长安大学 陕西 西安 710064
摘要：本文针对煤矿开采中对含水层的破坏进行分析，从含水层的结构和水质等方面进行研究并进行现状和预测评估。选用模糊综合评判法和经验公式对煤矿开采对含水层的破坏的影响进行阐述，并提出几点可行性的建议和措施。
关键词：含水层；评估；模糊综合评价法
1 概述
该煤矿位于河南省三门峡市境内，井田走向约3km，倾斜宽约1.7km，面积为4.3km2。主采煤层有1-1、1-2、2-1和2-3煤四层，目前1-2、2-1、2-2煤层己基本采完，主采区集中于2-3煤层深部。
2 地层岩性与地质构造
井田地层由老到新为三叠系（T）、侏罗系（J）、新近系（N）和第四系（Q），主要含煤地层为下侏罗统义马组。地层总体走向65°、倾向155°、倾角8～12°。
3 水文地质条件
矿区内普遍发育第四系亚粘土、砂、砾卵石层含水层，该含水层井田内普遍发育，厚0～5m。区内煤系地层底部、煤系地层之间、以及煤系地层之上，均有砂质泥岩或泥岩隔水层，由上而下有三叠系砂质泥岩隔水层、义马组泥岩隔水层，侏罗系砂泥岩隔水层。
4 含水层现状评估
4.1含水层结构破坏现状评估
目前该煤矿1-1煤、1-2煤、2-1煤均已采完，2-3煤层正在开采.在煤层底板较薄的地带和断层附近，由于碎屑岩段隔水层失去隔水作用，开采活动对中侏罗统底部含水层结构产生破坏，致使中侏罗统底部含水层受到一定程度的疏排影响，影响程度为严重。
4.2地下水水质影响现状评估
共采集地下水样5组，水质监测结果详见表1。
表1 地下水水质监测结果表
①评价方法
采用模糊综合评估法。
隶属度确定方法如下：
②评价因子
选择总硬度、溶解性总固体2个重要特征因子和六价铬、汞、镉、铅、砷等5个一般特征因子作为评价因子。
③评价标准
执行《地下水质量标准》，各评价因子评价标准详见表2。
④评价结果
运用模糊综合评判法评价地下水质量现状，评价结果详见表3。
表2 特征因子评价标准一览表(mg/L)
评价结果表明，该井田井水适于饮用。
评估区第四系粘土层广泛分布，是天然的防渗层，同时外排废污水均做到达标排放，因此外排废污水对第四系、新近系地下水影响范围小，水质影响程度小。
5 含水层预测评估
5.1含水层结构破坏预测评估
根据《矿区水文地质工程地质勘探规范》附录F推荐的冒落带导水裂隙带最大高度经验公式，该煤矿2-3煤层倾角11°，岩石抗压强度大于40MPa，因此采用如下公式进行预测：
冒落带最大高度：
Hc——冒落带最大高度，m；
M——累计采厚，m；
导水裂隙带最大高度：
Hl——导水裂隙带最大高度，m；
n——煤分层层数。
经计算，该煤矿开采形成的冒落带最大高度为41.1m，导水裂隙带最大高度为99.6m。预测2-3煤层开采对各含水层的破坏情况见下表：
评估区内第四系地层底部至2-3煤层的距离在178.6～336.4m之间，开采2-3煤层产生的导水裂隙带不会影响到第四系含水层。因此预计2-3煤层开采对浅层含水层结构影响小。
5.2 对地下水水质影响现状评估
本区内工业场地用水和民用井取水层为第四系、新近系含水层水，因此本次地下水水质预测评估对象为第四系、新近系含水层水。试验结果详见表4。
表4 矸石、灰渣浸出试验分析结果（mg/L）
由表可知，浸出液浓度远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》标准值。浸出液中各项有毒有害元素浓度均低于《污水综合排放标准》第一类污染物最高允许排放浓度标准，同时满足《地下水质量标准》III类水标准要求，因此，从浸出液中有害元素含量来看，矸石、灰渣淋溶水对地下水水质影响一般。
6 结论
本矿田现状评估矿山建设期活动对地下含水层影响小，预测评估矿山开采活动对矿区地下含水层影响较轻。矿山地质环境的含水层影响评估的主要因索有：矿山开采方式、主要开采层、主要含水层、主要隔水层、地形地貌等，因此需要充分分析其中的层次关系，对减轻含水层的破坏和安全生产具有重要的指导意义。
参考文献
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[6]GB18599-2001.一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准[s].
论文作者:刘婧祎,段测
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/20
标签：含水层论文; 煤层论文; 地下水论文; 水层论文; 地层论文; 泥岩论文; 裂隙论文; 《防护工程》2017年第15期论文;