空区植被出现了死亡等现象。在脑高不拉庙沟,一些小叶杨出现枯梢,沟内成排的沙柳已经有10余年树龄,夏天郁郁葱葱,但在矿井水集中排放的沟道附近,沙柳死亡。其他地区的采空区也出现了类似植被死亡现象。据观察研究,陕北风沙区植被生长条件与地下水位埋深有着直接的[3,8]图1采空区地下水位下降过程关系。小叶杨、沙柳、沙蒿在水位埋深小于1.5m时,均生长旺盛;水位在1.5～3m时,生长良好;在2.2地下水渗漏引起的河流断流与干涸3～5m时沙柳、小叶杨生长
8、正常,在5～8m时沙柳、由于地下水位下降,引起了部分泉水流量衰减小叶杨生长较差,小叶杨出现枯梢、秃头或出现老头或干涸。双沟泉(大柳塔煤矿采空区范围内)在煤炭树;水位埋深大于8m时大部分小叶杨枯死,沙柳生[3]3长差。植被生长条件与地下水位埋深关系见图3。开采前流量为7344md,2004年8月观测仅为80m3d,衰减
