邢台煤矿区对百泉泉域岩溶地下水水环境
论采煤过程对地下水的影响与预防

,Байду номын сангаас
科蕊
科 技论坛 fi I
宋 守立 马 智
论采煤过程对地下 水 的影 响与预 防
( 黑龙江省鹤岗矿业集团有限责任公 司技 工学校 , 黑龙江 鹤 岗 140 ) 5 10
擒 要: 煤炭作为我 国 阶段广泛应用的动力能; 之一, 现 醺 煤炭开采过程 中的技术 、 安全、 环保等问题 日渐得到 了政府管理部门、 社会 团 体和广大 群众 的高度关注。 目传兢的采煤方式普遍存在片面追求煤炭产量和经济效益的现象 , 我 而相对忽略 了 对于生态环境的保护与修复, 导致我巨壤发行 业形成 了一条单 向发展的链条 , 发展缺乏科 学巨、 持久性和长期性, 这也现代社会科 学发展的要求是严重不符的。 地下水具有地 区间生活用水供应、 生态平衡堆 系、 降水量调 节等特殊作用, 而位于矿区内的地下水流域 , 由于受到采煤过程的影响和破坏 , 均会发 生不同程度的质变。 就采煤过程对地 下水的影响与预防作以简要的分析。 关麓词: 采煤过程; 下水 ; 地 影响; 防 预 如果不加 以适当的控制 , 甚至有可 观 念 。 1采煤过程 中地下水动 态观测 的原则 和 程度的影响, 基本技术要求 能引发严重 的水污染事故 。采煤过程对于地下 采煤过程中,矿区管理部 门一定要仔细探 采 煤过程 中地 下水 动态 观测 的 内容主要 水 的影响, 主要表现在以下几个方面 : 明和掌握矿区内地下水的总体流量情况与具体 21由于我国煤炭开采 的不 断加剧 ,导致 分布位置 , . 并绘制出详细的矿区地下水分析 图 包括 ; 地下水位、 坑内水压 、 矿井涌( ) 、 { 水量 地 非 下水温以及地下水水质等。通过对长观资料 的 我国部分以煤炭产业为主体的省份和城市逐渐 纸 ,以便于为采煤作业 的开展和深入提供充足 分析研究和综合归纳 。为解决勘探阶段未查清 出现了地表裂陷 、 降水减少 的恶劣气候现象。 以 的地质 、 水文资料记录。在采煤过程中 , 的 煤炭 的问题 、 预测和防治水害、 综合利用地下水提供 我国最大的产煤省份 一山西省为例 ,据 国家气 产量 固然重要 ,但是对 于地下水的预防与保护 水文地质依据 ,采煤过程中地下水必须采取动 候监测部门公布的统计数据表明 : 19 从 9 9年至 也是绝对不容忽视的。一旦矿区内的地下水遭 态 的观 测 。 20 09年 的十年时问里 ,山西省平均 降水量 由 受污染与破坏 ,其影响范围将扩大至附近较大 I . 1采煤过程中地 下水动态观测 的基本原 5 2毫米减少到 4 0毫米 ,人均水资源占有 量 范围的区域 内,将给 区域内居 民的生活用水安 5 1 仅 为全国平均水平的 1 /5左右 , 在全国居倒 数 全 、 则 ’ 稳定供应造成极大的威胁。 为 了保证采煤 过程 中地 下水动态观 测资 第三位。可 以说不分产煤省份的水资源严重 匮 采煤过程地下水 预防措施 的选择与应用 。 以及降水量骤降现象的出现, 是采煤过程对 料具有较强 的系统性、连续性、完整性和可比 乏 , 定要坚持因地制宜的基本原则。 前 , 目 国内关 性 。应将各观测项目和观测点组成一个完整的 于地下水影响恶果 的外在表现和延伸 ,其根本 于处理地下水预防的措施很多 。 但是 尚未形成 动态观测 网。观测线 、点的布置应遵循以下原 原因是,由于开采 中缺乏必要的养护与修复措 适用于全国的统一预防措施 。如果煤炭矿区在 则: 施 ,导致部分矿区地下水完全枯竭或遭受严重 地下水预防措施 的选择与应用中,只是单纯 的 I11 .. 观测线 、 点应 尽可能避开采掘范围。 污染 ,进而导致地区降水 的减少和水资源储量 借鉴和利用,而没有根据本地区的实际情况加 1. . 2观测点 的布置要能 构成观测剖 面 , 的下降。 1 以全面的革新与验证 , 往往会起到相反的效果 , 每条剖面上最好能有三个以上观测孔。 22煤炭 开采过程严重破坏了煤系的含水 甚至会导致地下水破坏程度和范围的进 一步扩 . 1 .合理布置 , .3 1 一孔多用。在满足观测要 层 , 且有些破坏是永久性 的, 无法补救的。近年 大 。 求的前提下 , 应尽量减少观测孔数 目。 来 , 国对于能源需求 的逐年加大, 我 地表煤层 的 综上所述 ,采煤过程对地下水的预 防措施 1 . 2采煤过程地下水位的观测 开采 已经基本处于“ 无煤可采” 的尴尬局面 , 为 的应甩 与 发展 , 对于我国煤炭产业开采 中环保 1. . 1观测孔的选择与布置 2 了保证矿区的经济收益 ,往往要加深矿井 的深 理念的强化是具有十分深刻的意义。并且是现 采煤 过程地下水位观测点 , 以水文 地质 度 , 应 以获取足够的煤炭产量。 随着采煤空间的不 代社会“ 绿色” 发展的基本要求之一。只要采煤 钻孔为主 , 同时亦尽量利用其他地下水出露点 ; 断深入, 对于地下水的影响也在 日益扩大 , 甚至 过程对地下水 的预防措施应用的合理 ,就妊然 要求观测孔的孔斜 每 lO O m不大于 2 , 记孔 有可能导致地下水整体结构 的变化 ,其后果是 会达到预期的效果和 目 。 。 自 标 孔斜为 1 ; 内水位升降反应灵敏 ; 。 孔 孔深应能 不 堪设 想 的 。 参 考 文 献 保证观测到最低水位 。观测孔的布置必须与矿 2 - 3采煤过程极易造成矿 区漏水 ,致使井 f】 宏 文. 1赵 浅谈 煤 矿 区 内地 下 水 的 控 制 与 防排 区动态观测网协调一致。 泉水位下降 。 甚至引起断流 。据统计 , 目前山西 水措施叨. 中国矿产科技 , 0 ,1 ) 2 8 ( 1. 0 1 . 基本 技 术 要 求 .2 2 省共 有 3 0 余个井泉水位 因采煤而下 降或 断 fl , 东风. 10 2李树 毛 浅析煤炭矿 区井下地下水的物 对于观测孔结构 、 水位观测的使用工具装 流, l 万余头牲畜饮水困难 。 有 5 据专家介绍 , 理及化 学性质f. 由 J矿业科技与知识,02 ( ) 1 20 ,3 . 备, 必须严格按照国家相关规定来配置和应用 , 于煤炭业在 山西省经济发展 中占据特殊地位 , 【】 兆新 , 鹏 安 . 井 下采 煤 而 鳊 制的 地 下 水 3周 邱 为 并且各观测孔应定期保养检修。对使用的仪器 煤炭的进一步开发将会对山西省经济运行产生 灾害预测 图的恚义和作 用册. 吉林矿业 大学学 和工具 , 应及时检测和保养 , 已损坏 的要更换 。 多方面影响 , 如由于水资源的严重短缺, 水利设 报 , 0 ,6 . 2 7( ) 0 采煤过程水位观测要求 : 观测时时间 : 每 5 施的投资必然会加大 ,煤炭开采的成本也将随 f】 一般 4何思亮 , 吕冬青. 浅谈 山西省矿 区地下水的运 日 观测一次 。 若水位变化规律已基本掌握, 则在 之升高。 动 规 律 及 保 护 措 施 叨.山 西 煤 炭 工 业 , 0 , 2 7 0 孔 内水位无大的升降变化期内,可放稀观测频 24 由于我 国部 分地 区煤 炭的大 规模 开 (3 . . 1) 率。 但在洪水期 、 补助期 、 扩大疏干范围时期 , 则 采 ,致使被开采 区域 内岩溶泉域的泉流量迅速 【l 5马鹏远. 采煤环境 条件对流域地 下水污染的 必须加密至每 日 一次一到二次 。 减少 。比如 : 山西省的晋洞泉 , 幼年代水量比较 控制作 用及应 用 明. 工业生产科技 成果论坛, 2采煤过程对于地下水的影响 充 沛, 由于位 于煤炭开采区 , 已完全干涸 , 2 0 ,5 . 但 现 03() 我 国拥有着丰富的煤炭资源储备 , 煤炭行 而处于同一地 区却无煤炭分布的坪上泉 , 及红 【】 6王航 , 刘翔 君 . 炭 矿 区地 下水 动 力场 的 变化 煤 业在我国也具有悠久的发展历史 ,煤炭开采为 石楞泉流量则基本保持稳定。岩溶泉域具有保 对 裂隙地 下水污染贡 献的分析明. 岗市煤炭 鹤 我国社会主义经济建设 和人们的 日常生活提供 证地区间水土平衡 、 调节气候的重要作用 , 而采 科技 导报 ,0 8 ( ) 20 ,7 . 彻 的 必 了必要的能源保障和动力支持 , 在我 国社会 主 煤 对 其 的影 响 是 具 有 “ 底 破 坏 性 ” , 须 得 f1 7昊胜 强 . 煤 过 程 对 地 下 水 的预 防 措 施 和 保 采 义全面发展 中占有十分重要的历史地位和时代 到有效地控制。 护方法分析阴. 山西工业大学学报, 0 ,1. 2 2() 0 意义 。我国传统的采煤作业方式普遍存在 片面 3采煤过程对地下水的预防措施 【】 旭 , 8聂 彭媛 . 采煤 过 程 地 表 水体 或 疏 散 冲积 含 追求产量, 而相对忽路环境保护 的现象, 这与现 煤炭矿区作为我国能源供应的基本保障之 水层 下采煤防水煤柱 的 留设m. 内蒙古矿 业科 代社会广泛关注和强调环境保护的理念不相适 必须以科学 、 现代的管理理念与方法引导其 技 博 览, 0 。4 . 2 4( ) 0 应的 , 必须及时得到纠正与改善 。 采煤过程 中必 在 采煤 过 程 中加 强 对 于地 下 水 的预 防 措 施 。 我 然会对矿区内地下水的水位 、水质等造成一定 们要坚持经济利益与环境保护共存的新兴发展
辉县百泉泉域构造控水作用和岩溶规律探讨

doi:10.3969/j.issn.1004-275X.2019.07.047辉县百泉泉域构造控水作用和岩溶规律探讨宋玉萍(河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院,河南郑州450053)摘要:辉县百泉泉域岩溶水资源丰富,是理想的工农业供水水源地。
阐述了辉县百泉泉域的构造发育、岩溶特征,并对构造控水的规律进行了探讨。
关键词:辉县百泉;岩溶水;地质构造;岩溶发育中图分类号:P641.TD11文献标志码:A文章编号:1004-275X(2019)07-110-03Study on Water Structural Controlling and Law of karst development in HuiXian Baiquanspring basinSong Yuping(Henan Provincial Institute of Geological and Mineral Exploration and Development,No.2Institute of Geological Environment Investigation,Zhengzhou450053,Henan Province).Abstract:karst groundwater resources is abundant in HuiXian Baiquan spring basin.It is an ideal water supply sources for Agriculture and industry.This paper describes the structural development and karst characteristics of HuiXian Baiquan spring basin,Then it approaches on the water structural control regular pattern.Key words:HuiXian Baiquan;Karst water;Geological structure;Karst development辉县市百泉泉域位于新乡市北部,区内出露以碳酸盐岩为主,碳酸盐岩类裂隙岩溶水是区内地下水的主要含水层,它分布广,厚度大,岩溶发育,岩溶水资源丰富,是理想的工农业供水水源地。
回归分析在邢台市百泉泉域岩溶水均衡计算中的应用

2 9 9 k 埋 藏 区 面 积 1 0 . m 。 9 . m , 0 1k 0
1 百泉泉域岩溶水资源量 均衡计算
泉 域 岩 溶 水 的天 然 水 资 源 补 给 主 要 由两 部 分 组 成 : 大 气 ① 降水 入 渗 补 给 量 , 要 是 指 裸 露 区 , 积 约 3 8 6k ② 河 流 主 面 3 . m ;
概 化 为 总 排 泄 , 合 岩溶 水 含 水 介 质 的 具体 情 况 , 该 泉 域 概 化 结 将 为 一 个 单 一 输 入 , 一 输 出 的 集 中参 数 不 变 系 统 , 此 , 以用 单 因 可 回归 分 析 法 进 行 岩 溶 水 的 补 给 计 算 。 据 对 各 水 位 井 的 水 位 勘 测 , 溶 水 水 位 整 体 呈 现 一 个 周 期 岩 性的变化 , 每年 的 2月 底 至 3月 初 , 于 春 小 麦 的 浇 灌 致 使 岩 溶 由 () 3 水 水 位 开 始 下 降 , 6~ 在 9月 为 雨 季 , 中 大 部 分 降 雨 集 中 在 7 其 月 下 旬 至 8月 上 旬 , 期 间 岩 溶 水 接 受 大 气 降 水 补 给 而 得 以迅 该 速 回升 , 由 于 目前 邢 台 市地 下水 长期 处 在 于 超 采 状 态 , 致 总 但 导 的地下水水位呈现逐年降低的趋势 。
及 P的 线 性 关 系。
关 键 词 :水 均衡 ;回 归 分析 ; ted2 0 ;百泉 泉 域 Ma a 0 1 h
百 泉 泉 域 岩 溶 水 系 统 包 括 河 北 省 邢 台县 、 丘 县 、 河 市 、 内 沙
邢台百泉岩溶水库蓄水构造特征分析及功能评价

邢台百泉岩溶水库蓄水构造特征分析及功能评价乔光建;梁韵;王斌【摘要】20世纪80年代以前,邢台百泉是一个天然的泉域系统.80年代以后,随着岩溶地下水开采量大幅度增加,导致泉水断流,地下水位持续下降.使百泉岩溶地下水系统显现出地下水库库容.通过对岩溶地下水库蓄水构造、边界条件及水源补给等地下水库各要素进行分析,对岩溶地下水库的水量调节的功能和作用行评价.为岩溶地下水开采状态下,有效合理利用地下水库库容进行蓄水和调节用水提供科学依据.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2010(008)001【总页数】5页(P139-143)【关键词】岩溶地下水库;水库蓄水构造特征;地下水库功能评价;邢台百泉【作者】乔光建;梁韵;王斌【作者单位】河北省邢台水文水资源勘测局,河北,邢台,054000;河北省南水北调工程建设委员会办公室,石家庄,050011;河北省水利科学研究院,石家庄,050057【正文语种】中文【中图分类】TV62~+3地下水库是利用地壳天然储水空间储存水资源的一种地下水开发工程。
天然储水空间是利用含水层蓄水,包括坚硬岩石和松散堆积物中的空隙、孔隙、裂隙、溶洞等。
地下水库调节水资源的基本原理是在丰水期将多余的地表水储存在地下水库中,干旱缺水时期合理取用,以这种周期性补给、开采的运行方式调节水资源供需的时空矛盾。
20世纪80年代以前,邢台百泉岩溶地下水系统地下水是以泉水的形式排泄,形成百泉泉域附近约20 km2的芦苇湿地。
80年代以后,随着邢台市城市发展,用水量大幅度增加,岩溶水被大量开采,导致地下水位的下降,百泉和达活泉两大泉域的15个泉区先后干涸。
随着岩溶地下水水资源开采量的继续扩大,百泉岩溶地下水系统置换出巨大的地下库容,形成对地下水调节的作用。
百泉岩溶地下水系统,在目前开采状态下,利用地下赋水介质空间对流域水资源进行时间和地域上的再分配,是提高雨洪资源利用率、实现水资源可持续利用的一种重要手段。
邢台市饮用水水源保护区划分技术报告审批稿

邢台市饮用水水源保护区划分技术报告YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】河北省邢台市饮用水水源保护区划分技术报告河北省邢台市环境保护局2007年7月20日1 划分依据相关法律法规。
●《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ/T338-2007)●《饮用水保护区划分技术纲要》(1992年)●《中华人民共和国环境保护法》(1989年)●《中华人民共和国水污染防治法》(1996年)●《饮用水水源保护区污染防治管理规定》(1989年)●《中华人民共和国水法》(2002年)●《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)●《地下水质量标准》(GB/T14848-93)●《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)相关已经批准实施规划1999年邢台市环保局为进一步加大水资源保护和水污染防治工作力度,组织环保、水利、国土、建设等有关部门对饮用水水源地保护区范围内的污染源进行了调查,提出了污染防治对策,并按照国家环境保护局发布的《饮用水源保护区划分纲要》的技术规范要求,邢台市环境保护局编制了《邢台市城区生活饮用水水源保护区划分技术报告》,划分了邢台市城区饮用水水源保护区一级、二级、准保护区的范围。
当年,该报告通过了省市专家论证,经省政府批准,省环保局在1999年11月12日以冀环控函〔1999〕216号文件形式批复同意了我市《邢台市城区生活饮用水水源保护区划分技术报告》。
2 保护区背景分析饮用水水源保护区所在区域或流域的自然状况 地理位置邢台市地处河北省南部,西倚太行山,东部是广阔的华北平原,其地理坐标是北纬36°45′-37°48′,东经113°45′-115°50′,东以卫运河为界与山东省相望,西依太行山和山西省毗邻,南与邯郸市相连,北及东北分别与石家庄市、衡水市接壤。
辖区东西最长处约185公里,南北最宽处90公里,全市总面积12486平方公里,邢台城区面积平方公里。
邢台地区岩溶水动态变化特征及影响因素分析

态类 型 由 降 水 人 渗一 泉 排 型 , 变 为 降 水 人 渗一人 T 开 采 转
刷 … l
河、 白马 河 。 这 些 河 流 发 源 于 两 部 L , 多 源 近 流 短 。 邢 I 大 J 台 岩 溶 区 浅 层 地 下 水 和 邢 台 市 区 岩 溶 水 为 邢 台 市 地 下 水 源 的 重 要 组 成 部 分 。 了 解 该 区 的 地 下 水 动 态 可 直 观 r解 地 下 水 系 统 对 外 界 影 响 因 素 的 反 应 , 解 人 类 活 动 和 气 候 条 件 对 了 地 下 水 系 统 影 响 程 度 、 化 趋 势 和 变 化 幅 度 的 一 重 要 手 变 个
0 第 21 3 0年 第 4期 2卷 7月
J1.O 0 u. 2 1
Vo . 2 N0. 13 4
邢 台地 岩 溶 水 动 态 变 化 特 征 及 影 响 因 素 分 析 区
王 兵 兵 , 子 龙 , 晓 红 郎 杨
( 北省 邢 台水 文水 资源勘 测 局 , 北 邢 台 0 4 0 ) 河 河 5 0 0
拔 在 一6 0I 以 下 。 5 I Y
邢 台 市两靠 太 行Байду номын сангаас山 隆 起 带 , 与华 北 平 原断 裂带 接 触 , 东 西部 山 构 造体 系 主要 为北 东 向 的华 夏 系 断 裂带 、 北 东 向 北 的新华 夏 系断 裂带 以及 相 应 的北 西 向 的断 裂 带 。在 气 候 上
天 然 稳 定 状 态 , 流 量 为 8~1 l s 1 5 出 0 I / 。 9 8~17 年 问 , l 98 岩
台市 区供水水 源地 主要 为百 泉 泉域 岩 溶 水 区 , 泉 泉域 包 括 百
邯邢地区大水铁矿田开采对地下水环境的影响及防治

邯邢地区大水铁矿田开采对地下水环境的影响及防治
王建国
【期刊名称】《水资源保护》
【年(卷),期】2009(025)005
【摘要】介绍了河北省邯邢地区大水铁矿田裂隙岩溶地下水运动特征,应用Visual Modflow建立岩溶地下水流数值模拟模型,对大水铁矿田疏干排水引起的地下水流场变化进行预测分析.结果表明,大水铁矿田直接疏干开采将导致百泉泉域岩溶地下水资源接近枯竭,认为应采取治理河流渗漏、帷幕注浆截堵地下水源头等手段来开采大水铁矿田,并合理利用矿坑排水,做到供排结合,防止地下水进一步恶化,达到保护地下水环境的目的.
【总页数】5页(P98-102)
【作者】王建国
【作者单位】华北有色工程勘察院,河北,石家庄,050021
【正文语种】中文
【中图分类】P641
【相关文献】
1.邯邢地区奥陶纪石灰岩水对煤田开采的影响与防治对策 [J], 杨书林;樊景洲
2.矿山地下开采对地下水环境的影响机理及防治 [J], 邓志文;杨建安;方超
3.邯邢铁矿田地区地下水开采现状与对策 [J], 王国栋
4.探讨煤炭开采中硫对地下水环境的影响及防治措施 [J], 徐书龙
5.矿山地下开采对地下水环境的影响及防治 [J], 舒仲强; 舒顺平
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煤矿开采对地下水环境产生的影响与保护

煤矿开采对地下水环境产生的影响与保护摘要:随着煤矿需求的增加,煤矿开采工程越来越多。
煤矿开采活动对区域生态环境及地质环境造成巨大影响,尤其是地下水系统。
矿山开采活动将大量的对地下水进行抽排,改变含水层水文地质、工程地质条件,使地下水原本的补、径、排条件发生改变,水资源遭受污染,生态环境被破坏,影响人类正常生产生活。
通过对煤矿水文地质调查以及收集矿区各阶段勘探等地质资料,分析煤矿开采对矿区内水资源的破坏和影响,并对水环境的破坏可能带来的环境影响进行分析,以便为矿区内水资源及环境的保护和治理决策提供依据。
关键词:煤矿开采;地下水环境;产生影响;保护措施引言矿井水患对矿业发展产生了极大的影响,通过顶底板导水通道涌入地下采矿空间的地下水,带来了巨大的经济损失与人员伤亡。
为此,煤矿水文地质条件及水灾害影响因素分析,就有着极大的现实意义。
1煤矿区环境地质问题1.1诱发严重的地质灾害煤炭资源开采过程必然会对自然环境造成一定的影响和破坏,特别是在没有充分考虑地质因素的情况下盲目开采,更可能会导致地壳平衡被破坏,进而出现地形地貌变化、地表坍塌等一系列问题,同时还可能出现瓦斯泄漏或矿井透水等地质灾害,给工作人员的人身安全带来一定的负面影响。
除此之外,开采过程中产生的各种固体废弃物得不到妥善处理,长期堆放在山坡或山谷中,在遇到强降雨天气时,可能会发生塌方、滑坡和泥石流等地质灾害,与安全、环保开采的根本目标可谓背道而驰。
1.2损害矿区的生态水循环系统煤炭资源的开采本身会带来一定的经济社会效益,但是大规模、不考虑矿区实际情况的开采,就可能会导致矿区出现疏水降压、矿坑向外排水等问题,地下水的水位会在短时间内大幅度下降,总储量迅速降低。
这将会影响到煤矿开采区域的地下水均衡系统,不符合自然水循环的相关要求,久而久之就会导致水资源短缺,引发河水断流问题,给周边居民的正常生产生活带来巨大的负面影响。
1.3造成严重的大气污染煤矿开采过程比较复杂,需要大量工业化设备的配合才能完成开采任务,还需要利用废气收集系统对矿井中存在的废气、瓦斯等进行处理,整体的工业废气量非常大,这部分废气多为有害气体,很可能造成极其严重的环境污染,比如其中含有的SO2,在进入大气环境并与降水接触以后,就会形成严重的酸雨问题,给农作物生长等带来毁灭性影响。
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邢台市区用水 40.26%
铁矿排水 41.65%
农村生产、生活用 水
12.85%
武安矿区排水
煤矿生活用水 邢台矿区排水
3.62%
0.49%
1.13%
邢台市区用水 邢台矿区排水
铁矿排水 煤矿生活用水
武安矿区排水 农村生产、生活用水
图3 百泉泉域地下水开采量关系图 由图3可以看出整个百泉泉域中由于煤矿生产导致岩溶水开采量占总开采量的5.24%, 其中包括由于煤矿开采引起的矿坑排水邢台地区0.49%和武安地区1.13%,以及矿区生活用 水占3.62%。 而岩溶水的主要开采量为铁矿排水和邢台市区用水,其次为农村生产、生活用水,分别 占百泉补给量的41.65%、40.26%和12.85%,比较而言,煤矿排水对百泉岩溶水影响相对较小 。通过长期的水文地质观测资料表明,矿区内奥灰水的水位与区域水位完全一致,未形成降 落漏斗,因此验证了煤m)
邢台矿
79
20.60~39.26
30.41
葛泉矿
66
26.06~58.63
41.35
东庞矿
84
24.37~63.34
41.24
临城矿
86
20.40~46.42
31.62
章村显德汪矿
102
19.18~49.21
32.92
邢东煤田
24
16.89~63.04
40.25
3.2 煤矿排水占整个百泉泉域排水量比例较小
6.59m。中间还夹有多层隔水层,隔水层岩性主要为铝土岩、泥质砂岩及泥质粉砂岩。一般情
况下奥灰强含水层对上组煤采掘工程影响较小。
表4-1 各煤田区2#、5#煤底板至奥灰顶面厚度统计简表
井田名称
统计钻孔数
2#煤距奥陶系灰岩 5#煤距奥陶系灰岩 顶板距离范围(m) 顶板距离范围(m)
邢台矿 葛泉矿 显德汪矿 章村矿 邢北矿 东庞矿
导水岩溶陷落柱发育条件。尤其是随着开采深度的加大,在采动和构造的联合作用下,奥灰
含水层对采掘工程有一定的影响。可能发生岩溶突水的情况。据统计,邢台矿区陷落柱发育
情况如表4-2。
表4-2 邢台矿区陷落柱发育情况
矿井
东庞矿
邢台 葛泉矿 章村矿 显德汪矿 邢东
万方数据
矿矿
北三四
南翼 北翼
南翼
翼井井
未发
个数
3.1 煤矿矿井涌水来源
3.1.1上组煤开采矿井排水
目前各煤矿上组煤主要可采2#、5#煤层,开采2#、5#煤层时主要充水含水层为2#煤顶板砂
岩含水层和野青灰岩裂隙岩溶含水层,含水层富水性较弱,对采掘工程影响不大。
同时,2#、5#煤层距奥陶系灰岩顶板距离较大,本次对各矿的钻孔进行了统计(表4-
1),其中2#煤距奥陶系灰岩顶板距离82.48~232.07m,5#煤距奥陶系灰岩顶板距离53.01~15
7
现
3
2
63 1 无
4
导含 水情
况
-480 2903皮带 巷两个, 其中一个 导水,淹
井
DX52弱 含水 不 不 不充 不充 (上 充 充 水水 覆砂 水 水 岩水 )
其中一个顶 部充水,水量 Q=200m3/h。 其余不充水
3.1.2下组煤开采矿井排水 同时,由于2#、5#煤层已大部分采完,个别煤矿已开始对下组煤进行开采,主要是对厚度 较大的9#煤层进行开采,9#煤层距奥陶系灰岩顶板较近,据钻孔揭示9#煤底板至奥灰顶面隔
4.2 矿井水资源综合利用建议 煤矿矿井水是煤矿矿井开采过程中产生的地下涌水。矿井水在开采过程中 会受到粉尘和岩尘的污染,是煤矿矿山具有行业特点的废水,这部分废水经处理 后,可作为生产、生活和生态用水。 4.2.1建立井下矿井水处理系统,将矿井地面供水变为井下供水,可节省大 量的矿井排、供水费,同时又减少了水资源的浪费。 4.2.2将矿井处理水与就近农业用水结合起来,和矿区周边农村签定用水协 议,对经处理后的矿井水用于农田灌溉用水,减少农业对开采地下水,以达到节 约水资源的目的。 4.2.3将矿井处理水与就近工矿企业联合综合利用,作为一般工矿企业补充 用水,减少对开采地下水,以达到节约水资源的目的。
415 1150 3160 3109.33
0.132 0.365 1.002 0.986 6.171
2.13% 5.91% 16.24% 15.98%
万方数据
而煤矿排水又有它的特殊性,由于煤矿开采的煤层及触及的含水层不尽相同,导致排水 情况不同。开采上组煤时,只触及砂岩裂隙水及部分老空水,几乎就不影响岩溶水,而在开 采下组煤时,在构造导通的情况下会发生突水,对岩溶水有一定的影响。
4608.92 3496.85
94.77 219.52 704.98
用水量(m3/ s)
1.461 1.109 0.030 0.070 0.224
占百泉泉域总开采 量份额(%) 23.68% 17.97% 0.49% 1.13% 3.62%
2501.2
0.793
12.85%
邢台市区用水 合计
桥东区 桥西区 高开区 市区企业
百泉泉域岩溶水排泄主要包括铁矿开采排水、煤矿开采排水、农村生产生活用水和市区
用水几大方面,据调查各种排水方式的排水量如表4-3所示。
表4-3 泉域内岩溶水开采情况一览表
排水类型
铁矿排水
煤矿排水 矿区
农村生产、生 活
行政分区
邢台境内 武安境内 邢台境内 武安境内 生活用水 邢台境内 武安境内
用水量(万m3)
4水资源保护与矿井水综合利用建议
4.1 水资源保护 邢台市经过最近几十年的快速开采,浅部和易采区煤炭资源急速枯竭,接续资源量十分 有限,仅本地区的冀中能源,已累计采出煤炭资源14745.8万吨。煤田浅部剩余实际可采煤炭 储量仅1.3亿吨,这些储量中还包含了一些难以布置正规工作面的边角块段,大块段资源在 剩余可采储量中所占比例逐年下降。而下组煤储量极其丰富,占邢台矿区资源总量的68%, 为101062.9万吨,但由于受到了奥灰水害的严重威胁,为此,为保障深部下组煤安全开采, 集中能源开展了相关水文地质补充勘探、巷道掘进超前探水、底板薄弱地带注浆加固、水情 监测预警技术等常规措施,制定水害防治紧急预案,成立水害防治领导小组和办公室,制订 近、中、远期水害防治规划,并从技术、装备、经费和制度方面完善保障体系。
万方数据
本区自西向东依次为:太古界赞皇群变质岩;元古界长城系石英砂岩;下古生 界寒武—奥陶系碎屑岩、浅滨海相碳酸盐岩;中上石炭系海陆交互相碎屑岩加薄层灰岩;上古生界二叠系和 中生界三叠系陆源碎屑岩;山前地区和河床低洼区发育有第四系松散沉积层。上 石炭系和二叠系是本区煤层赋存层位。
2.2百泉泉域水文地质特征 百泉泉域面积3843km2,其中变质岩区为岩溶水的间接补给区,面积2204.4k m2,分布于东青山~皇寺镇~东川口~西牛峪~纸房~南寺沟~苏庄以西;中部 岩溶水的直接补给区面积338.6km2,分布于高村~云驾岭~王窑~西郝庄~皇台 底~营头岗以西的灰岩裸露及浅埋区;东部灰岩隐伏,径流、排泄区面积1300km2 。境内有白马河、七里河、沙河、马河、北洺河等河流,进入灰岩裸露区后漏失严 重,直接补给地下水。岩溶水自西向东径流,并向岩溶水强径流带汇集,受邢台 ~内邱弧形大断裂阻水作用,岩溶水溢出,形成著名的百泉、达活泉两大泉群。 泉域内岩溶水最大径流长度46km,最大循环深度标高在650m左右。排泄点(百泉)出露标高为66.6~75.2m。自1986年干涸以来,至今尚未 恢复。 泉域地下水类型主要有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。其中第四系 孔隙水与岩溶水二者除在山区河流灰岩渗漏段,以及邢台市局部灰岩浅埋区有 水力联系外,大部分地区无水力联系。 百泉泉域为相对封闭的地下水系统,岩溶水的补给输入系统为大气降水,输 出系统主要为人工开采排泄。图1为2004年至2010年8月的岩溶水水位随时间的 变化曲线,由图中可以看出,岩溶水水位呈现一个周期性的变化,每年的2月底至 3月初,由于春小麦的浇灌致使岩溶水水位开始下降,在6、7、8、9月邢台市进入 雨季,其中大部分降雨集中在7月下旬至8月上旬,该期间岩溶水接受大气降水补 给而得到迅速回升,而由于邢台市地下水长期存在于超采状态,导致地下水水位 呈现逐年降低的趋势。
水层的岩性组合为铝土质泥岩、煤、本溪灰岩等,厚度不均,据表4-
2统计厚度范围为19.18~63.34m,具有较好的阻水性能。同时,隔水层段底部岩性为铝土质
泥岩,塑性较强,不易形成原始导高。只有在裂隙发育和构造贯通的情况下可能形成突水。
表4-2 各煤田区9#煤底板至奥灰顶面厚度统计简表
井田名称
统计钻孔数
百泉泉域岩溶水径流条件受构造和地层岩性所控制。在天然条件下径流总 的趋势是由北西、西、西南三个方向向百泉泉群和达活泉泉群汇集,在构造和地 层岩性控制下自北而南形成了白马河、七里河、沙河、北洺河四个强径流带。百 泉泉域岩溶水径流带分布详见图2。
万方数据
图2 百泉泉域岩溶水径流带分布图
3 煤矿排水对水环境影响评价
邢台煤矿区对百泉泉域岩溶地下水水环境
影响
袁宗强 河北省地矿局第十一地质大队 河北 邢台 054000 摘要:邢台煤矿区地处太行山东麓,贯穿邢台地区南北。主要矿井:东庞矿(北井、 升达井、西庞井)、邢台矿(邢北矿井)、邢东矿、葛泉矿(新建东井)、章村矿、显德 汪矿。笔者在对百泉泉域水文地质基础条件和矿区水文地质条件研究的基础上, 通过对百泉泉域岩溶水环境现状分析,评价邢台煤矿区煤矿开采对百泉泉域内 岩溶水环境的影响,针对其影响提出保护百泉泉域岩溶水环境对策及建议。 关键词:煤矿区;开采;岩溶水;影响 中图分类号:X523 文献标识码:A 1 矿区地质、水文地质条件 1.1 矿区地质条件 1.1.1 地层 邢台煤矿区全部被新生界第四系松散沉积层覆盖,第四系与下伏各地层呈 不整合接触。根据钻孔及矿井开采掘进揭露的地层情况,本区自下而上有奥陶系 中统峰峰组(O2f)、石炭系中统本溪组(C2b)、石炭系上统太原组(C3t)、二叠系下 统山西组(P1s)、二叠系下统下石盒子组(P1x)、二叠系上统上石盒子组(P2s)、新 生界第四系(Q)。 1.1.2 煤层 邢台煤矿区范围内含煤地层均为石炭系、二叠系含煤地层,煤层编号和所处 地层部位也基本相同,邢台煤矿区的新煤层编号是由新到老依次排列的,5#煤( 包括1~5#煤层)以上为上组煤,以下(包括6~10#煤层)是下组煤。邢台煤矿区内 可采及部分可采煤层6~8层,部分煤田上部可有煤层已被剥蚀,可采煤层总厚17 .30m。其中2#煤、9#煤层为全区可采煤层,其他煤层为部分可采煤层。 1.1.3 构造 邢台煤矿区大地构造位置位于:一级构造单元属中朝准地台;二级构造单元 西部为山西断隆,东部属华北断拗;三级构造单元为太行拱断束;四级构造单元 为武安断凹束。 1.2 矿区水文地质 矿区属于百泉泉域水文地质单元,煤系以下含水层分布在山前丘陵及平原 下部,煤系及煤系上覆基岩含水层分布在各断陷盆地附近,第四系含水层分布在 广大平原区。主要含水层自下而上有:煤系基底奥陶系灰岩、煤系下部的大青灰 岩和本溪灰岩两个含水层、煤系中上部的伏青灰岩、野青灰岩及山西组大煤顶板 砂岩、煤系上覆地层的上下石盒子组砂岩、第四系下更新统冰水沉积砾石层和冲 洪积砂层,各含水层之间均有良好的隔水层,在无构造破坏的情况下,基本无水 力联系。 2 百泉泉域地质、水文地质特征 2.1百泉泉域地质特征 百泉泉域位于大地构造单元山西断隆(Ⅱ23)东部、东缘的太行拱断束(Ⅲ112) 的武安凹断束(Ⅳ233)构造单元。为赞皇复式背斜南侧倾没端前缘部位。本区地层 总体倾向东南,构造十分发育,纵横交错,形态复杂。