山西壽陽段王煤業(yè)集團(tuán)有限公司煤礦開采對地下水資源影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、為提升山西煤炭產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)水平和生產(chǎn)集中程度，并促進(jìn)全省煤礦產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，同時(shí)也為滿足人與自然和諧發(fā)展的需求，近年來山西煤炭行業(yè)自身進(jìn)行了不斷的兼并重組整合。同時(shí)，隨著整合后煤礦的開采規(guī)模擴(kuò)大，其對地下水資源的影響也越來越受到人們的關(guān)注。山西壽陽段王煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司位于山西省晉中市壽陽縣縣城西北23km的平頭鎮(zhèn)。由于該鎮(zhèn)的主要生活和生產(chǎn)用水來源均取自地下水，因此地處平頭鎮(zhèn)的段王煤礦開采對地下水資源的影響大小直接關(guān)系到當(dāng)?shù)鼐用裼盟?/p>

2、安全和正常的生產(chǎn)生活。本文以山西壽陽段王煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司的煤礦開采為研究背景，通過對研究區(qū)水文地質(zhì)條件的實(shí)地調(diào)查以及相應(yīng)的野外試驗(yàn)，從而評(píng)價(jià)分析了地下水的水量現(xiàn)狀，并通過Visual Modflow軟件模擬了該煤礦開采期間地下水水位的變化過程，進(jìn)而確定了段王煤礦開采對該研究區(qū)地下水影響程度，為該區(qū)域居民安全用水提供科學(xué)依據(jù)，并為合理開發(fā)利用該區(qū)地下水資源及該區(qū)人與自然水環(huán)境和諧發(fā)展提供重要參考。
　　 本文以兼并重組后段王煤

3、礦正常生產(chǎn)為背景，將段王煤礦煤層開采破壞的上覆含水層:包括石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r裂隙含水、二疊系山西組以及下石盒子組砂巖裂隙含水層視為模型的目標(biāo)含水層，根據(jù)段王煤礦的開發(fā)利用方案，將由于煤層開采而產(chǎn)生的地下水水位下降視為“大井”對地下水的開采，結(jié)合段王煤礦水文地質(zhì)條件及段王煤礦開發(fā)利用方案，模型分為2.17a、32.7a、60.2a三個(gè)時(shí)段進(jìn)行了水流模擬計(jì)算，從而預(yù)測了這三個(gè)時(shí)期結(jié)束時(shí)，煤層開采對目標(biāo)含水層的水位影響變化。
　　

4、模擬結(jié)果顯示:
　　 1.在煤層開采過程中，上覆含水層將會(huì)遭到破壞，以采空區(qū)為中心形成一個(gè)不規(guī)則的降水漏斗，隨著開采工作面的推移，采空區(qū)的擴(kuò)大，此降水漏斗越來越大，漏斗中心含水層基本呈疏干-半疏干狀態(tài)。
　　 2.在同一時(shí)間段內(nèi)，沿著地下水流向，煤層開采對下游的影響距離要大于對上游的影響距離。
　　 3.段王煤礦在開采2.17年后，對上覆含水層的影響面積達(dá)到9.25km2。開采32.7年后，影響面積為28.5km

5、2。開采結(jié)束后，對地下水的影響面積會(huì)達(dá)到56km2。
　　 4.結(jié)合預(yù)測結(jié)果，分析在井田中部、西部目標(biāo)含水層上部的第四系松散層孔隙含水層也會(huì)遭到相應(yīng)的破壞;在井田東南部，目標(biāo)含水層上部的孔隙含水層所受煤層開采影響較小。
　　 5.根據(jù)預(yù)測結(jié)果，結(jié)合目前段王煤礦井田內(nèi)及周邊居民點(diǎn)的飲用水現(xiàn)狀，段王煤礦在開采2.17a時(shí)對周邊居民的生活、生產(chǎn)取水影響不大;在開采32.7a結(jié)束時(shí)，會(huì)對井田東部及周邊取用二疊系裂隙水的居民生活生