淺析貴州省礦區(qū)開發(fā)對地下水環(huán)境的影響

薛金枝

（中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計研究院有限公司江蘇南京210031）

淺析貴州省礦區(qū)開發(fā)對地下水環(huán)境的影響

薛金枝

（中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計研究院有限公司江蘇南京210031）

相對于占國內(nèi)大多數(shù)的北方礦區(qū)，貴州省礦區(qū)地下水環(huán)境具有獨(dú)特性：巖溶區(qū)廣布、水文地質(zhì)條件復(fù)雜。本文在實(shí)踐工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合其獨(dú)特性，分析礦區(qū)開發(fā)對地下水環(huán)境的主要影響。

貴州省礦區(qū)開發(fā)；地下水環(huán)境；影響

1　引言

目前，全國規(guī)劃的14個大型煤炭基地中，13個位于北方地區(qū)，南方地區(qū)僅有云貴煤炭基地[1]。該基地規(guī)劃的13個礦區(qū)中，6個位于貴州省，其煤炭資源儲量占基地總儲量的67%，對南方地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著很重要的作用。受地質(zhì)構(gòu)造、巖性、氣候等因素的控制，貴州省喀斯特地貌和巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，礦區(qū)地下水環(huán)境與其他北方的礦區(qū)差異很大，本文以實(shí)踐工作為基礎(chǔ)，分析貴州省礦區(qū)開發(fā)對地下水環(huán)境的影響情況。

2　貴州省礦區(qū)特點(diǎn)

貴州省地質(zhì)構(gòu)造形跡復(fù)雜，地下斷層帶比較多，煤層連續(xù)性較差，礦區(qū)內(nèi)的井田分布較為分散，各自獨(dú)立。省內(nèi)巖溶區(qū)廣布，巖溶地下水資源占全省地下水資源量的80.5%[2]，且多以暗河（管道）類巖溶形態(tài)存在。礦區(qū)內(nèi)地下暗河較多，地表出露泉點(diǎn)眾多，落水洞、溶洞較為發(fā)育，地下水與地表水聯(lián)系密切，轉(zhuǎn)化頻繁，從宏觀角度來講，地下水水文地質(zhì)單元劃分基本與地表水流域劃分一致。但由于規(guī)劃礦井不完全連續(xù)分布，礦區(qū)局部又各有其構(gòu)造特點(diǎn)，從微觀角度來講，規(guī)劃的各礦井又具有小范圍各自獨(dú)立的水文地質(zhì)單元，且小范圍水文地質(zhì)單元中基巖裂隙水和碳酸鹽巖巖溶水各自的系統(tǒng)范圍劃分也有差異。

3　礦區(qū)開發(fā)對地下水環(huán)境的影響

3.1水質(zhì)影響

水質(zhì)方面，礦區(qū)開發(fā)可能會對地下水環(huán)境產(chǎn)生影響的情況有：生產(chǎn)生活污廢水排放、矸石淋溶水下滲。

礦區(qū)開發(fā)產(chǎn)生的生產(chǎn)生活污廢水有生活污水、礦井水，在礦井工程中都會設(shè)專門的生活污水處理站、礦井水處理站對相應(yīng)的污廢水進(jìn)行處理，保證污廢水達(dá)標(biāo)排入地表水且不會污染地表水，再經(jīng)地表水自凈后進(jìn)入暗河或落水洞，對地下水水質(zhì)影響很小。

礦區(qū)開發(fā)產(chǎn)生堆存的固廢主要是煤矸石，根據(jù)煤矸石浸溶試驗(yàn)結(jié)果，煤矸石基本都屬于一般工業(yè)固體廢物。按照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18599-2001）要求，矸石堆放場不允許選在溶洞區(qū)上，且在實(shí)際生產(chǎn)中，不僅一般不會選在主要的巖溶含水層上，且多數(shù)會選在非巖溶地層，堆存場地基礎(chǔ)均有一定的抗?jié)B性，矸石淋溶水對地下水水質(zhì)影響很小。

綜上分析，水質(zhì)影響一般不會成為礦區(qū)開發(fā)對地下水環(huán)境的主要影響。

3.2水量影響

水量方面，礦區(qū)開發(fā)可能會對地下水環(huán)境產(chǎn)生影響的情況有：煤炭開采產(chǎn)生導(dǎo)水裂隙帶使含水層中的地下水涌入井下成為礦井水、煤炭開采地表沉陷產(chǎn)生地裂縫使地下水蒸發(fā)加快。

煤層采空后，圍巖的原巖應(yīng)力遭到破壞，致使應(yīng)力重新分布，上覆巖層在應(yīng)力作用下產(chǎn)生移動、變形和破壞，根據(jù)破壞情況，將上覆巖層從下往上劃分為三帶，即垮落帶、裂隙帶和彎曲帶。由于垮落帶和裂隙帶都具有一定的導(dǎo)水性，所以通常將這兩帶合稱為導(dǎo)水裂隙帶。貴州地區(qū)煤層位于龍?zhí)督M，根據(jù)實(shí)踐工作，煤層開采時形成導(dǎo)水裂隙帶導(dǎo)通的含水層一般為龍?zhí)督M（煤系地層）和長興-大隆組（直接上覆含水層），對永寧鎮(zhèn)組、茅口組等區(qū)域主要巖溶含水層不會導(dǎo)通。龍?zhí)督M為基巖裂隙含水層、富水性弱；長興-大隆組雖為巖溶裂隙含水層，但巖溶不太發(fā)育，不發(fā)育暗河等巖溶管道，含水層厚度薄，且局部以碎屑巖為主、富水性弱。煤層開采疏排的地下水資源來自富水性弱的龍?zhí)督M、長興—大隆組含水層，這兩個含水層資源量占整體地下水資源總量份額較小，且被疏排的地下水資源大部分為動儲量、小部分為靜儲量。煤炭開采對動儲量的消耗，只是使地下水不再向下游徑流，導(dǎo)致下游一些出露的泉點(diǎn)、暗河流量發(fā)生變化，即改變了局部地下水原有的徑流排泄途徑，但不會改變區(qū)域地下水整體流向，在后期有降水補(bǔ)給時含水層的富水性可再恢復(fù)至最初。區(qū)域富水性強(qiáng)且所占資源份額較大的永寧鎮(zhèn)組、茅口組等巖溶含水層受煤炭開采影響很小。從長遠(yuǎn)和整體來看，礦區(qū)煤炭開采對地下水資源的累積影響較小。

礦區(qū)煤炭開采采空區(qū)面積擴(kuò)大到一定范圍后，巖層移動發(fā)展到地表，使地表產(chǎn)生移動和變形，在地表移動盆地的外邊緣區(qū)可能產(chǎn)生地裂縫，地裂縫的形狀為楔形，地面開口大，隨深度的增大而減小，到一定深度尖滅。當(dāng)?shù)亓芽p深至淺層地下水水位時，沉陷產(chǎn)生的地裂縫會使部分淺層地下水蒸發(fā)消耗。由于貴州地區(qū)的降雨量遠(yuǎn)大于蒸發(fā)量，且地下水的主要補(bǔ)給來源為大氣降水，平、豐水期時地裂縫對淺層含水層的富水性影響較?。豢菟跁r被蒸發(fā)掉的淺層地下水量較大，土壤含水保墑受到影響，進(jìn)而影響地表植被的生長。

4　結(jié)語

貴州省內(nèi)巖溶廣布，巖溶地下水資源占全省地下水資源量份額很大。省內(nèi)礦區(qū)開發(fā)對地下水環(huán)境的影響主要為水量影響，對其水質(zhì)影響很小。受礦區(qū)開發(fā)疏排影響的地下水資源占區(qū)域地下水資源總量份額較小，且被疏排的地下水資源大部分為動儲量，降雨補(bǔ)給時便可恢復(fù)，具有累積影響的靜儲量受影響較小，地裂縫對淺層地下水的影響僅在枯水期時有一定影響。從區(qū)域地下水資源總量整體來看，貴州省礦區(qū)開發(fā)對地下水資源量影響較小。

[1]國家發(fā)展改革委.國家發(fā)展改革委關(guān)于大型煤炭基地建設(shè)規(guī)劃的批復(fù)（發(fā)改能源[2006]352號）[EB/OL].[2006-03-02].http://www. nea.gov.cn/2013-10/10/c_132786276.htm.

[2]國家發(fā)展改革委.國家發(fā)展改革委關(guān)于新疆大型煤炭基地建設(shè)規(guī)劃的批復(fù)（發(fā)改能源[2014]387號）[EB/OL].[2014-03-06].http: //www.sdpc.gov.cn/zcfb/zcfbtz/201412/t20141231_659025.html.

[3]貴州省國土資源廳.貴州省地下水資源潛力評價及開發(fā)利用規(guī)劃[EB/OL].[2008-08-05].http://www.gzgtzy.gov.cn/Html/2008/08/05/ 20080805_566511_7214.html.

薛金枝(1982—)，女，碩士研究生，工程師，主要從事煤礦環(huán)境影響評價及環(huán)保工程設(shè)計工作。