榆神矿区矿山开发对水环境的影响及防治措施探讨

表1 大柳塔矿井水吸附试验去除率计算成果表
!"#$% & ’"$()$"*%+ ,%-)$* ./ 0"$1)*" 213% 4"*%, "+-.,5*1.3 *%-* ,%6%(*1.3 ,"*1.
检测 项目 原水样 第一次吸附过滤 检测值 检测值 去除率 第二次吸附过滤 检测值 去除率 ・ 2 03 4’/ -6--1 总去除率
流量 * &’$() ・ 3.&
&,0&.&,4’ &,4&.&,$’ &,$’.&,$, !’’& &"4, !"0!5 高家川站 6
窟野河 温家川 秃尾河 高家堡
4"-4# #"))$
4"’,)"4&!
0"!, )"’0)
生变化，形成以矿井为排泄点的新的地下水排泄方 式。 如大柳塔井田 !’& 工作面， 该工作面上部为第四 系萨拉乌素组含水层， 属母河沟泉域， 沙层厚度 !’/ 含水层厚度 ’/)’(， 富水性中等至强， 是矿区 0’(， 具有供水意义的水源地之一。 矿井疏放水前， 地下水 以母河沟泉为排泄点， &,,0 年 $ 月—&,,- 年 &’ 月 疏放水工程结束后，由母河沟排泄变成了矿井排水 （通过疏放排水钻孔和导水裂隙带进入矿井）排泄， 现水源地的供水意义不复存在。
" " " $ # ! ! " ! # # " "
# # # # % $ !
;9<0 、 =9!.=
石油类 78.9:、
78.9: 78.9:
大肠菌群
>9<
高锰酸盐指数、 石油类 >9<、
# " % % # #
>9< 、 =:).=、 78.9: 石油类、 <9 >9<、 =:).=、 78.9:
石油类
第 "# 卷 + 期 0%%+ 年 "% 月
文章编号： （ 0%%+ ） "%%*7,"## %+7%%*#7%-
中 国 煤 田 地 质
9:;< =>:<:=? :! 9@AB;
89:$"# ;9$+ <=’$ 0%%+
榆神矿区矿山开发对水环境的影响及防治措施探讨
李连娟
$ 中国 邯郸
图 #$ 泉水长期动态观测图
!"#$%& ’ ()%"*# +,-&% ./*#0-&%1 23*,1"4 /56&%7,-"/*
孤山川
9<0 、 =9!.=
注： 据 ?;)$)$.!’’! 《 地表水环境质量标准》 分级
*期
李连娟： 榆神矿区矿山开发对水环境的影响及防治措施探讨
1,
功能区划方案》 中划定的水体类别， 主要超标指标为 油类、 高锰酸盐指数、 大肠菌 !"#$%、 &%’"(、 )"#*、 。其污染主要来源于大面积高密度沿沟 群等 （表 +） 分布在考考乌素沟、 活鸡兔沟、 西沟、 黄羊城沟、 新城 沟一带及榆林市局部地区小煤矿，因为小煤矿多为 平峒开拓， 少数为河滩小露天矿， 部分标高较低， 与 地表水发生联系， 大量的废水废碴直接倾于河内； 而 国营大矿大柳塔矿、 活鸡兔矿的矿井水经过处理后，
!"" 矿山开发对水环境的影响
榆神矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤 地区， 受自然、 地质和水文地质因素的控制， 该区侏 罗 系 地 层 及 煤 系 地 层 基 底 为 含 水 微 弱 —极 微 弱 的 裂隙承压含水层， 无供水意义， 一般不会对矿井产 生威胁。而在矿区及其西部大面积分布的第四系上 更新统萨拉乌素组含水层，具有良好的储水空间， 地下水相对丰富， 为当地的主要水源， 也是保持生
8,5.& ; <,-, 6:&&- /9 )/..$-"/* 6-,-$6 =$/ "* 1,"* %"7&%6
河流 监测点 石圪台 窟 野 河 大柳塔 草垛山 孟家沟 前坡 秃 尾 河 榆 溪 河 瑶镇 神树沟 高家堡 红石峡 三岔湾 刘官寨 孤山 新民 功能 区划 超标指标 高锰酸盐指数 78.9:、 水质 级别
态环境的重要水源。 然而由于该区为煤层的浅埋区， 煤层埋藏深度一般 *%1"%%2，煤层顶板基岩厚度变 化较大， 一般 0%1*%2， 局部只有几米。 基岩上部即为 富水的萨拉乌素组含水层， 厚度一般约 +%23 且与煤 层分布一致，因而煤层开采势必辉对水环境产生影 响。
!# !" 含水层水位下降
在煤层浅埋区， 煤炭开采产生的冒落带、 裂隙带 极易穿过顶板基岩导通含水层，甚至直达地表形成 地面变形破坏 （如地面沉降、 地裂缝、 地表塌陷等） 。 据调查大柳塔一带已有 ! 个煤矿区 （大柳塔矿、 活鸡 兔矿、 时令梁、 瓷窑湾、 水井渠、 李家畔） 发生了地面 塌陷。 其结果是， 一方面萨拉乌素组含水层中地下水 与细沙大量涌入矿坑， 造成井下突水溃沙事故； 另一 方面大量排放地下水既浪费了宝贵的水资源，又破 坏了矿区的水环境。矿井水的大量排放已导致萨拉 乌素组含水层水位大幅度下降， 最大降幅达 "+2 以 上。 活鸡兔矿试生产时间不长， 其顶部也出现了地面 裂隙和塌陷， 引起了含水层水位下降， 其中王家壕一 带地下水位也由开矿前埋深 "2 左右，降至 !2 左 右； 布袋壕一带煤矿开采前， 地下水位埋深仅 "102， 低洼地带常年积水形成海子，近年来随着煤矿的开 采地下水位已下降至 *$%2 以下，多数海子已经干 。 枯。矿区内民井水位也有明显下降趋势 （图 " ）
榆神矿区位于鄂尔多斯侏罗纪煤田东北， 储量 丰富， 煤质优良， 开采条件优越， 是本世纪我国重要 的能源基地； 榆神矿区的开发建设， 对我国西部大 开发乃至我国国民经济发展，具有十分重要的意 义。榆神府矿区内现已开采国有大矿 ! 个， 总产量 登记在册的县办、 乡镇个体小煤矿共计 "#$% &’ ( )； 产量合计为 ",$-. &’ ( ) ； 另外还有非法个体 *"+ 个， 小煤矿 "%% 多个， 达到小煤矿总数的 -./ 。 国有大矿目前尚未大规模开发， 现已开发的矿 井主要集中在大柳塔一带。其中： 特大型矿井大柳 塔煤矿已于 ",,! 年 " 月 ! 日投产，现产量达 #&’ ( 活 鸡 兔 矿 于 ",,. 年 底 投 产 ， 现 产 量 达 -&’ ( ) ； 石 )； 圪台矿于 0%%% 年 投 产 ， 现 产 量 -&’ ( ) ， 另外还有哈 拉沟、 郭家湾、 榆家梁煤矿也都相继投产。县办、 乡 镇个体小煤矿主要分布在考考乌素沟、活鸡兔沟、 西沟、 黄羊城沟、 新城沟一带。 榆神矿区属我国内陆干旱区，水资源贫乏， 生 态环境十分脆弱，水资源与煤炭资源的不平衡， 是 制约该区煤炭工业发展的重要因素。
# )
第 &4 卷
境更趋于干燥， 蒸发量增大， 植被枯萎死亡， 河流量 减少。 由于现开采的全部国有大矿、 多数乡镇小煤矿 均位于窟野河的上游， 窟野河流量从 &,$, 年 .!’’& 年期间， 流量减少非常明显 （表 ! ） 。 矿井排水导致部分含水层破疏干后，原有的地 下水排泄点干枯或泉流量减少，导致地下水流场发
表 #$$ 河流流量变化情况统计表
8,5.& ’ (-,-"6-"46 /9 %"7&% 9.$4-$,-"/* "* 2"64:,%#&
河流 测站
8,5.& > (-,-"6-"46 /9 4/,.1"*& +,-&% 2"64:,%#& ,1/$*排 放 量 煤矿性质 矿山 煤炭产量 .& ・ 个数 * 12 3 ・ * &’#() 3.& * &’#() ・ +.& 国 营
乌素组地下水资源。所以， 在制定煤炭开发规划时， 要结合该区的水文地质条件，合理布排煤炭开发格 局， 适时调整开发规划， 选择科学合理的开采方式， 才是矿区的可持续发展之策。
!& ’% % 矿水污染治理
除了彻底清除污染源，加强对污水排放达标管 理工作外，应根据该区的具体情况寻求既经济又广 泛适用的方法进行治理。 如将排出的矿井水、 生活污 水通过钻孔或漫流的方式，选择在水源保护区以外 的下游或一独立的小泉域内， 通过一定的渗透路径， 利用沙层自身的吸附过滤能力对矿井水进行净化处 理。 通过渗透路径为 +0 的原位渗滤试验结果 （表 1 ） 可以看出， 只要渗透路径适当， 对矿井水的主要污染 成分具有很高的去除率，经过试验后的矿井水能达 到饮用水标准。如能利用区内广泛分布的风积沙来 处理矿井水污水， 这样既减少污水处理成本， 又可避 免浪费宝贵的水资源。
摘
%+!%%* ）
要： 榆神矿区属我国内陆干旱区， 水资源贫乏， 生态环境十分脆弱， 矿山开发对水环境的影响主要可以归结 为 地
下水位下降、 地下水补排平衡状态的破坏和水质污染的问题。 针对影响水环境变化的因素提出开展采煤保水研究、 调 整矿山开发规划、 矿水污染治理的措施。 关键词： 水环境保护； 矿山开发； 影响及防治； 榆神矿区 中图分类号： 4"!# 文献标识码： 5
,-.的矿井水进行了再利用。