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文檔簡介
1、<p> 山西省長治縣煤礦開采對(duì)含水層影響與破壞的研究</p><p> 【摘 要】山西是煤礦大省,但是水資源在山西也相當(dāng)?shù)娜狈?,再加上長期的煤礦開采已經(jīng)造成含水層的變化,也對(duì)地下水造成影響,因此造成水資源的缺乏更加嚴(yán)重,對(duì)人民生產(chǎn)生活帶來許多的影響,本文選取山西省長治縣為研究對(duì)象,進(jìn)行煤礦開采對(duì)含水層影響與破壞的研究。 </p><p> 【關(guān)鍵詞】煤礦開采了;含水層;地
2、下水;影響;破壞 </p><p> 一、長治縣煤礦地貌 </p><p> 本次研究長治縣的煤礦開采區(qū)是位于太行山脈的中段偏西處,在長治盆地的西北部??v觀整個(gè)長治縣的地勢,屬于東南高西北低的特征,東部是綿綿的低山丘陵區(qū),而且有著密布的黃土沖溝,地形十分復(fù)雜,在它的西北部較為平坦,而南部卻是高原丘陵地帶,地勢也相當(dāng)復(fù)雜。全縣的煤礦區(qū)多數(shù)為第四系黃土累積掩埋。 </p>&
3、lt;p><b> 二、水文地質(zhì)條件 </b></p><p> ?。ㄒ唬┑谒南瞪细陆y(tǒng)黃土孔隙含水層。長治縣的第四系松巖地地層結(jié)構(gòu)松散,而且還是垂直裂隙的發(fā)育,而且很容易接受到補(bǔ)水來自于大氣降,由于它的地形很復(fù)雜,山地的坡度很大,所以當(dāng)有降水時(shí)候,它的地表徑流流速很快,而且補(bǔ)給有限,連續(xù)性差,屬于弱富水含水層。 </p><p> (二)第三系上新統(tǒng)礫石孔
4、隙裂隙含水層。該水層在沉積于基巖的頂部,并且在礦區(qū)溝谷的兩側(cè)。構(gòu)成的巖石的組成主要是紅黏土,在它的下面是半膠結(jié)礫巖,但是由于半膠結(jié)礫巖的富水性不好,泉水的流速在0.04L/s左右,所以該水層屬于弱富水含水層。 </p><p> ?。ㄈ┦?、二疊系砂巖裂隙含水層。這兩個(gè)含水層主要是以砂巖裂隙、孔隙,其中砂巖的總厚度有60m,由于在砂巖中,裂隙不甚發(fā)育且富水性很差,在一般情況下,單泉的流速為0.02至0.120L
5、/s。由于兩層灰?guī)r的厚度都比較小,并且裂隙不發(fā)育,所以該水層的富水性較差。 </p><p> ?。ㄋ模W陶系中統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂隙含水層。最下部的是奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r,它屬于埋藏型,并且埋藏深度逐漸由南東向北加大,其中巖石的巖性主要為泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r。在水平和垂直方向,巖溶裂隙的發(fā)育水平都有著明顯的差異,這就造成了巖溶的富水程度不一致。其水質(zhì)良好,其中礦化度小于0.5g/L,在礦區(qū)的奧灰水位在845到863m范
6、圍。 </p><p> 三、礦活動(dòng)對(duì)含水層的影響與破壞現(xiàn)狀 </p><p> 在長治縣的礦區(qū)范圍內(nèi)的地表水體是十分少的,在煤層開采的時(shí)候,在這里的人們的生產(chǎn)以及生活用水的主要來源是地下水和天然降水,村民的地下水主要是通過深溝底的水井而獲得,水井的深度在8m左右,井水深為1.6m。由于在煤礦開采以及礦井排水過程中,我們把裂隙水疏干了,與此同時(shí),大量的地面裂縫隨著煤礦的開采過程也出現(xiàn)了
7、,這將讓天然降水很快就遺失掉。通過相關(guān)資料以及一系列的現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),在長治縣里的村莊水井的水位高度,相比以前來說下降了許多,甚至有的村莊的水井的水位都已經(jīng)出現(xiàn)干涸,由于地下水位相比以前下降了16~21m,這造成村民和牲畜在飲水問題上變得更為嚴(yán)重。 </p><p> 四、采礦活動(dòng)對(duì)含水層的影響與破壞預(yù)測 </p><p> ?。ㄒ唬┖畬邮韪蓪游患案叨阮A(yù)測 </p><
8、;p> 我們根據(jù)《三下開采規(guī)程》中的計(jì)算公式,在依據(jù)實(shí)際情況,運(yùn)用覆巖中硬的計(jì)算公式分別計(jì)算冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶的高度: </p><p> H1=100ΣM/(4.8ΣM+19)±2.2 </p><p> H2=100M/(1.7M+3.8)±5.6 </p><p><b> 式中: </b></p&
9、gt;<p> ΣM:表示開采煤層的累計(jì)厚度,單位米; </p><p> M:表示煤層的最大開采厚度,單位米; </p><p> H1、H2:分別表示垂向變形冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶。 </p><p> 由此計(jì)算可以得知,當(dāng)煤層全部采空以后,兩帶的最大高度可達(dá)到下石盒子組底層的S3砂巖,這將會(huì)導(dǎo)致S3砂巖的含水層因此受到破壞。 </p&g
10、t;<p> ?。ǘ┤V井地下水疏干范圍預(yù)測 </p><p> 依照儲(chǔ)量核實(shí)的報(bào)告,在進(jìn)行對(duì)礦井排水的污染范圍進(jìn)行估算,根據(jù)在抽水試驗(yàn)中對(duì)半徑造成影響的公式:R=10S </p><p><b> 式中: </b></p><p> S:表示水位降深,單位米; </p><p> K:表示滲透系
11、數(shù),根據(jù)實(shí)際情況,選取噢,0.25m/d。 </p><p> 經(jīng)過仔細(xì)的計(jì)算,影響范圍大約是253m在礦井排水上。由此可知,在煤礦開采對(duì)含水層的影響較為嚴(yán)重,如果地下水資源在其影響范圍內(nèi),那么一旦受到破壞污染,那么它將在很長一段時(shí)間內(nèi)不能恢復(fù)。 </p><p> ?。ㄈ?年開采后對(duì)地下水疏干范圍預(yù)測 </p><p> 我們可以根據(jù)煤礦井的地下水疏干的范圍
12、預(yù)測,依次類比可以得出地下水在6年開采以后疏干范圍將可能達(dá)到采空區(qū)以外的253m處,更為嚴(yán)重的是在6年的開采以后,對(duì)于含水層的破壞面積與影響將會(huì)增加到13.24153km2,整個(gè)煤礦開采區(qū)的含水層的水位將會(huì)降低或者是呈現(xiàn)疏干狀態(tài),而地表水體也將漏失也比較重,根據(jù)礦山的地質(zhì)環(huán)境影響程度分級(jí)表,我們可以預(yù)測評(píng)估采礦活動(dòng)將會(huì)造成含水層的影響與破壞嚴(yán)重。 </p><p> ?。ㄋ模?duì)奧灰水的影響 </p>
13、<p> 各煤層在于奧灰水水位之下的程度都不一致,但是各煤層的突水系數(shù)都比臨界突水系數(shù)(0.07MPa/m)小,所以,一般情況下是不會(huì)引發(fā)突水的問題。但是在9~13#都是為部分帶壓開采,所以,在今后的開采過程中,我們還是應(yīng)該注意導(dǎo)致導(dǎo)水構(gòu)造的直接溝通。 </p><p><b> 五、結(jié)語 </b></p><p> 根據(jù)上述研究調(diào)查,在煤礦的開采后
14、將會(huì)導(dǎo)致含水層的結(jié)構(gòu)受到破壞,會(huì)引發(fā)生成導(dǎo)水通道,這會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域的地下水的水位降低;在煤礦的開采范圍內(nèi),它的主要含水層都是呈現(xiàn)疏干狀態(tài),甚至地表水體的漏失也會(huì)較為厲害,嚴(yán)重的影響到礦區(qū)以及煤礦開采區(qū)周圍的百姓生活和生產(chǎn)用水。因此,強(qiáng)烈建議在此地區(qū)的相關(guān)企業(yè)一定要加強(qiáng)對(duì)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)與治理。 </p><p><b> 參考文獻(xiàn): </b></p><p> [
15、1]潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司漳村煤礦,中國礦業(yè)大學(xué).漳村煤礦開采沉陷對(duì)淺表含水層的影響研究[R].長治:潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司漳村煤礦,2010. </p><p> [2]國家煤炭局.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2000. </p><p> [3]路國慶,楊建林,滕永海,等.分層綜采快速推進(jìn)地表移動(dòng)規(guī)律的研究[J].礦山
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