煤矿开采对水资源的影响及对策研究

武艳丽 张卓然 李 峰

(1.河南省煤田地质局资源环境调查中心，河南 郑州 450002;2.华北水利水电大学 资源与环境学院，河南 郑州 450002)

煤炭在我国能源消费和生产中占据着非常重要的地位，属于不可再生资源，为了满足社会经济发展的需要就需要对煤炭进行大规模的开采和利用，从而很容易造成水资源的破坏，造成生态环境的恶化。在我国煤炭资源主要分布在西北和华北地区，在这些地区水资源比较缺乏，在煤矿开采的过程中对水资源破坏也较为严重。水资源与煤矿开采的关系是很紧密的，在煤矿开采时往往疏于对水资源的影响，造成了对生态环境和水动态平衡的影响。

1 煤矿开采对水资源的影响

地下水主要分布于不同的煤层间，水质一般符合饮用水的标准，水量较为稳定。煤矿在开采的过程中，一般是采取逐层开采，由浅到深进行开采。由于地下水往往分布于煤层间，在煤炭开采的过程中，很容易对地下水造成影响。

1.1 煤矿在开采的过程中对地表水所造成的影响

煤矿在开采的过程中会对地表水造成一定的影响主要表现在地表基流方面。煤矿区的天然基流主要是靠基岩裂隙水的补给，就近排到河道。煤矿经过开采以后，就会形成一些矿坑，这样就造成矿坑周围的大部分基岩裂隙水排向了矿坑，不再排向河道，从而造成河道基流减少。随着采空区的逐年扩大，基岩裂隙也不断加深加大，造成地下水向矿坑进行聚集，使地表水与地下水之间的转化加快。有数据表明，在开采煤矿较为集中的地区有些河道已经出现断流的现象。在一些地方河道水量看着变化不大，主要是由于矿坑水排到了河道，天然基流量并不多，其实主要是矿坑废水。通过大量事实证明了地表水减少的主要原因是煤炭开采。

1.2 煤矿开采对水质所造成的影响

通过煤炭的大量开采使优质的地下水变成了矿坑水，地下水的循环规律被打破。水质受煤矿开采的影响主要表现是水质受到了有机物的污染。水化学类型一般为硫酸钙镁水、重碳酸钙镁水、硫酸水、重碳酸钙水，水的硬度较大。由于河道基流量不是很大，矿坑水进入河道后，河道的自净能力大大削弱，从而造成河道水质越来越差，对下游林草植被生长造成不利影响，对人畜的安全构成严重的威胁。

1.3 煤矿开采对地下水所造成的影响

在煤矿的开采初期，开采规模不是很大，煤层还比较浅，即使煤矿矿坑涌水也主要是煤系地层本身，因而水质比较好，涌水量比较集中，涌水量也比较小。到了采煤中期，开采量越来越大，相应的采空区也越来越大，由于放炮震动和回采放顶，很容易造成煤层顶板破碎和塌陷。如果采空区上层断裂并且相互沟通，就会出现煤层以上的含水层之间相互渗透，再加上河道中的地表水沿塌陷区下渗补给，从而造成矿坑涌水量越来越大，水质也变得越来越差。相应地不断扩大的地下水降落漏斗，从而造成地下水的补排条件受到了破坏。矿坑涌水量在这一时期主要来源于地表水的补给和含水层的疏干水量。当形成一定规模的采空区时，渗透能力很强的地下降落漏斗也就形成。同时，由于一些原因形成的采煤地层裂缝就不断延伸，一旦地层的裂缝与地表裂缝相通，地表水就可以渗到地下，这样就形成了矿坑水。因此，煤矿的大量开采是造成区域地表水资源减少的重要原因之一。

2 针对煤矿开采对水资源的影响应采取的一些措施

煤矿的开采要认真考虑水资源长期承载能力和水环境容量，要科学地解决水资源保护问题。

2.1 认真处理好水资源与煤炭资源的关系

水资源是矿区生活和作业的非常重要的资源，必须加以重视。因此煤矿在开采过程中，环保、水利、安全生产监管等部门要从保护水资源的角度进行相关工作。

煤矿的开采要保证生态环境的可持续发展，走科学发展的道路，正确处理好水资源和煤炭资源之间的关系。一是认真研究采煤对水资源的影响，对存在的问题进行技术攻关，使煤矿的开采对水资源的影响降到最低。二是统一布局，全面规划，对越层越界开采、非法开采、布局不合理、污染严重的采矿企业要加大关停、整治力度。三是煤矿在开采的过程中，要持续地对水资源的影响进行评价，根据评价结果对煤矿布局合理性、采煤方案的可行性进行分析，以达到有效保护水资源的目的。四是在煤矿开采的过程中要严格遵守《水资源防治法》、《水法》、《矿产资源法》等法律法规以及一些相关规定，采取正确的方法，合理进行开采布局。

2.2 科学合理规划煤矿开采

对于煤矿的开采应当坚持走可持续发展的道路，正确处理生态环境、水环境、煤矿开采之间的和谐发展。要坚持可持续发展的原则，认真做好采矿技术的提高，加大对水资源的保护力度，使开采对水资源的影响降到最低。

2.3 要认真做好煤矿开采对水资源影响的论证制度

水资源和煤炭资源都共存于岩层中，煤矿开采的同时也是对水环境的开发，对水资源的开采。在煤矿开采的同时不至于对水资源造成严重影响，就必须在煤炭开采项目进行前做好水资源科学论证制度。在对水资源论证时，论证的范围应当是扩建、改建、新建的煤炭开采项目，论证的内容应当包括矿坑排水量、加工和开采取水用量等，对水环境和水资源影响以及应当采取的防治措施。进行科学论证后还要经过有关部门的审批才能办理相关手续。

2.4 对水资源进行统一管理

水作为一种环境要素和自然资源，以水文地质单元或流域构成一个统一体，地下水与地表水相互转化，灌溉、供水、防洪等各种功能相互关联，干支流、左右岸、上下游开发利用相互影响。鉴于煤炭开采对“三水”转化的影响和水资源的自身规律，要尽快改变水资源相互扯皮、各自为政、分割管理的管理体制，上至每个河流流域的地下水与地表水，农业用水与工业用水，岩溶水与其他地下水;下至每个岩溶水系统的水源地的开采量、开采的层位、分布、水井的深度及井距，对矿山排水的排水量和层位，农业、工业、生活用水的分配，地下水的增补和调配等进行严格统一管理，统一科学规划。做好工业污水、矿井水的处理回收利用工作。

2.5 对于保护水资源的新技术要积极地进行推广运用

在国内外通过大量的实践证明注浆堵水法是一种非常有效的治水方法。注浆堵水法就是利用具有一定浓度和压力的浆液(例如化学浆、水泥浆、土泥浆)，通过一定措施注入开采破坏影响带，形成地下帷幕，从而达到保护地下水的目的。这种措施能够很好地保护地下水资源，还能够很大程度上减少用于矿坑排水工程设备投资。注浆堵水法非常适合于开采深度不深，地下含水系统的规模比较大的矿区。

2.6 对矿坑水进行科学合理的利用，防止水资源遭到污染

很多矿区都存在水资源不足的问题，很有必要加强对矿坑水的综合利用力度。矿坑水的利用可以做好两个方面:一是利用水质较好的矿坑水解决农村生活用水和矿职工用水，对水浇地进行适度的发展。二是洗煤焦化厂可以利用矿坑水，达到重复利用的目的，尽可能地去提高矿坑水的复用率。对山区地形条件要尽可能地去充分利用，结合煤矿分布特点，在煤矿附近科学修筑谷坊坝，把矸石堆放一定高度上覆种植土。

3 结语

煤矿开采是人们的一种重要活动，慢慢地影响着生态环境，其中对水资源的影响最大。淡水资源是人类发展和一切活动的基础，是一种不可再生资源。因此在煤矿开采的同时要做好水资源的保护，对引起的水环境的问题要进行积极地预防和必要的治理，应积极采取工程、经济、法律等综合措施，达到减灾、防灾的目的，积极运行先进的污水处理技术和开采技术避免水资源遭到破坏。煤矿的长期开采，对水环境、水资源已经造成了严重的影响，导致了水环境的不断恶化，水资源的不断衰减。如何处理好煤矿开采与水资源的矛盾，将是一个长期需要解决的问题。

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