煤矿开采环境影响评价中地下水问题探析论文_金玲

煤矿开采环境影响评价中地下水问题探析论文_金玲

兰州煤矿设计研究院 甘肃兰州 730030

摘要:煤炭开采是对资源的一种采掘,而煤炭资源又属于不可再生资源。采掘过程不仅会对煤炭本身产生影响,也会对自然环境产生影响,尤其是对水资源产生影响。煤炭开采企业在进行采煤作业时,不仅要对自身生产经营有充分的驾驭能力,还要使开采活动对水资源的破坏有一定的管控能力。要切实认识到不合理开采活动对水资源的破坏,加大技术投入,创新采煤路径,实行科学采煤。让采煤作业不仅着眼于经济效益,也要充分考虑到生态效益。本文分析了煤矿开采环境影响评价中地下水问题。

关键词:煤矿开采;环境评价;地下水;

在对资源进行开发的过程中,煤炭开采对环境的破坏无疑是巨大的。这已成为一个较为突出、值得高度重视的问题。这一问题影响大、涉及领域广,对生态环境的破坏较为严重。通过对煤矿开采与环境影响关系的研究,探讨这种影响评价的方法,这对提高煤矿作业环境影响评价的科学性、实用性和可操作性都具有极其重要的现实意义。

一、概述

甘肃省是我国西部干旱缺水严重的省份之一,地下水开采量占全省年用水量的60%以上。尤其是河西的许多县、区,地下水是工农业生产与城市人民生活的唯一水源。水资源紧缺已成为甘肃省经济发展最大的制约因素之一。总体缺水形式下,矿山企业消耗水资源且污染破坏水环境的问题却日益严重,使得甘肃省水资源紧缺的矛盾更加突出。如靖远煤矿区受污染的地下水的含盐量平均达5440.95mg/L,其中SO42+浓度高达697.25mg/L。

煤炭开采包括露天开采和井工开采,其中井工开采占94%左右。本省矿山开发导致地下水系统被影响与破坏的主要原因有以下几方面:一是对矿产资源开发利用的调控体系尚未健全,保护和合理利用资源缺乏统一规划。特别是上世纪80年代末期至90年代初期,受“大矿大开,小矿放开,有水快流”的错误思想的影响,放宽要求,矿山大量增加,许多地方、乡镇及个体矿山进行了掠夺式开采,对地下水系统的影响与破坏尤为严重。二是甘肃省自然条件复杂,成矿区生态地质环境大部分较脆弱,矿业活动一旦介入,就会影响与破坏当地的地下水系统。三是矿业开发企业较多,尤其是小型的个体及乡镇小矿山,大多存在抢矿产资源、采富弃贫、越界开采或无证偷采现象,不仅破坏矿产资源,也破坏了矿区及周围的地下水系统。四是大部分矿山企业环保意识薄弱,多数采矿权人,特别是乡镇及个体矿山业主受经济利益的驱使急功近利,“重开发、轻保护”,只顾肆意开采矿产资源,对采矿形成的废水、废渣等不做处理或只做简单处理后随意倾倒,严重影响和破坏了矿区周围的水环境,进而造成了地下水系统的破坏。

二、煤炭开采项目地下水环境影响评价

1.评价等级的划分。按照《环境影响评价技术导则—地下水环境》(HJ610-2016)中附录A规定,煤炭开采煤矸石转运场为II类,其余场地为III类。根据导则,先对工业场地及煤矸石场敏感程度进行分析,主要从是否涉及集中式饮用水水源准保护区,以及补给径流区,是否涉及国家或地方政府设定的与地下水环境相关的其他保护区、分散式饮用水源地、特殊地下水资源保护区进行分析确定。从而根据评价等级分级表确定评价等级。

2.影响分析。地下水污染以矿区内最为严重,其次为矿区外围地表水、地下水径流的下游方向,污染水体虽经过地表岩土体的水化学交替作用,但其影响范围仍可延至矿区外数公里至数十公里。

⑴对水量的影响

煤层开采后,由于存在矿山压力,使煤层上履岩层形成垮落带、裂隙带和缓慢下沉带“三带”。一般通过对垮落带和裂隙带最大高度的预计,可以预测井下采煤对地下含水层产生的破坏及影响。在井工开采中,裂隙带水通过井下抽排水排出,使得地下水补、径、排系统不同程度遭到破坏,导致地下水位大幅下降,形成大范围降落漏斗或地下水疏干区,在破坏严重的矿区往往导致地下水资源枯竭。据调查资料,全省煤矿矿坑水产出量为390.65×104m3,占到了全部矿山矿坑水产出量的60.9%。

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煤层开采破坏了原有的压力平衡状态,顶板岩体形变,产生的裂隙带和冒落带将导通各煤层间的含水层,造成该地层段承压水局部流场发生改变,主要表现为渗流方向的改变和水力坡度的加大。煤矿采空区引发的地面塌陷一般规模较大,本省煤矿采空区地面塌陷面积共计2293.05×104m2,而塌陷具备顶板冒落带和覆岩裂缝带就可明显改变含水层系统的补、径、排条件及水力联系特征。采空塌陷导致井巷工作面顶板以上诸层隔水层转变为透水层,极大地改变了地表水、松散岩类孔隙水、基岩裂隙水原有水系统平衡状态,具体表现为各种水体以矿井为降落漏斗中心的垂向位移速率加快,矿区地下水位大幅下降,地表水断流,浅层水资源大面积枯竭,泉水干涸。

甘肃省造成地下水均衡系统破坏的煤矿共有85座,单个矿区地下水位下降一般为数米至数十米,最大下降深度达40m,如崇信县煤矿区地下水位下降达7~30m,阿干镇煤矿区下降10~35m,靖远煤矿区下降5~10m。在主要以矿坑抽排的方式破坏地下水均衡系统的煤矿区,地下水降落漏斗影响范围受控于矿山所处的区域水文地质条件,由于覆岩结构、胶结程度和裂隙发育程度上存在差异,其含水性在水平和垂向分布上均具不均匀性,由此造成地下水位下降幅度、影响范围差别较大。

⑵对水质的影响

矿井开采过程中,对煤系裂隙承压水进行疏干排放,再间接补给浅层地下水,采煤各含水层水质的影响是不同的。

①对浅层地下水水质的影响

对浅层地下水水质可能造成的影响来自工业场地排水及矸石淋溶水两方面。工业场地主要为生活污水影响,生活污水未经处理排放或处理不达标排放对浅层地下水水质将造成严重的影响。矸石淋溶水中污染物通过地表径流或漫流,渗透至地下水中,对浅层地下水水质造成影响。

②对承压水的影响

煤矿井工开采对承压水的影响主要为承压水以矿井涌水的形式抽排。矿井涌水会受到采矿活动的影响,油类、COD等污染物进入水中,抽排至地面后不经处理,污染物随矿井涌水的综合利用进入地下水,污染地下水水质。

3.措施治理⑴统一规划管理及推行水资源有偿使用。在市场经济的今天,可以通过行政管理手段,并利用经济杠杆作用,采取政府让煤矿有偿使用,煤矿向市场售水等办法,对煤矿区地下水资源做到合理使用,避免水资源浪费。⑵加强开采过程中保护矿区地下水资源的措施。针对矿井边界的不同水文地质条件,分别利用地面防渗、注浆等工程,截断进入井田的地下水通道,以减少矿井涌排水量和突水发生的机率,减少地下水污染途径,避免水资源浪费。⑶消除矸石山。要消除矸石山灾害,最好的办法是使其变废为宝进行综合利用。煤矸石的利用途径有很多种,大致可以分为:煤矸石的热能利用,就是利用煤矸石中含有一定数量煤炭的性质进行回收;煤矸石的建材利用,是当前煤矸石综合利用的主要途径,技术相对比较成熟;⑷做好地下水污染防治工作。①地下水污染调查,对各种污染途径进行定量分析,计算每一类途径迁移的污染物数量。②地下水污染预防,主要措施是消除地下水污染源和切除污染物渗入地下含水层的途径。③地下水污染治理。主要的方法有封闭截流法(把污染地下水封闭在一定范围内,控制扩散,保证水源恢复良好水质)、净化恢复法(更换被污染包气带土层,抽出受污染地下水,处理后再回灌原地下含水层,促进水质恢复),抽出处理后利用或另行排放。

三、结论

甘肃省矿产资源丰富,采矿历史较长,矿山开发为推动甘肃省经济发展的同时,也使甘肃省矿区地质环境遭到极大破坏,矿区地下水系统受到严重影响,严重制约着矿区经济社会发展。因此,协调好矿山开采和地下水保护,有效保护地下水不受采矿活动影响才是矿山长远发展的重中之重。

参考文献:

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[2]成春奇,徐龙,徐强.采矿活动对煤矿区地下水环境的影响评价原则[J].中国煤田地质,2016,7(3):68-71;

[3]石晓枫,杨国栋.煤炭开采对地下水资源的破坏环境影响评价浅析[J].环境科学进展,2016(增刊):133-137。

论文作者:金玲

论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期

论文发表时间:2018/7/18

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