煤礦開采應(yīng)與水資源保護(hù)相協(xié)調(diào)

摘要：水資源是人類生命的源泉，而地下水作為水資源的重要組成部分，其保護(hù)與利用必須堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的基本國(guó)策，堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀和走可持續(xù)發(fā)展道路。多年以來(lái)，隨著我國(guó)煤炭資源的大規(guī)模開采和利用，從而使地表水水資源的補(bǔ)給遭受很大的影響，這給人畜用水造成極大的困難。在這種資源與環(huán)境遭受嚴(yán)重的破壞之下要想對(duì)水生態(tài)環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)，這將是一件難而又難的事情，不但時(shí)間長(zhǎng)，而且投入巨大，所以在開采煤炭資源的時(shí)候，一定要注意資源的開發(fā)與利用應(yīng)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)，我們既要金山銀山，又要綠水青山。本文結(jié)合神府、東勝煤田的實(shí)際情況，注重就煤礦開采對(duì)地下水資源的影響進(jìn)行了分析與探討，并提出在煤礦開采過(guò)程中保護(hù)地下水資源的相應(yīng)措施與建議。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；水資源保護(hù)；分析

我國(guó)是一個(gè)資源大國(guó)，我國(guó)擁有最為豐富的自然資源，同時(shí)我國(guó)又是一個(gè)資源小國(guó)，因?yàn)槲覈?guó)13億人口平均下來(lái)，就成為世界上資源最為貧瘠的國(guó)家之一，而其我國(guó)資源開發(fā)難度大，并且不能合理地利用各種資源 ，特別是煤礦資源的開采利用。在這幾年的國(guó)家發(fā)展中，我國(guó)不斷擴(kuò)大煤礦開采的范圍和力度，這種大規(guī)模的開采給我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)有利之處外，嚴(yán)重破壞了我國(guó)地下水資源的生存環(huán)境，也給周圍的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了深重的災(zāi)難，最為突出的是，引起周圍含水層水位降低，進(jìn)而對(duì)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件造成極大的影響，使當(dāng)?shù)氐乃Y源無(wú)法滿足居民的飲水需求。所以，我國(guó)應(yīng)該慎重考察煤礦開采的地理位置，確定開采過(guò)程不會(huì)影響地下水資源，同時(shí)也要利用科學(xué)手段來(lái)合理保護(hù)水資源，使其能夠得到持續(xù)利用，加強(qiáng)水資源保護(hù)對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境極其人畜生存具有舉足輕重的意義。

一、煤礦開采對(duì)地下水資源所造成的隱患

水資源在地下不斷地流動(dòng)循環(huán)，通過(guò)交替發(fā)展來(lái)供應(yīng)源源不斷的水流，這無(wú)疑對(duì)水資源的保存和保護(hù)是一個(gè)絕好的優(yōu)勢(shì)，再說(shuō)還可以利用大自然當(dāng)中的自然雨和海洋河流等的水來(lái)補(bǔ)充地下水資源的不足。但是，煤礦的不妥當(dāng)開采或者一度的大量開采，都給地下水補(bǔ)給和排放的平衡帶來(lái)一定的難度和破壞，如果想盡快恢復(fù)地下水資源使其能夠重新利用，這相對(duì)來(lái)說(shuō)比較困難，無(wú)節(jié)制開采煤礦，無(wú)疑會(huì)嚴(yán)重破壞水資源，使地下水的水質(zhì)和水量難以恢復(fù)到從前，給人們的生活帶來(lái)諸多不便。

1、對(duì)含水層的影響

在煤礦開采的過(guò)程中，分為淺部開采和深部開采，然而在最初的淺部開采中，那松散的含水層孔隙水處于煤礦體系的上部。因?yàn)檫@個(gè)位置的特殊性，就會(huì)導(dǎo)致在開采的過(guò)程中使松散的含水層水體受到影響 。由于神府、東勝煤田地處中國(guó)最大煤盆地鄂爾多斯盆地腹地，毛烏素沙漠邊緣地帶，是一個(gè)連續(xù)的煤田，含煤地層屬侏羅紀(jì)，在早期開采過(guò)程中，可能會(huì)由于開采不合理，使得地下出現(xiàn)滲水的裂縫，使地下水資源慢慢滲漏到煤礦井當(dāng)中，這無(wú)疑會(huì)給煤礦井的施工安全帶來(lái)一定的安全威脅，導(dǎo)致礦井中的水量不斷增加。隨著開采進(jìn)度的加快，部分含水層由承壓轉(zhuǎn)換到無(wú)壓章臺(tái)，礦井排水量主要靠滲入水量進(jìn)行補(bǔ)給；如果在比較深處的地方開采煤礦，則可能就會(huì)因?yàn)榛鶐r含水層存在導(dǎo)水裂縫帶而使一些地下水滲入到礦井當(dāng)中，從而嚴(yán)重破壞了含水層，形成礦坑水。或者出現(xiàn)地表水位下降致使含水層被疏干，節(jié)理裂隙及導(dǎo)水裂隙帶會(huì)不斷被充填，礦井滲水量也會(huì)降低。這些都對(duì)煤礦開采的生產(chǎn)作業(yè)條件提出了極大的挑戰(zhàn)，同時(shí)，可能會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期的地下水運(yùn)動(dòng)作用使礦下工程失穩(wěn)，于是就出現(xiàn)設(shè)備的損失和人員的傷亡。

2、對(duì)地下水位的影響

地下水資源的損耗在煤礦開采過(guò)程中，主要呈現(xiàn)兩個(gè)過(guò)程，首先是開采前對(duì)礦井的排水，其次是開采過(guò)程中對(duì)含水層實(shí)施的自然疏干措施。因?yàn)樯窀?、東勝煤田是中國(guó)已探明的最大煤田，世界大型煤田。面積達(dá)到22860平方千米 ，含煤地層屬侏羅紀(jì)。預(yù)測(cè)儲(chǔ)量6690億噸，探明儲(chǔ)量2300億噸。這樣就決定了開采的難度大，時(shí)間成。然而，由于礦井長(zhǎng)期開采，對(duì)地下水進(jìn)行大量的輸排，必然導(dǎo)致地下水資源流向的改變，同時(shí)，這個(gè)地方的天然補(bǔ)給和排放的平衡性也會(huì)遭受極大的破壞，于是，就形成了采空區(qū)為中心的降落漏斗；有時(shí)，當(dāng)?shù)叵滤Y源的補(bǔ)給量大于或者比較接近開采過(guò)程中的排水量時(shí)，地下水降落漏斗的水位就會(huì)上升或者保持不變；當(dāng)自然的補(bǔ)給量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于煤礦開采過(guò)程中的排水量時(shí)，那么降落漏斗的水位就會(huì)出現(xiàn)持續(xù)下降。隨著這個(gè)地方煤礦開采范圍的不斷增多，地下水降落漏斗的范圍就會(huì)隨著長(zhǎng)期進(jìn)行排水疏干而不斷擴(kuò)大，就會(huì)出現(xiàn)地下水資源的水量和水位持續(xù)下降。特別是在春冬季節(jié)，礦區(qū)和周邊區(qū)域的地下水往往會(huì)出現(xiàn)枯竭，甚者會(huì)導(dǎo)致抽水工程的荒廢，這樣，礦區(qū)及其周邊居民的正常生活與生產(chǎn)狀況就會(huì)遭受嚴(yán)重的影響。極大的破壞了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和生態(tài)平衡。

3、煤礦開采對(duì)地下水環(huán)境的影響

（1）影響地下水資源的質(zhì)量

由于人類的無(wú)節(jié)制地開采煤礦，使得地下水資源逐漸發(fā)生變質(zhì)，流向礦坑中的水都會(huì)變成污水。當(dāng)開采地區(qū)的巖層存在許多裂縫時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重影響含水層的儲(chǔ)水功能，使得含水層中的水逐漸流入礦井，降低原有水資源的質(zhì)量 。

（2）礦井水排放對(duì)地下水的影響

在停止開采后，礦井采空區(qū)內(nèi)不排水或滲水減小，但因在煤系底部存在隔水層，采空區(qū)在大量積水時(shí)會(huì)形成了龐大的“地下水庫(kù)”。這種滲入到地下水庫(kù)的水質(zhì)包括生產(chǎn)污水、滲透水、井下排放水等水質(zhì)包含了大量的有害元素以及煤層、無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)，導(dǎo)致了地下水資源的嚴(yán)重污染，這種水資源的破環(huán)使當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境及人畜生存面臨極大的威脅。

二、地表、地下水資源的保護(hù)

1、利用地下水資源保護(hù)性的開采技術(shù)

煤礦開采不斷在影響著地下水資源的質(zhì)量和生存環(huán)境，所以我們應(yīng)該及時(shí)采取有效防護(hù)措施來(lái)飽和地下水資源，實(shí)現(xiàn)煤礦的綠色開采。新疆坎兒井是在高山雪水潛流處，尋其水源，在一定間隔打一深淺不等的豎井，然后再依地勢(shì)高下在井底修通暗渠，溝通各井，引水下流。地下渠道的出水口與地面渠道相連接，是開發(fā)利用地下水的一種很古老式的水平集水建筑物，適用于山麓、沖積扇緣地帶，主要是用于截取地下潛水來(lái)進(jìn)行農(nóng)田灌溉和居民用水。坎兒井的結(jié)構(gòu)，大體上是由豎井、地下渠道、地面渠道和“澇壩”（小型蓄水池）四部分組成，吐魯番盆地北部的博格達(dá)山和西部的喀拉烏成山，春夏時(shí)節(jié)有大量積雪和雨水流下山谷，潛入戈壁灘下。人們利用山的坡度，巧妙地創(chuàng)造了坎兒井，引地下潛流灌溉農(nóng)田?？矁壕灰蜓谉?、狂風(fēng)而使水分大量蒸發(fā)，因而流量穩(wěn)定，保證了自流灌溉。在這特殊的地理環(huán)境中充分保護(hù)好了地表、地下水資源。

2、實(shí)施礦井水資源化利用

要解決礦區(qū)內(nèi)水資源的短缺現(xiàn)狀，就必須實(shí)施礦井水資源化利用，首先，通過(guò)提高礦井水的利用水平，來(lái)滿足煤礦開采區(qū)人民的用水需求；其次，減少礦井廢水廢氣的排放量，合理保護(hù)礦區(qū)水源的質(zhì)量以及周圍的生態(tài)環(huán)境。為了能夠合理利用礦井中的水資源，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

（1） 加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，合理利用礦井水資源，建立礦井水源發(fā)展項(xiàng)目；

（2）根據(jù)礦井中水源的排水量以及質(zhì)量特點(diǎn)來(lái)改造原有的水源處理方案，提高處理效果。

（3）將礦井當(dāng)中的水資源進(jìn)行分流處理，保證礦井內(nèi)的水源質(zhì)量，將污染較為嚴(yán)重的礦井水排出礦井內(nèi)，降低污水處理率。

（4）全面有效地考慮每個(gè)礦井之間或者礦井與實(shí)際單位之間的用水情況，科學(xué)合理利用礦井水資源。

總之，開發(fā)利用采空區(qū)水資源關(guān)系到生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，因此，相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)煤礦區(qū)采空區(qū)水資源利用實(shí)踐分析，總結(jié)煤礦采空區(qū)響因素及關(guān)鍵技術(shù)處理措施，以逐步實(shí)施礦區(qū)采空區(qū)與坎兒井融合的應(yīng)用質(zhì)量，進(jìn)而真正實(shí)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)對(duì)地下水資源的可持續(xù)化與合理化地利用，實(shí)現(xiàn)煤礦綠色開采。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建成 人同地區(qū)煤炭開采對(duì)水環(huán)境的影響分析和對(duì)策研究[J].山西水利科技，2008 （2）

[2]孫秀玲.礦山開采對(duì)水資源的影響[J].山東冶金，2007 （4）

[3]陳夢(mèng)雄，馬風(fēng)山.中國(guó)地下水資源與環(huán)境[M].北京：地震出版社，2002.

作者簡(jiǎn)介：權(quán)峰軍（1987——），男，渭南澄城，研究方向：煤炭開采。

收貨地址：

姓名：權(quán)峰軍

手機(jī)：15191277818

地址：陜西省 榆林市 神木縣 神木鎮(zhèn) 第二新村管委會(huì)

郵編：719300endprint