淺談煤炭開采對地下水資源的影響

李航

摘 要：隨著我國經濟的快速發(fā)展，水資源問題是當今我國乃至全球范圍內備受關注的環(huán)境問題之一。我國的水資源相對比較貧乏，同時由于煤炭資源的開采更導致了我國地下水資源的無法利用。煤炭資源的開采破壞了地下水循環(huán)系統(tǒng)， 同時污染了地表水， 使得大部分礦區(qū)面臨著水害威脅、水資源緊缺和生態(tài)環(huán)境惡化等問題， 嚴重影響了人們的生產生活和生態(tài)平衡。研究了煤炭開采對地下水環(huán)境的影響， 為改善煤炭開采對地下水環(huán)境的影響提供理論依據。

關鍵詞：水資源; 煤炭開采 ;地下含水層;破壞

前言

隨著近些年來煤炭開采強度和延伸速度的不斷加大提高，礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞而作為生態(tài)環(huán)境質量中首當其沖的地下水環(huán)境更是遭到嚴重破壞。隨著對煤炭資源開發(fā)力度的不斷加大和對煤炭綜采深度的不斷增加， 在開采過程中會對含水層造成嚴重的破壞， 導致地下徑流中斷， 綜采過程中的礦井水、煤粉等進入到地下徑流中， 造成地下水的污染， 給人類的生活用水造成了極大的安全隱患。因此煤炭開采過程中對地下水影響的研究迫在眉睫。

1 礦區(qū)開采對地下水資源的影響

1.1煤炭的開采大幅度減少地下水資源量

水資源系統(tǒng)能夠在一定程度上進行緩慢的更新與恢復，但是在煤炭開發(fā)的影響下，不僅影響了水資源的補給量，而且降低了水資源的可利用量。由于在煤炭開發(fā)過程中會出現地表裂縫的現象，因此增加了降水的滲入量，進而在一定程度上造成了地下排水量的降低的狀況。另外，煤炭的開采會造成開采區(qū)上部的土塊出現坍塌的情況，使得地表徑流沿土層裂縫損失，從而出現河流水流量降低的狀況，最終對水資源的可利用量造成嚴重的影響。

1.2煤炭開發(fā)破壞水資源循環(huán)系統(tǒng)的正常運轉

在自然界中，水資源循環(huán)系統(tǒng)包括降水、蒸發(fā)及徑流等過程，而由煤炭的開發(fā)而引起的地表的坍塌現象會破壞自然界水資源循環(huán)系統(tǒng)的正常運轉。一方面煤炭的開發(fā)破壞了地下水與地表水之間的轉化關系，另一方面使得煤炭區(qū)的水循環(huán)更加復雜。首先，在對煤炭進行開采之前區(qū)域地下水儲量能夠自然調節(jié)，但是在煤炭開采之后，地下水量大幅度降低，從而導致地下水運動的方向發(fā)生變化;最后，在煤炭開采過程中的排水過程能夠改變地下水徑流與地表水下滲的速度，使得煤炭區(qū)的地下水循環(huán)系統(tǒng)變得更加復雜。

1.3煤炭開采影響地下含水層水位

由于煤炭的開采會導致地下水層水分的大量流失，使得井水的水位降低，因此煤炭的開采會在很大程度上影響開采區(qū)地下水位或是井水量。

對煤炭進行開采對地下水含水層的破壞形式主要有三種形式：

（1）在建設礦井與進行生產的過程中，實施開鑿井筒等環(huán)節(jié)將含水層直接暴露，從而導致礦井涌水的狀況;

（2）采空區(qū)覆巖導水裂縫帶會對頂板的含水層產生影響，造成地下水滲透到井下進而破壞含水層;

（3）通過采礦裂隙的作用，底板高壓水會突破煤層隔水底板進入采空區(qū)，引起底板出水的狀況。

對煤炭的開采會破壞之前含水層的力學平衡，這樣上覆巖層在失去力學平衡之后發(fā)生移動，甚至會出現斷裂的狀況。因此可以發(fā)現，覆巖破裂會對土體中的水位造成影響。如果導水裂隙帶對上覆含水層造成影響時，會導致含水層中的水流向采空區(qū)，進而使水位降低。如果對采空區(qū)進行充分開采時，采空區(qū)邊界的高度會高于中央高度，而如果沒有充分開采，則采空區(qū)中央會成為最大的破壞高度，從而導致這時的含水層水位降低最為明顯。

1.4煤炭的開采影響地下水質量

在對煤炭進行開采的過程中，不可避免會產生廢渣及廢水，同時污染當地的水資源。一方面對煤炭區(qū)域內的水資源造成嚴重的污染，另一方面嚴重影響開采區(qū)周圍居民的用水質量。通常情況下，地下水的污染是由人類活動造成的，使得地下水的成分發(fā)生很大的變化，有害成分增多，進而破壞正常的生態(tài)壞境，危害人們的身體健康。

煤炭的開采對地下水資源的污染主要體現在直接污染與間接污染兩個方面。一方面，在煤炭的開采過程中，排放的廢渣、廢土等廢棄物堆放在地面，經過雨水的浸濕及氧化作用會分解出大量的廢水，這樣的廢水隨意排放會直接進行當地居民的供水與排水系統(tǒng)中，影響居民的用水質量;另一方面，煤炭的開采會造成地表水水位的下降，進而引發(fā)坍塌現象，這樣污水就通過裂縫直接進行地下，對水資源造成間接的影響。

2 制定有效的措施保護地下水資源

對地下煤層的開發(fā)不可避免會造成煤層頂底板的涌水現象，破壞地下水環(huán)境。因此，要加緊對保水采煤技術的研究，不僅需要防治礦井突水現象，又要保護地下水資源，實現綠色開采技術。

2.1部分開采

部分開采，顧名思義就是在煤炭開采的過程中只開采部分煤炭，通過剩下的部分煤炭對頂板巖石的運動進行控制，防止導水裂縫的寬度進一步加寬，從而達到保水開采的目的。在實施部分開采的過程中，保留的煤柱能夠支撐上覆巖層，進而在很大程度上緩解覆巖的移動破壞。

2.2合理留設防水煤柱

在水體上下進行煤炭開采時，為達到規(guī)定的開采要求并有效保護地下水環(huán)境，需要確定合理的煤炭開采的上下限，保證在煤炭開采的過程中形成的導水裂縫不會對含水層造成嚴重的影響。因此，在水體上下進行煤炭開采時保留有效的防隔水煤巖柱能夠有效保護煤炭區(qū)的地下水環(huán)境。

2.3煤炭區(qū)礦井水資源的合理利用

礦井水是在煤炭開采的過程中由于開采而導致的地下滲透水、防塵用水及人工疏放水等構成的廢水。礦井水的合理利用，一方面能夠實現水資源的合理利用，保護地下水環(huán)境，另一方面環(huán)節(jié)了煤炭區(qū)工業(yè)及生活用水短缺的狀況。因此，要高度重視煤炭開采過程中礦井水資源的合理利用工作，提高對礦井水的處理能力及處理效果。

3結束語

綜上所述，煤炭的開采與加工，一方面對地下水資源量造成嚴重的影響，另一方面也會造成地下水位的下降與地下水的污染等問題。因此，要加強對地下水資源的保護措施，對煤炭開采過程中出現的廢水進行嚴格的控制，同時增強對地下水污染的防治工作力度，全面保護煤炭地下水資源環(huán)境。

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