煤-水協(xié)調(diào)共采全生命周期影響因子研究

王震宇，劉曉民,2，劉廷璽，王文娟，薛 蓮

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木建筑工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.內(nèi)蒙古黃河生態(tài)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；3.內(nèi)蒙古金華源環(huán)境資源工程咨詢有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000；4.呼倫貝爾水利局 綜合保障中心，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000)

0 引 言

大規(guī)模、高強(qiáng)度開(kāi)采煤礦破壞了頂板覆巖結(jié)構(gòu)與完整性，不可避免對(duì)礦區(qū)特殊的生態(tài)環(huán)境和資源賦存地質(zhì)結(jié)構(gòu)帶來(lái)擾動(dòng)影響?！懊?水”相關(guān)問(wèn)題逐漸成為制約礦區(qū)高質(zhì)量發(fā)展及生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵因素[1]。針對(duì)西部礦區(qū)水資源匱乏、生態(tài)脆弱現(xiàn)狀，探究煤礦綠色開(kāi)采技術(shù)、重視礦井水資源化利用研究，由“含水層保護(hù)”向“水資源保護(hù)”轉(zhuǎn)變思維，將采礦活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度降到最低[2]，實(shí)現(xiàn)煤炭資源與水資源協(xié)調(diào)開(kāi)采，是亟待解決的重大科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，尤其對(duì)緩解西部地區(qū)水資源供需矛盾、推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，學(xué)者們開(kāi)始關(guān)注煤-水共采相關(guān)問(wèn)題，在綠色開(kāi)采[3]、保水采煤[4]、精準(zhǔn)開(kāi)采[5]、減損開(kāi)采[6]等理論引導(dǎo)下開(kāi)展了大量研究。曹志國(guó)等[7]基于特殊生態(tài)地質(zhì)條件開(kāi)展多種工況下煤水協(xié)調(diào)開(kāi)采物理模擬試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在關(guān)鍵部位建造人工隔水層對(duì)覆巖滲流特性影響顯著，可以有效阻隔上覆含水層水滲入采空區(qū)，有利于保護(hù)地下水體。采煤對(duì)地下水系統(tǒng)的擾動(dòng)機(jī)理復(fù)雜、影響因素眾多，張建民等[8]提出以“隔離-引導(dǎo)-調(diào)控”為核心的煤-水仿生共采理念，針對(duì)采煤生態(tài)系統(tǒng)中不同元素間的耦合關(guān)系及作用方式進(jìn)行深入研究，判別影響煤-水共采的若干關(guān)鍵因素[9]?，F(xiàn)有研究成果主要探討了煤-水共采效益提升的影響因素，在此基礎(chǔ)上，筆者秉承綠色開(kāi)采理念，根據(jù)西部生態(tài)脆弱礦區(qū)特殊生態(tài)資源條件，從系統(tǒng)工程與全生命周期角度出發(fā)，統(tǒng)籌考慮礦區(qū)地質(zhì)條件、自然資源、采動(dòng)影響、生態(tài)環(huán)境、煤礦災(zāi)害、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等6個(gè)系統(tǒng)的影響因子，探究不同階段煤-水協(xié)調(diào)共采影響因子的敏感度，并闡明其作用方式，期望為煤水共采綜合效益的提高與開(kāi)采技術(shù)的改進(jìn)提供參考。

1 煤-水協(xié)調(diào)共采全生命周期理論

1.1 煤礦全生命周期理論

煤炭資源的不可再生性決定煤礦具有獨(dú)特的生命周期機(jī)理，儲(chǔ)量決定了其生命周期總長(zhǎng)度，礦井使用周期和開(kāi)采規(guī)模會(huì)影響其生命周期中各階段的長(zhǎng)度。針對(duì)煤-水協(xié)調(diào)共采影響因素繁多、作用關(guān)系復(fù)雜的特點(diǎn)，片面關(guān)注單一階段無(wú)法對(duì)開(kāi)采效益準(zhǔn)確評(píng)估，只有將其融入煤礦生命周期，結(jié)合不同階段開(kāi)發(fā)特點(diǎn)，才能厘清不同因子間的作用方式，準(zhǔn)確計(jì)算出各因子權(quán)重分布。

我國(guó)學(xué)者對(duì)煤礦生命周期研究深入，秦翥[10]提出基于WSRF的礦用裝備生命周期服務(wù)系統(tǒng)，有效提高裝備資源利用率。姚西龍等[11]以大柳塔煤礦地下水庫(kù)為例，利用生命周期理論，研究廢棄井巷抽水儲(chǔ)能的綜合成本。安英莉等[12]基于我國(guó)煤炭資源開(kāi)發(fā)利用特征，將煤炭全生命周期劃分為開(kāi)采、加工、運(yùn)輸、利用、廢棄物處理5大階段?，F(xiàn)有研究已經(jīng)能十分成熟地將生命周期理論應(yīng)用于煤炭開(kāi)發(fā)工作，但是對(duì)煤-水協(xié)調(diào)共采生命周期的研究，目前還尚未形成一套切實(shí)可行的理論體系。

1.2 煤-水耦合機(jī)理

實(shí)現(xiàn)煤-水共采效益最大化的前提，是明晰采煤驅(qū)動(dòng)下煤-水相互作用的演化規(guī)律。采煤引起的巖層移動(dòng)與破壞不可避免會(huì)對(duì)地下水體產(chǎn)生擾動(dòng)，產(chǎn)生導(dǎo)水裂隙。由于導(dǎo)水裂隙建立了地下水滲流通道，破壞地下水系統(tǒng)補(bǔ)-徑-排平衡關(guān)系，造成含水層失水及滲流場(chǎng)重新分布。當(dāng)裂隙導(dǎo)通富水性、滲透性較強(qiáng)的含水層，地下水由水平徑流轉(zhuǎn)變?yōu)榇瓜驈搅?，?dǎo)致礦井涌水量過(guò)大，引發(fā)突(透)水事故；同時(shí)地下水位快速下降，礦區(qū)局部出現(xiàn)地表沉降、地裂縫等現(xiàn)象，對(duì)區(qū)域土地資源造成破壞；當(dāng)?shù)叵滤坏陀谏鷳B(tài)水位，造成植被退化、水土流失，更加速了沙漠化進(jìn)程，形成資源開(kāi)采與生態(tài)破壞的惡性循環(huán)。

2 煤-水協(xié)調(diào)共采生命周期階段劃分

2.1 煤-水協(xié)調(diào)共采生命周期理論

煤-水共采作為煤炭資源開(kāi)發(fā)的子系統(tǒng)，其生命周期節(jié)點(diǎn)與煤礦開(kāi)發(fā)生命周期緊密結(jié)合，根據(jù)西部生態(tài)脆弱礦區(qū)特殊生態(tài)環(huán)境特征，以煤炭開(kāi)采對(duì)地下水體擾動(dòng)的不同影響，將煤-水協(xié)調(diào)共采生命周期劃分為規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、建設(shè)開(kāi)采階段、閉坑整治階段。

2.2 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段

規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，礦井尚未動(dòng)工建設(shè)。此階段煤水協(xié)調(diào)共采的重點(diǎn)是摸清煤層與關(guān)鍵層工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件，為煤礦開(kāi)采對(duì)區(qū)域地下水資源與地表生態(tài)的擾動(dòng)影響提供災(zāi)害防治和生態(tài)修復(fù)參數(shù)。辨識(shí)區(qū)域地下水補(bǔ)徑排條件與上覆巖層滲透性的相互作用，明晰“四水(大氣降水-地表水-地下水-礦井水)”轉(zhuǎn)化機(jī)制。依據(jù)生態(tài)脆弱礦區(qū)煤水賦存關(guān)系，結(jié)合區(qū)域生態(tài)環(huán)境、含煤巖系地質(zhì)構(gòu)造等特點(diǎn)，以區(qū)域水資源承載力為基準(zhǔn)，地區(qū)生態(tài)環(huán)境平衡為原則，貫徹源頭減損理念，科學(xué)合理地制定保水采煤方案，實(shí)現(xiàn)煤水雙資源協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)，達(dá)到社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)(圖1)。

圖1 煤-水共采三維分析

2.3 建設(shè)開(kāi)采階段

建設(shè)開(kāi)采階段，采煤驅(qū)動(dòng)下三場(chǎng)(應(yīng)力場(chǎng)-滲流場(chǎng)-裂隙場(chǎng))發(fā)生變化。提高煤-水共采綜合效益的前提是重視上覆含水層的富水性及滲透性，以及導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度，避免礦井水害的發(fā)生。受采動(dòng)影響，礦井涌水大量增加、礦井水量精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與礦井水高效利用技術(shù)是當(dāng)前階段提升煤-水共采綜合效益的關(guān)鍵。在開(kāi)采過(guò)程中，綜合統(tǒng)籌煤礦減沉開(kāi)采、地表減損開(kāi)采、固廢減排、礦井水處理與利用等方面，將開(kāi)采強(qiáng)度控制在區(qū)域生態(tài)環(huán)境可承受范圍之內(nèi)，變“損后治理”為“損前防范”，避免超出生態(tài)自我恢復(fù)能力之外，造成生態(tài)不可逆的損害(圖2)。摒棄末端治理觀念，采用“邊采邊復(fù)”環(huán)境修復(fù)技術(shù)[13]，準(zhǔn)確把握修復(fù)時(shí)機(jī)，實(shí)現(xiàn)地下開(kāi)采與地表復(fù)墾的動(dòng)態(tài)耦合。

圖2 開(kāi)采強(qiáng)度與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系

2.4 閉坑整治階段

隨著煤炭開(kāi)采設(shè)備撤出礦井，礦山內(nèi)部應(yīng)力環(huán)境、覆巖水文地質(zhì)條件、地下水環(huán)境質(zhì)量及重金屬污染物分布相較于原生狀態(tài)發(fā)生重大變化。專家研究表明，部分特殊裂隙在采煤停止后一段時(shí)間將自然閉合[14]，但是對(duì)于礦山整體生態(tài)重建來(lái)說(shuō)，人工干預(yù)與自然恢復(fù)應(yīng)當(dāng)同步進(jìn)行，避免由于井下排水停止、潛水位回升，原生裂隙與采動(dòng)裂隙為井下液(固)相廢棄物相互滲透、淋濾提供通道，從而降低地下水體串層污染的可能性。

通過(guò)工程措施提高覆蓋巖層強(qiáng)度，為后期采空區(qū)與廢棄巷道的空間利用奠定基礎(chǔ)。顧大釗[15]對(duì)采空區(qū)和礦井水利用現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的研究，結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出以“導(dǎo)儲(chǔ)用”為核心的地下水庫(kù)理論體系，為煤礦地下水保護(hù)提供了重要路徑?；羧降萚16]對(duì)國(guó)外廢棄煤礦地下空間資源化利用現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的研究，分析抽水蓄能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等多種再生能源在我國(guó)廢棄礦井實(shí)施的可行性，總結(jié)國(guó)外廢棄礦井再生資源高效利用特點(diǎn)，為我國(guó)廢棄煤礦地下空間利用提供了新思路。采動(dòng)影響下地表生態(tài)遭到嚴(yán)重破壞，地表生態(tài)重建是當(dāng)前時(shí)期的重要問(wèn)題。以地區(qū)生態(tài)條件為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，利用微生物土地復(fù)墾等[17]先進(jìn)技術(shù)，科學(xué)合理制定土地復(fù)墾計(jì)劃，對(duì)不同廢棄煤礦進(jìn)行差異化治理[18]，確定符合地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的治理目標(biāo)，達(dá)到最終土地利用最優(yōu)化并與周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境相適應(yīng)的目的?？傊]坑煤礦的生態(tài)整治要重點(diǎn)考慮地方生態(tài)環(huán)境特性與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，將煤礦關(guān)閉帶來(lái)的影響最小化，同時(shí)通過(guò)理論創(chuàng)新與技術(shù)提升促進(jìn)煤-水共采生態(tài)效應(yīng)最大化。

2.5 各階段影響因子選取

查閱水資源與能源協(xié)同開(kāi)發(fā)研究成果、煤炭綠色開(kāi)采技術(shù)匯總、現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、煤礦生命周期相關(guān)的文獻(xiàn)分析并咨詢專家意見(jiàn)，立足于西部礦區(qū)特殊生態(tài)條件，考慮區(qū)域水資源承載力現(xiàn)狀，統(tǒng)籌地質(zhì)條件、生態(tài)自然、采動(dòng)影響、災(zāi)害防治、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面因素，建立煤-水共采不同階段主要影響因子庫(kù)(圖3)?；谏芷诶碚摚瑢⒚?水協(xié)調(diào)共采生命周期劃分為3個(gè)不同階段，根據(jù)不同階段煤-水共采重點(diǎn)不同選定相應(yīng)指標(biāo)。

圖3 煤-水協(xié)調(diào)共采不同階段主要影響因子

3 基于Cone-ANP確定權(quán)重分布

作為煤炭資源開(kāi)采的子系統(tǒng)，煤-水協(xié)調(diào)共采受到眾多因素影響，因此在充分考慮多種因素相關(guān)性的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)把握煤-水協(xié)調(diào)共采影響因子間依賴、反饋關(guān)系，關(guān)注其源發(fā)性、過(guò)渡性特征，弱化決策者主觀判斷的隨意武斷性，以此利用尖錐網(wǎng)絡(luò)分析法(Cone-ANP)[19]，構(gòu)建尖錐網(wǎng)絡(luò)分析模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)影響因子權(quán)重分布的計(jì)算，以不同影響因子的權(quán)重分布來(lái)衡量對(duì)煤-水共采綜合效益的影響作用。

3.1 尖錐元素集劃分

與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)元素不同的是，尖錐元素更重視元素間相互支配關(guān)系，以此來(lái)劃分錐頂元素及錐底元素。錐頂元素指只對(duì)本元素集內(nèi)其他元素具有支配關(guān)系，并且不受其他元素支配的元素，與SAATY[21]提出的源發(fā)性元素類似，在尖錐結(jié)構(gòu)中只存在出于它的箭線，而沒(méi)有指向它的箭線；而錐底元素受到其他元素支配，依據(jù)支配關(guān)系的不同，進(jìn)而可以劃分為“既進(jìn)又出”的過(guò)渡性錐底元素以及“只進(jìn)不出”的接受性錐底元素[20-21]。由任意個(gè)錐頂元素與錐底元素構(gòu)成的尖錐元素集稱為一般性尖錐元素集，尖錐元素集結(jié)構(gòu)如圖4所示。

e0—錐頂元素；e1、e2、en—錐底元素

3.2 煤-水協(xié)調(diào)共采Cone-ANP結(jié)構(gòu)建立

3.2.1 典型煤礦的選取

考慮不同地質(zhì)條件、煤水賦存狀態(tài)、技術(shù)水平、開(kāi)發(fā)階段對(duì)煤-水協(xié)調(diào)共采的影響，在西部生態(tài)脆弱礦區(qū)分別選取6座典型煤礦進(jìn)行研究，研究區(qū)概況圖如圖5所示。根據(jù)煤礦實(shí)際情況，結(jié)合階段劃分思路，對(duì)不同煤礦劃分階段，見(jiàn)表1。上述所選6座煤礦均位于毛烏素沙地周邊，自然、生態(tài)條件類似，煤水賦存狀態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造存在差異，同時(shí)開(kāi)發(fā)狀態(tài)不同，煤礦相互之間存在對(duì)比關(guān)系，易于判別不同開(kāi)發(fā)階段下煤水共采影響因素的作用方式及作用程度。

圖5 研究區(qū)概況

表1 典型煤礦概況

3.2.2 Cone-ANP結(jié)構(gòu)的建立

收集生態(tài)脆弱礦區(qū)典型煤礦相關(guān)資料，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，咨詢領(lǐng)域?qū)＜?，針?duì)煤礦不同開(kāi)發(fā)階段特點(diǎn)請(qǐng)教煤礦一線生產(chǎn)人員，確定煤-水協(xié)調(diào)共采不同階段相關(guān)影響因素間的復(fù)雜支配關(guān)系，以“0”表征2元素間不存在直接的支配關(guān)系，以“1”表征2元素間存在直接的支配關(guān)系，以此建立元素判斷關(guān)系矩陣，進(jìn)一步劃定不同階段錐頂元素與錐底元素，同時(shí)根據(jù)各階段的判斷關(guān)系矩陣建立各階段Cone-ANP結(jié)構(gòu)圖。

將6大系統(tǒng)不同指標(biāo)分別劃分為不同尖錐元素集，明確各元素集內(nèi)部指標(biāo)間支配關(guān)系，繼而確定不同系統(tǒng)間依賴、反饋關(guān)系，得到不同階段Cone-ANP結(jié)構(gòu)圖(圖6—圖8)。由圖6—圖8可知，各階段Cone-ANP結(jié)構(gòu)圖中不存在“只進(jìn)不出”型錐底元素。

圖6 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段Cone-ANP結(jié)構(gòu)

圖7 建設(shè)生產(chǎn)階段Cone-ANP結(jié)構(gòu)

圖8 閉坑整治階段Cone-ANP結(jié)構(gòu)

3.3 煤-水協(xié)調(diào)共采影響因子權(quán)重的計(jì)算

在煤-水協(xié)調(diào)共采Cone-ANP結(jié)構(gòu)建立的基礎(chǔ)上，對(duì)不同階段相關(guān)影響因子進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，需按以下步驟進(jìn)行。以閉坑整治階段為例。

1)對(duì)影響因子分別編號(hào)e01，e02，e03，…，e18(e01，e02分別為2個(gè)錐頂元素)，根據(jù)上述尖錐結(jié)構(gòu)確定錐頂元素以及錐底元素，邀請(qǐng)專家對(duì)錐底元素相對(duì)于錐頂元素的相對(duì)重要性進(jìn)行打分，同時(shí)利用其它學(xué)者所研究的依據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煤礦開(kāi)發(fā)相關(guān)因素進(jìn)行劃等分級(jí)[22]，并根據(jù)劃分結(jié)果對(duì)專家打分結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，以弱化主觀因素對(duì)結(jié)果的影響?；诖?，構(gòu)造判斷矩陣，利用層次分析法的權(quán)重計(jì)算原理得到同一尖錐元素集中錐底元素相對(duì)于不同錐頂元素的相對(duì)權(quán)重β1、β2，對(duì)于尖錐元素集中的所有錐頂元素，“既進(jìn)又出”型錐底元素對(duì)于錐頂元素的相對(duì)權(quán)重可以表示成偏好矩陣βm=[β1，β2]。

矩陣βm的第j列(j=1，2)表示某錐底元素相對(duì)于錐頂元素e01、e02的相對(duì)權(quán)重。若將所有的錐頂元素看成整體的錐頂元素e0，則在t(t=1，2，…)時(shí)刻，錐頂元素的權(quán)重可以表示為:

(1)

矩陣βm的第i行(i=1，2，…，16)之和表示某錐底元素相對(duì)于錐頂元素e0的相對(duì)權(quán)重。對(duì)βm按行求和并歸一化處理得到各錐底元素相對(duì)于錐頂元素的綜合權(quán)重：

(2)

2)根據(jù)上述原理計(jì)算相對(duì)于每個(gè)錐底元素，所有其他錐底元素的相對(duì)權(quán)重，如果2個(gè)元素間不存在依賴關(guān)系，則相對(duì)權(quán)重為0。對(duì)于某個(gè)錐底元素，其相對(duì)權(quán)重之和為1。以此得到所有錐底元素的相對(duì)權(quán)重矩陣A。

(3)

由此可知：

W(t-1)=B×W(t-1)，(t=1，2，…)

(4)

(5)

W(0)各分量權(quán)重非負(fù)且和為1。根據(jù)式(4)，假設(shè)(t-1)時(shí)刻錐底元素權(quán)重已知，根據(jù)層次分析法復(fù)合權(quán)重原理可知：

(6)

因此得到：

W(t-1)=A×W(t-1),(t=1，2，…)

(7)

則

Q=AB,(t=1，2，…)

(8)

矩陣Q即為加權(quán)超矩陣，對(duì)其進(jìn)行矩陣極限化后得到Q(+∞)極限矩陣，進(jìn)而得到各錐底元素權(quán)重，利用式(3)的計(jì)算方法，最終得到錐頂元素的權(quán)重大小。需要注意的是，此時(shí)尖錐元素集內(nèi)元素權(quán)重之和勢(shì)必大于1，需要經(jīng)過(guò)歸一化后得到各元素混合權(quán)重。

3.4 權(quán)重計(jì)算

基于上述計(jì)算方法，將6座典型煤礦煤-水共采不同階段的指標(biāo)權(quán)重分別算出，為使結(jié)果在一定程度上代表西部礦區(qū)平均水平，將不同開(kāi)發(fā)階段的煤礦權(quán)重結(jié)果平均化，并梳理整合，得到以下權(quán)重分布雷達(dá)圖(圖9)與不同階段影響因子權(quán)重分布表(表2)。由圖9可知：

圖9 權(quán)重結(jié)果雷達(dá)圖

1)在煤礦規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，排在前3位的分別是地質(zhì)、采動(dòng)及社會(huì)影響，含水層性質(zhì)影響作用最大。含水層的性質(zhì)將直接影響礦區(qū)水文地質(zhì)條件，從而改變開(kāi)采方案。因此，該階段煤-水共采側(cè)重于摸清煤礦地層特點(diǎn)及煤層參數(shù)，明確礦床工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等相關(guān)條件，考慮煤礦經(jīng)濟(jì)效益以及煤礦項(xiàng)目對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的影響，從而有針對(duì)性地制定煤礦保水開(kāi)采技術(shù)方案。

2)在煤礦建設(shè)開(kāi)采階段，排在前3位的分別是采動(dòng)、生態(tài)環(huán)境以及礦區(qū)災(zāi)害，影響權(quán)重較大的指標(biāo)是采煤方法與開(kāi)采工藝、塌陷土地治理率。根據(jù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境、水資源承載力，選定合適的開(kāi)采方式將有助于煤礦降低礦井水害、地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，加之礦井水精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與高效利用技術(shù)的應(yīng)用，將有利于煤-水共采綜合效益的提高；同時(shí)重視煤礦生態(tài)修復(fù)，貫徹“邊采邊復(fù)”的生態(tài)治理思想，以期達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益共同提高的目的。

3)在煤礦閉坑整治階段，排在前3位的分別是生態(tài)環(huán)境、自然以及社會(huì)影響，老空水量、水質(zhì)以及廢棄井巷利用率的指標(biāo)權(quán)重最大。生態(tài)環(huán)境治理是煤礦閉坑整治階段的重要工作，統(tǒng)籌含(隔)水層再修復(fù)、土地復(fù)墾、廢棄地下空間資源化利用等方面，根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活需要制定生態(tài)治理目標(biāo)，力求修復(fù)效果與周邊自然環(huán)境一致，同時(shí)將煤礦閉坑對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響最小化。

4 結(jié) 論

1)煤-水協(xié)調(diào)共采對(duì)維護(hù)西部礦區(qū)生態(tài)平衡、緩解區(qū)域水資源短缺、提升水資源利用效率、促進(jìn)地方社會(huì)發(fā)展具有重要作用，其開(kāi)發(fā)過(guò)程受多種因素共同影響，將各影響因子系統(tǒng)分析、整合梳理，劃分為地質(zhì)、自然、采動(dòng)、生態(tài)環(huán)境、礦區(qū)災(zāi)害、社會(huì)影響六大方面。從煤-水協(xié)調(diào)共采全生命角度出發(fā)，系統(tǒng)性地構(gòu)建了包含規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)開(kāi)采、閉坑整治三大階段的影響因子庫(kù)，對(duì)煤水共采影響因子的研究有一定借鑒意義。

2)采用Cone-ANP分析法構(gòu)建了煤-水協(xié)調(diào)共采全生命周期的不同階段Cone-ANP結(jié)構(gòu)，綜合分析了不同指標(biāo)元素間依賴、反饋關(guān)系，同時(shí)根據(jù)煤礦開(kāi)發(fā)不同階段對(duì)地下水系統(tǒng)擾動(dòng)程度的不同，將煤-水協(xié)調(diào)共采生命周期劃分為三大階段，分別闡述了不同階段煤水共采側(cè)重點(diǎn)，并計(jì)算了各影響因素的權(quán)重，為后續(xù)煤-水協(xié)調(diào)共采綜合效益評(píng)價(jià)提供了借鑒。

3)通過(guò)分析權(quán)重計(jì)算結(jié)果可知，影響煤水協(xié)調(diào)共采的因素存在于其生命周期內(nèi)的各個(gè)階段，片面關(guān)注單一階段無(wú)法實(shí)現(xiàn)從總體上把握煤水共采的主要影響因素。含水層性質(zhì)、采煤方法與開(kāi)采工藝、老空水利用率及水質(zhì)、廢棄井巷利用率是影響煤-水協(xié)調(diào)共采的關(guān)鍵因素。因此，需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段注意礦區(qū)主要含水層性質(zhì)的同時(shí)，在建設(shè)開(kāi)采階段注意采煤方法與開(kāi)采工藝的實(shí)際應(yīng)用，還應(yīng)做好煤礦閉坑后的老空水高效利用、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、廢棄井巷再利用等后續(xù)工作，確保煤-水協(xié)調(diào)共采的生態(tài)社會(huì)效益最大化。