晉陜蒙寧煤礦地下水環(huán)評(píng)要點(diǎn)分析

苗立永 胡偉偉

晉陜蒙寧煤礦地下水環(huán)評(píng)要點(diǎn)分析

苗立永 胡偉偉

按照《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 地下水環(huán)境》的規(guī)定，結(jié)合晉陜蒙寧地區(qū)煤炭開采對(duì)地下水的影響方式，從評(píng)價(jià)等級(jí)及評(píng)價(jià)范圍的確定、現(xiàn)狀調(diào)查內(nèi)容和評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)內(nèi)容和方法、地下水保護(hù)措施、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等方面提出了煤礦地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)的要點(diǎn)，為煤礦項(xiàng)目地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供參考。

煤礦；地下水；環(huán)境影響評(píng)價(jià)；保護(hù)措施

我國(guó)煤炭資源相對(duì)豐富。在已探明資源儲(chǔ)量中，晉陜蒙寧地區(qū)儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的67 %，具有極強(qiáng)的代表性。此外，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)煤炭產(chǎn)量達(dá)32.4億噸，煤炭開采產(chǎn)生礦井水約54億立方米[1]?！笆濉蹦@一數(shù)據(jù)將達(dá)到68.3億立方米。大規(guī)模的煤炭開采容易導(dǎo)致地下水資源的流失及污染，進(jìn)而引發(fā)水土流失、植被退化、土壤沙化以及農(nóng)作物生產(chǎn)力下降等諸多生態(tài)問題。因此，做好地下水資源保護(hù)對(duì)于建設(shè)生態(tài)文明型礦井尤為重要。煤礦地下水環(huán)評(píng)作為煤礦環(huán)評(píng)的重點(diǎn)內(nèi)容，為地下水資源保護(hù)提供了理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。

煤炭開采對(duì)地下水的影響

煤炭開采方式包括井工和露天兩大類，對(duì)地下水的影響主要體現(xiàn)在水量、水質(zhì)兩方面[2]。

井工開采對(duì)地下水的影響，主要是煤礦建設(shè)及運(yùn)行期間，工作面開挖改變?cè)兴畡?dòng)力場(chǎng)，在水動(dòng)力場(chǎng)的影響下，在開挖面形成地下水泄水面。同時(shí)，煤礦在建設(shè)和生產(chǎn)過程中，同樣會(huì)對(duì)地下水水質(zhì)產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)期排污、煤屑與井下開采設(shè)備的污染、降水對(duì)掘進(jìn)矸石的淋濾，主要污染因子為懸浮物和石油類。井工開采對(duì)地下水的影響主要體現(xiàn)在水量方面，工業(yè)場(chǎng)地及臨時(shí)矸石場(chǎng)一般有地面防滲，因此對(duì)地下水水質(zhì)的影響程度和范圍較小。

露天剝采區(qū)內(nèi)的礦坑水，主要是剝采期間煤層上覆各含水層滲流進(jìn)入礦坑的地下水，其次為地表雨水，會(huì)對(duì)地下水水量產(chǎn)生影響。受礦坑內(nèi)各生產(chǎn)及運(yùn)輸設(shè)備的影響，其水質(zhì)會(huì)受到一定程度的污染，污染因子同樣為懸浮物和石油類。露天剝采區(qū)在生產(chǎn)期間產(chǎn)生的影響，主要表現(xiàn)在對(duì)區(qū)內(nèi)及周邊地下水水位、流場(chǎng)、水量等有關(guān)水文地質(zhì)因素的改變，同時(shí)對(duì)上覆被揭露的各含水層的水質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生一定程度的污染。

煤礦地下水環(huán)評(píng)的難點(diǎn)首先是煤礦項(xiàng)目在開采時(shí)序以及開采規(guī)模方面往往與礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)不符，此時(shí)還需進(jìn)一步深入分析煤礦地下水環(huán)境影響是否在礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)所確定的影響范圍內(nèi)；其次，環(huán)評(píng)等級(jí)劃分依據(jù)的使用難以把握，部分指標(biāo)界定模糊；再次，雖然大多數(shù)礦區(qū)水文地質(zhì)資料相對(duì)較多，但精度不夠，水文地質(zhì)調(diào)查孔偏少，無法全面掌握礦區(qū)的水文地質(zhì)現(xiàn)狀；最后，地下水保護(hù)措施的提出需要與主體工程密切結(jié)合，必要時(shí)需要與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行深入溝通討論，確保所提的地下水保護(hù)措施具有針對(duì)性和可操作性。

評(píng)價(jià)等級(jí)、范圍確定及現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的要點(diǎn)

煤礦地下水評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)首先分析與礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)的相符性。評(píng)價(jià)等級(jí)及范圍確定的合理與否是做好煤礦地下水評(píng)價(jià)的前提，而現(xiàn)狀調(diào)查則為地下水預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)提供了詳實(shí)的基礎(chǔ)資料，使得預(yù)測(cè)參數(shù)的選擇更為符合實(shí)際，預(yù)測(cè)結(jié)果更加合理。

與規(guī)劃環(huán)評(píng)的符合性

>>煤礦地下水環(huán)評(píng)作為煤礦環(huán)評(píng)的重點(diǎn)內(nèi)容，為地下水資源保護(hù)提供了理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司供圖

煤礦項(xiàng)目在開展地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)首先從開采時(shí)序和開采規(guī)模方面來分析與礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)的相符性，如不相符，應(yīng)說明原因，并對(duì)地下水環(huán)境的影響進(jìn)行充分論證，確保煤礦開采對(duì)地下水的影響程度在礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)所確定的承載能力范圍內(nèi)；其次，單個(gè)煤礦項(xiàng)目在地下水環(huán)境保護(hù)方面應(yīng)充分考慮規(guī)劃環(huán)評(píng)的要求，尤其是礦區(qū)地下水敏感點(diǎn)的保護(hù)措施必須落實(shí)到位，如集中式供水水源地、自然保護(hù)區(qū)等；最后，煤礦項(xiàng)目地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)要落實(shí)礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)中地下水的跟蹤監(jiān)測(cè)及其他地下水評(píng)價(jià)的建議。

地下水評(píng)價(jià)等級(jí)的確定

結(jié)合煤炭開采對(duì)地下水影響方式及程度的不同，對(duì)煤炭建設(shè)項(xiàng)目的影響評(píng)價(jià)類別分區(qū)域進(jìn)行確定，根據(jù)不同的項(xiàng)目類別分別開展地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。井田（礦田）開采主要對(duì)地下水水量產(chǎn)生影響，應(yīng)確定為Ⅱ類；煤礦工業(yè)場(chǎng)地和排矸場(chǎng)主要對(duì)地下水水質(zhì)產(chǎn)生影響，應(yīng)確定為Ⅰ類。

地下水評(píng)價(jià)范圍的確定

對(duì)于自然邊界較明顯的，如井田周圍有河流、山脈等，可依據(jù)自然邊界確定評(píng)價(jià)范圍；對(duì)于自然邊界不明顯，而又對(duì)具有供水意義的含水層有導(dǎo)通影響的煤礦，可根據(jù)相關(guān)含水層的流場(chǎng)來確定；對(duì)于既不能參考自然邊界，也對(duì)具有供水意義的含水層無導(dǎo)通影響的項(xiàng)目，建議根據(jù)生態(tài)評(píng)價(jià)范圍確定評(píng)價(jià)范圍。

煤礦類項(xiàng)目現(xiàn)狀調(diào)查的要點(diǎn)

煤礦類項(xiàng)目現(xiàn)狀調(diào)查內(nèi)容主要包括：氣象、水文、植被情況；煤系上覆地層、煤系地層及下伏地層的巖性特點(diǎn)及空間分布特征；礦井水文地質(zhì)條件，主要是煤系地層上覆含/隔水層和下伏含/隔水層的巖性組成、厚度、滲透系數(shù)和富水程度，地下水補(bǔ)、徑、排條件，主要斷層的導(dǎo)水性，一級(jí)評(píng)價(jià)還應(yīng)調(diào)查區(qū)域降水入滲系數(shù)和蒸發(fā)深度，重點(diǎn)調(diào)查具有供水意義的含水層及其隔水層情況；井田及其周邊地區(qū)敏感目標(biāo)分布、保護(hù)要求及開發(fā)利用情況，重點(diǎn)是集中供水水源地和水源井的分布情況；礦井涌水來源及最大涌水量、正常涌水量；地下水污染源，主要是區(qū)域內(nèi)可能造成地下水污染的污染源，包括各種污染物產(chǎn)生量、排放方式、途徑、去向及處理和綜合利用狀況等。

此外，還應(yīng)該開展現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)狀監(jiān)測(cè)的目的含水層應(yīng)包括潛水層和可能受到煤炭開采影響的有開發(fā)利用價(jià)值的含水層。對(duì)于井田（礦田）范圍內(nèi)及周邊村莊居民分布較多的礦區(qū)，通過現(xiàn)有水源井的調(diào)查可滿足導(dǎo)則的點(diǎn)位要求；對(duì)于井田范圍內(nèi)及周邊居民很少的礦區(qū)，如不進(jìn)行鉆井施工則無法滿足導(dǎo)則要求，該情況下往往工作難度、資金要求等問題較多；對(duì)于水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單、周邊無重要地下水敏感保護(hù)目標(biāo)的項(xiàng)目，水質(zhì)、水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)可適當(dāng)減少。

煤礦建設(shè)項(xiàng)目預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的要點(diǎn)

預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)揭示了煤炭開采對(duì)保護(hù)對(duì)象的影響程度和范圍，是煤炭項(xiàng)目環(huán)境可行性論證的重要組成部分，同時(shí)也是提出地下水保護(hù)措施的主要依據(jù)。

項(xiàng)目預(yù)測(cè)范圍時(shí)段

煤礦建設(shè)項(xiàng)目服務(wù)年限長(zhǎng)達(dá)幾十年甚至上百年，而項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)僅對(duì)項(xiàng)目投產(chǎn)20年內(nèi)的工作面進(jìn)行生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)，加之地表沉陷、地下水及主要生態(tài)環(huán)境影響具有一定的滯后性，因此煤炭建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)評(píng)需分階段進(jìn)行。地下水環(huán)境影響預(yù)測(cè)的范圍與時(shí)段應(yīng)與評(píng)價(jià)范圍相適應(yīng)，即按照遠(yuǎn)粗近細(xì)的原則進(jìn)行。

井工開采影響預(yù)測(cè)（Ⅱ類區(qū)）

井工開采影響預(yù)測(cè)首先計(jì)算導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度，分析可能直接或間接導(dǎo)通的含水層，尤其關(guān)注是否導(dǎo)通具有供水意義的含水層；其次，結(jié)合采煤后的地表沉陷情況、沉降后的地形變化情況和采前地形狀況等，分析煤炭開采對(duì)潛水的排泄、水位以及對(duì)保護(hù)目標(biāo)的影響，如水井、水窖、農(nóng)作物、林地等；再次，采用數(shù)值模型等方法預(yù)測(cè)不同含水層不同開采階段的水位降深和影響范圍；最后，結(jié)合帶壓開采情況，分析煤炭開采對(duì)煤系下伏（奧陶系灰?guī)r）巖溶水水資源的影響；此外，重點(diǎn)關(guān)注煤炭開采對(duì)重要水源地等敏感保護(hù)目標(biāo)的影響程度和范圍。

露天開采影響預(yù)測(cè)（Ⅱ類區(qū)）

露天開采煤系上覆地層被全部剝離，造成煤系上覆含水層被完全破壞，隨著開采的推進(jìn)，又逐步實(shí)施礦坑內(nèi)排土作業(yè)。該類模型建立過程中存在很多難以刻畫的問題，最終建立的模型也難以完全反映地下水流場(chǎng)隨開采推進(jìn)的變化。因此，建議露天礦地下水影響預(yù)測(cè)以解析法和定性分析為主，分析時(shí)重點(diǎn)關(guān)注對(duì)重要水源地、重要泉域及重要濕地等敏感保護(hù)目標(biāo)的影響[3]。

場(chǎng)地污染造成影響（Ⅰ類區(qū)）

進(jìn)行I類區(qū)預(yù)測(cè)時(shí)，應(yīng)結(jié)合包氣帶防污性能及分布、場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)和巖性、周邊地下水和地表水徑流補(bǔ)給條件，分析地下水主要污染途徑，然后根據(jù)不同評(píng)價(jià)等級(jí)采用數(shù)值法或解析法進(jìn)行影響預(yù)測(cè)，重點(diǎn)分析矸石淋溶對(duì)具有供水意義的含水層的影響程度和范圍。工業(yè)場(chǎng)地重點(diǎn)明確污水處理站以及煤泥濃縮池等的污染物下滲，對(duì)地下水水質(zhì)的影響程度和范圍。

實(shí)施保護(hù)措施與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的要點(diǎn)

地下水保護(hù)措施是實(shí)施煤礦地下水評(píng)價(jià)的根本目的，是保護(hù)地下水的行動(dòng)綱領(lǐng)。保護(hù)措施要結(jié)合煤礦生產(chǎn)的實(shí)際特點(diǎn)，要有針對(duì)性、有效性和可操作性。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是及時(shí)掌握地下水動(dòng)態(tài)的技術(shù)手段，是實(shí)施地下水保護(hù)的保障措施，與保護(hù)措施同等重要。

采取保護(hù)措施的要點(diǎn)

結(jié)合礦區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)中有關(guān)地下水保護(hù)的要求，按照預(yù)防為主的原則，結(jié)合地下水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)分布及影響情況，提出禁采、限采及其他保護(hù)措施，明確禁采或限采的范圍、面積及對(duì)資源量的影響，提出允許開采的前置條件；結(jié)合煤系下伏含水巖組頂板與煤系地層底板之間的間距，合理確定開采、限采或禁采區(qū)域，減少巖溶突水，避免因礦井突發(fā)事故帶來的受污染礦井水短時(shí)排放造成的地面污染風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)于對(duì)具有供水意義的含水層破壞較大的煤礦，應(yīng)進(jìn)一步論證采煤方法，如通過采取限高開采、分層開采、房柱開采及充填開采等工藝，降低煤炭開采導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育高度，減少煤系地層上覆含水層進(jìn)入礦井的水量，保護(hù)地下水資源；分類型、分去向、按照不同污染來源提出不同區(qū)域的防滲漏措施；提出評(píng)價(jià)范圍內(nèi)村莊和城鎮(zhèn)的供水預(yù)案，以保證居民生活飲用水安全。

實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的要點(diǎn)

為了監(jiān)控運(yùn)營(yíng)期煤炭開采對(duì)地下水的影響情況，應(yīng)建立地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合地下水保護(hù)目標(biāo)的分布及影響情況，提出地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)計(jì)劃及要求，繪制地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)圖，主要包括監(jiān)測(cè)布點(diǎn)、監(jiān)測(cè)層位、監(jiān)測(cè)內(nèi)容、監(jiān)測(cè)頻率、監(jiān)測(cè)費(fèi)用等。

在煤炭開采區(qū)（II類區(qū)），要對(duì)水井、泉域等重要地下水保護(hù)目標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)水位監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位盡量與現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)點(diǎn)位保持一致，每年監(jiān)測(cè)次數(shù)不少于2次（枯水期和豐水期），此外還應(yīng)對(duì)礦井（礦坑）涌水量實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握地下水資源的流失情況，每月監(jiān)測(cè)1次；在場(chǎng)地污染源區(qū)（I類區(qū)），要對(duì)場(chǎng)地周圍的水質(zhì)監(jiān)測(cè)孔進(jìn)行水質(zhì)變化監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位盡量與現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)點(diǎn)位保持一致，每年監(jiān)測(cè)次數(shù)不少于2次（枯水期和豐水期）。此外發(fā)現(xiàn)居民用水困難等問題應(yīng)啟動(dòng)供水應(yīng)急預(yù)案，及時(shí)解決用水問題。

[1] 任小舟, 多金環(huán), 曹曉紅. 煤炭井工開采過程中對(duì)地下水環(huán)境的保護(hù)[J]. 煤炭加工與綜合利用, 2012(2): 59-61.

[2] 段穎, 段云海. 煤礦開采對(duì)地下水環(huán)境的影響分析[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理, 2007, 32(8): 176-178.

[3] 朱君, 張永波, 安瑞瑞. 露天煤礦開采后地下水疏干范圍研究[J].人民黃河, 2012, 34(12): 91-93.

X828

C

2095-6444(2014)03-0015-03

苗立永、胡偉偉，中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司環(huán)保所。