煤礦建設(shè)對地下水資源的影響及水文地質(zhì)災(zāi)害防范探究

杜學(xué)輝

摘? 要：煤礦建設(shè)是實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)固定資產(chǎn)擴(kuò)大再生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)活動，但是隨著煤礦建設(shè)隨之帶來的是地下水等水文地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)事故，對煤礦建設(shè)的質(zhì)量與安全造成了嚴(yán)重威脅。為了了解煤礦開采對地下水資源的影響，找出減少對地下水資源影響的措施，更大程度的促進(jìn)煤礦建設(shè)行業(yè)發(fā)展，提升我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，文章通過分析煤礦開采過程對地下水資源水量和水質(zhì)的影響，提出一些減少煤礦開采期間對地下水資源影響的意見。

關(guān)鍵詞：煤礦建設(shè);水文地質(zhì)災(zāi)害;地下水;防治措施

中圖分類號：P641.8? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）30-0059-02

Abstract： Coal mine construction is an economic activity to realize the expansion and reproduction of fixed assets in coal industry， but with the occurrence of hydrogeological disasters such as groundwater， coal mine construction poses a serious threat to the quality and safety of coal mine construction. In order to understand the impact of coal mining on groundwater resources， find out the measures to reduce the impact on groundwater resources， promote the development of coal mine construction industry to a greater extent， and enhance the economic strength of our country. Based on the analysis of the influence of coal mining process on the quantity and quality of groundwater resources， this paper puts forward some suggestions on how to reduce the influence on groundwater resources during coal mining.

Keywords： coal mine construction; hydrogeological hazards; groundwater; prevention and control measures

煤礦開采應(yīng)重視安全、高效開采，近年來我國煤礦開采行業(yè)迅猛發(fā)展，帶動了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升了我國的綜合實(shí)力，但是在煤礦建設(shè)過程中，對周圍的環(huán)境造成了一定的影響，尤其是對地下水質(zhì)的影響。通常煤礦建設(shè)啟動前會對項(xiàng)目進(jìn)行各類評估，對環(huán)保方面也會提出相應(yīng)的措施減小建設(shè)過程的影響，但是在煤礦開采過程中對地下水資源保護(hù)仍然沒有被重視，很容易造成地下水質(zhì)污染，嚴(yán)重時將會污染周圍河流、飲用水源地等等。

1 礦山分布及其對水源水量和水質(zhì)的影響分析

1.1 水量影響分析

煤礦生產(chǎn)過程中影響地下水資源的主要因素包括采空塌陷和礦坑排水，采空塌陷是指由于地下挖掘形成空間，造成上部巖土層在自重作用下失穩(wěn)而引起的地面塌陷現(xiàn)象，塌陷的同時將會改變礦區(qū)周邊地下水系統(tǒng)的補(bǔ)給、徑流和排泄條件，破壞了地下水的動態(tài)平衡;礦坑水即地表水、天氣降水、地下水通過多種方式流入礦坑和巷道里，危害礦山生產(chǎn)安全，同時也削減了地下水的儲存量，破壞地下水資源，嚴(yán)重時會對地表水的水質(zhì)造成影響，隨著地表水的下滲，對地下水徑流也會造成污染。

1.2 水質(zhì)影響分析

煤礦開采對地下水水質(zhì)的影響也是十分嚴(yán)重的，煤礦開采產(chǎn)生的礦坑中會積累一定的水質(zhì)，這些水質(zhì)排出時會直接對地表水造成污染影響，地表水經(jīng)過長期下滲等，進(jìn)一步對地下水的水質(zhì)造成影響。

2 解決方案

水源水量的下降將會影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟?，水質(zhì)污染更是嚴(yán)重威脅人們的生命安全。因此應(yīng)該在煤礦開采前設(shè)立點(diǎn)水源水的水量及水質(zhì)監(jiān)測，數(shù)據(jù)實(shí)時記錄，出現(xiàn)水質(zhì)指標(biāo)不合格時，及時停止居民的生活用水，保障居民的用水安全，加大對水源地的保護(hù)，項(xiàng)目開采時應(yīng)加強(qiáng)對區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)單元完整的保護(hù)，減小煤礦開采期間對地下水源的浪費(fèi)和污染，相關(guān)部門設(shè)有專人對此進(jìn)行監(jiān)管，加大破壞生態(tài)資源的懲罰力度。

3 煤礦建設(shè)中水文地質(zhì)災(zāi)害防治的必要性

安全是煤礦生產(chǎn)的頭等大事，安全對煤礦生產(chǎn)建設(shè)起著保證、支撐和推動作用，各類水文地質(zhì)災(zāi)害一直是威脅煤礦行業(yè)發(fā)展的重要因素，而地下水便是引發(fā)水文地質(zhì)災(zāi)害的主要原因，因此對地下水的防治、保護(hù)是煤礦建設(shè)行業(yè)的重要工作。

3.1 有助于提升煤炭開采作業(yè)安全性

我國煤炭資源豐富，露天開采效率高，投資省，建設(shè)周期短，但適于露天開采的煤炭儲量少，并且儲量不集中，地質(zhì)狀況復(fù)雜，為我國的煤礦建設(shè)帶來了很大的難度。為保證煤炭開采的安全，要求煤礦建設(shè)前必須做好調(diào)研工作，詳細(xì)了解當(dāng)?shù)氐乃?、水質(zhì)等情況，做好水文地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防工作，從而確保礦井建設(shè)與煤炭資源開采的安全性，并為煤炭資源的高效、高質(zhì)開采提供必要保障。在以往的開采中，通常以經(jīng)濟(jì)效益及開采進(jìn)程為主體，地質(zhì)災(zāi)害的防治工作不到位，導(dǎo)致煤礦建設(shè)中透水事故頻發(fā)，影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，也影響了我國煤炭開采行業(yè)發(fā)展的腳步，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生不利影響。因此必須做好煤炭開采中水文地質(zhì)災(zāi)害的防范工作，為促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保證煤炭開采行業(yè)持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。

3.2 提升煤炭開采合理性

水文地質(zhì)報(bào)告是反應(yīng)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)狀況的重要材料，在編制當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)報(bào)告時必須以當(dāng)?shù)貙?shí)際情況為依據(jù)，對水文地質(zhì)災(zāi)害情況進(jìn)行深入調(diào)查，借鑒以往煤礦建設(shè)中發(fā)生過的安全問題、水質(zhì)災(zāi)害問題等，為礦井開采后續(xù)生產(chǎn)工作及擴(kuò)建作業(yè)提供重要依據(jù)，對于優(yōu)化生產(chǎn)布局，保障生產(chǎn)安全意義重大。

4 煤礦建設(shè)中的地下水防治

4.1 防治思想與基本原則

制定并執(zhí)行環(huán)保政策和措施，致在保護(hù)環(huán)境的同時改善人民的生活質(zhì)量，已經(jīng)成為我國民生工程的關(guān)注點(diǎn)。保護(hù)環(huán)境不僅關(guān)乎人們的生存環(huán)境，也影響著經(jīng)濟(jì)發(fā)展。煤礦建設(shè)作業(yè)地下水污染對環(huán)境污染的影響非常大，一旦地下水產(chǎn)生污染，輕者會影響開采作業(yè)的持續(xù)進(jìn)行，提高開采成本;重者會直接造成地表水、地下水污染的安全事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失的同時引起人員傷亡。因此在當(dāng)今的煤礦建設(shè)中，應(yīng)該把環(huán)保、安全生產(chǎn)當(dāng)做一個重要步驟，安全生產(chǎn)與環(huán)保相結(jié)合，做到把人民的生命安全放在第一位，在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)的同時，為我國保護(hù)一片綠水青山。

4.2 地下水防治要求

（1）端正心態(tài)。企業(yè)在進(jìn)行煤炭開采前一定要端正心態(tài)，杜絕一味對經(jīng)濟(jì)利益的追求，對地下水防治工作資金投入不足;（2）煤炭開采者及項(xiàng)目的技術(shù)指導(dǎo)者必須專業(yè)知識過硬，技術(shù)水平滿足煤炭開采行業(yè)要求，同時不斷更新技術(shù)知識，學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)水平，采用科學(xué)手段做好地下水防治工作，從源頭對水資源進(jìn)行保護(hù);（3）對煤炭開采過程地下水水質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，對作業(yè)期間產(chǎn)生水質(zhì)災(zāi)害等污染情況時應(yīng)采取應(yīng)急措施，及時對地下水進(jìn)行治理，例如可以用石灰乳、石灰石為中和劑法、微生物法等處理各種酸性礦井水、鐵含量大的礦井水，減少礦井水的沉渣，改善地下水水質(zhì)。

4.3 地下水防治技術(shù)

（1）井地下水探放技術(shù)。礦井探放水方面，隨著地質(zhì)、水文地質(zhì)等基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展，礦區(qū)水文地質(zhì)研究程度必將得到進(jìn)一步加深，其中含水介質(zhì)空間、含水層之間水力聯(lián)系、地下水補(bǔ)排變化等研究必將深化。對礦井突水機(jī)制、礦井水來源、分配比例將趨向于采用定量分析，探索和發(fā)展更為精確的礦井涌水量計(jì)算方法，應(yīng)用許多新的探測手段;（2）礦井水的隔離與堵截。隔離水源，采用隔離煤（巖）柱防水，在受水威脅的地段留一定寬度或厚度的煤（礦）柱;礦井突水堵截，預(yù)防采掘過程中突然涌水而造成波及全礦的淹井事故，在巷道一定的位置設(shè)置防水閘門和防水墻;（3）礦山排水。井下設(shè)置排水設(shè)備，有工作、備用和檢修的水泵， 工作水泵和備用水泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量;（4）礦井地下水的排水疏干技術(shù)。調(diào)查和探測到水源后，最安全的方法是預(yù)先將地下水源全部或部分疏放出來;（5）建立水位動態(tài)觀測系統(tǒng)。礦井要加強(qiáng)礦井涌水量的觀測工作和水質(zhì)監(jiān)測工作，對于井下新揭露的出水點(diǎn)，在水量尚未穩(wěn)定或尚未掌握其變化規(guī)律前，每日觀測1次，對于出現(xiàn)潰入性用水，未查明突水原因前，每隔1～2h觀測一次，并采取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析，涌水量穩(wěn)定后，按照正常觀測情況操作。

4.4 其他水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)

（1）礦體內(nèi)的易燃物質(zhì)造成的地質(zhì)災(zāi)害。礦體內(nèi)很可能存在著易燃易爆的有機(jī)可燃?xì)怏w，如甲烷，當(dāng)煤礦建設(shè)項(xiàng)目啟動后，隨著礦井深度的增加，礦井內(nèi)部的溫度也會增加，并且礦井下通風(fēng)較差，易燃?xì)怏w濃度達(dá)到一定時極易產(chǎn)生爆炸，造成安全隱患，后果是非常嚴(yán)重的，既會阻礙煤礦開采作業(yè)的進(jìn)行，也對礦井人員的生命造成威脅，在開采作業(yè)中，應(yīng)做好日常的維護(hù)管理工作，做好井下通風(fēng)工作和井下人員對危害的預(yù)防及緊急處理;（2）地表塌陷。礦井開挖后，礦體逐漸變空，被踩空的礦體需要支撐，對開采后的礦體不能及時回填和崩落，很容易引起大面積的塌方，造成安全隱患。在作業(yè)期間應(yīng)及時對礦井回填密封，出現(xiàn)塌方后，用水泥漿、黏土等材料進(jìn)行回填，增固礦井內(nèi)部環(huán)境，同時也能夠避免地表水的滲入，對已滲入的地下水及時抽出，減小由于地下水滲入造成礦井下結(jié)構(gòu)更加松軟的情況，也能夠避免地下水水質(zhì)污染。

4.5 安全措施

（1）礦井開采行業(yè)要制定嚴(yán)格的規(guī)章制度，勒令礦井人員嚴(yán)格遵守各項(xiàng)安全規(guī)章制度，對礦井開采及各種災(zāi)害預(yù)防工作按照規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，做好風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案，保障礦井開采作業(yè)的順利進(jìn)行，并把人們的生命安全和周圍地下水水源水質(zhì)放在第一位，使開采工作可持續(xù)進(jìn)行;（2）組建專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，聘請高新技術(shù)人才，引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)開采技術(shù)，對礦區(qū)水文地質(zhì)狀況進(jìn)行持續(xù)性動態(tài)跟蹤調(diào)查，記錄各類水文地質(zhì)現(xiàn)象，設(shè)置有專人對開采期間的水文地質(zhì)情況總結(jié)歸納，出現(xiàn)安全隱患時及時治理;（3）加強(qiáng)對塌陷的管理與預(yù)測，調(diào)查歷年煤礦建設(shè)過程的中塌陷情況產(chǎn)生的時間、地點(diǎn)、規(guī)模、危害及發(fā)展速度等，為處理塌陷設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)，出現(xiàn)塌陷等緊急情況時對人員進(jìn)行緊急疏散，快速處理塌陷的礦井，以盡量減少由于塌陷影響開采進(jìn)度。

5 結(jié)束語

煤礦開采行業(yè)是我國工業(yè)的重要組成部分，推動了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但是煤礦開采建設(shè)很容易對地下水資源造成影響，礦井建設(shè)的大部分安全問題，是由于水文地質(zhì)災(zāi)害影響。在煤礦開發(fā)之前，應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，對礦區(qū)影響范圍內(nèi)的水文地質(zhì)情況進(jìn)行深入調(diào)查研究，提出適當(dāng)?shù)臑?zāi)害預(yù)防方案，對開采工作做好工作報(bào)告，后續(xù)開采工作嚴(yán)格以報(bào)告為依據(jù)，出現(xiàn)災(zāi)害時及時選擇合適的方式處理，對地下水資源進(jìn)行長期監(jiān)測，出現(xiàn)污染狀況時及時治理，減小污染對周圍環(huán)境擴(kuò)散的可能，保證礦井開采人員的安全，貫徹預(yù)防為主，治療為輔的方針，共同促進(jìn)我國煤礦建設(shè)行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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