基于环境稳定同位素法分析煤矿开采对岩溶水的影响量

针对煤矿开采对岩溶水资源造成的影响,以太原市西山某煤矿为例,综合采用硫、锶和氢氧同位素特征分析法,研究了岩溶地下水中同位素的主要来源和同位素演化的主要水岩相互作用,分析计算了矿坑水和矿区裂隙水中岩溶水的混合比例,定量评估了煤矿开采对岩溶地下水的影响量。结果表明：西山某煤矿矿坑水中岩溶水(含地表水)的比例为51%,裂隙水中岩溶水(含地表水)的比例为60%,据此计算得出煤矿开采影响岩溶地下水量为129.5万m³/a。     

煤矿开采对洪山泉域的影响

文章介绍了洪山泉域概况及洪山泉1995—2018年间的流量变化过程,在分析泉域地层构造和水文地质条件以及泉域煤矿地质和泉域煤矿带压开采区的基础上,评价了煤矿开采对洪山泉域岩溶地下水系统的影响。结果表明：煤矿开采改变了地下含水层结构与泉域下垫面条件,对岩溶地下水补给、径流、排泄条件造成破坏;采煤形成的裂缝会不同程度地导入煤系地层上覆各含水层,地下水沿导水裂隙下渗进入矿井形成矿井水排出地表,将造成岩溶水补给量减少,影响对岩溶含水层的正常补给。     

晋祠泉域采煤保水措施初探

晋祠作为山西省的著名风景名胜旅游区,由于泉域内岩溶地下水的大量开采和西山煤田的大规模开发,致使岩溶地下水采补失衡,造成泉水断流、部分区域出现地面塌陷等一系列环境地质问题。针对目前晋祠泉域存在的水环境问题,提出了划分限采、禁采区,建立监测系统,实施矿区综合治理等采煤保水措施。     

淮北采煤塌陷蓄水区地下水流场分布特征分析

为了解淮北采煤塌陷蓄水区地下水分布规律,在充分收集研究区已有相关成果资料的基础上,从研究采煤塌陷区域含水层结构变异入手,运用Visual Modflow软件对研究区地下水流场变化特征进行模拟、分析。结果表明：1）煤层完全开采情况下矿坑不再排水,因采煤矿坑排水而下降的松散层孔隙水水位在降雨补给和河流补给的作用下将逐渐回升,但基本无法恢复至采前水平;2）裂隙岩溶水接受塌陷区湖泊地表水和松散层孔隙水通过垂向网络型导水裂隙带不断入渗补给,导致研究区域裂隙岩溶水水位上升和溢出而形成多个局部水丘。闭坑后采煤塌陷蓄水区地下水流场分布规律研究成果可以为类似采煤塌陷蓄水区地下水资源综合利用提供参考。     

永城市煤炭开采与加工对地下水的污染及其防治措施

水资源量的不断衰减,除了气候因素外,人类活动加剧也是其主要因素。永城作为河南省煤炭资源重要产地之一,采煤活动排出大量矿坑水致使地下水系统受到严重干扰,使岩溶水的储存、径流与排泄规律变得更为复杂。煤炭开采会使深埋地下的气体、其他液体,矿物质等参与到地下水循环过程中,使得地下水环境恶化。     

煤矿开采对神头泉水环境影响分析及防治措施

从地表水、地下水、农村居民用水、固体废物等四方面研究了煤矿开采对神头泉水环境的影响,同时提出了矿坑水和生活污水的再利用等切实可行的防治措施,将煤矿开采对泉域的影响降到了最低,切实保证了生产和人民生活的安全。     

采煤对灵石县水资源的影响与治理方法

采煤对水资源的影响是山西省矿区内普遍存在的地质灾害之一。灵石县受采煤影响地表裂缝塌陷的面积５８．３ｋｍ￣２，２８６处泉水和２眼深井干枯，１２２处泉水水量减少，９１处水利工程遭到破坏或工程效益降低。２２２个自然村人畜吃水困难，地表水回灌矿井，加剧水土流失，矿坑污水与堆放积存多年的煤矸石使地表水及地下水进一步恶化，致使水资源丧失了使用价值。笔者在调查采煤漏水，对水资源产生各种危害的成因分析基础上，提出实行煤和水资源统一按法规管理、合理布局、正确开采，建立矿区水土保持综合治理制度；推广应用注浆堵水方法，达到保护上覆地下水资源，减小矿坑排水工程投资；利用修筑沟坝地、解决煤矸石对水源的污染：建设集中供水站网，解决矿区人畜吃水困难等。     

浅谈采煤对水环境的影响及预防措施

大同市煤炭开采已有1500年的历史,长期的煤炭开采已对水环境造成无法修复的破坏。从地下水、地表水、地质灾害等方面综合分析了大同市采煤对水资源造成的影响,提出了矿坑水综合利用和防治措施,即建立环境评价制度、环境补偿制度、自源头治理制度、中水回用系统等。     

晋城市三姑泉域地下水生态修复探析

随着晋城市经济社会发展,三姑泉域岩溶地下水开采量不断增加,泉域地下水位急速下降,造成了泉水流量衰减,地表径流减少,加之河流污染等问题,使地表水质不断恶化。通过分析三姑泉域现状,找出地下水开发利用存在的问题和原因,有针对性地提出岩溶地下水生态保护与修复措施。     

郭庄泉流量衰减原因分析及对策

从自然因素和人为因素两方面分析了郭庄泉流量衰减的主要原因是岩溶地下水开采量不断增大 ,降雨量减小 ,以及由于开采下组煤 ,大量抽排岩溶地下水。指出只有控制岩溶水开采 ,调整产业结构 ,开展采矿排水利用研究 ,关闭严重破坏岩溶泉的矿井 ,人工增大岩溶地下水补给量 ,才能保护好郭庄泉水资源。     

干旱半干旱区煤炭资源开采对水资源及植被生态影响综述

煤炭资源开采对水资源的赋存和循环产生相当程度的破坏,进而影响到对水资源依赖性较强的表生植被生态,尤其在干旱半干旱地区。着重阐述了煤炭资源开采对地表水、地下水、土壤水以及植被生态的影响,介绍了旱区地下水和植被生态的关系,重点分析了旱区植被生态耗水的最新研究进展,并对后期相关研究的开展提出了可行性建议。本研究有助于认识旱区煤炭资源开采对水资源的影响及其引发的生态效应,为今后采煤工艺改善、地下水资源开发和生态环境保护提供科学依据。     

长治市煤炭开采对水资源的影响及对策

长治市是山西省能源重化工基地之一,多年来,煤炭大规模的无序开采造成了水资源和生态环境的破坏,严重影响到未来经济的发展和人民生活水平的提高,文中重点分析了煤炭开采对地下水、地表水、水资源、水利工程、水污染、水土流失的影响,针对性地提出了依法办矿、规范生产、加强煤矿生产水资源论证工作、全面开展煤炭开采对水资源影响的监测和控制工作、加大煤矿矿坑排水的综合利用、建立煤炭开采对水资源影响的补偿机制等对策。     

深埋煤层采动覆岩渗透能力变异与地下水响应模拟

针对西部深埋矿区煤炭资源开发对地下水扰动的相关研究不足的问题,依据弹塑性相关理论,利用多物理场数值模拟软件(COMSOL),研究了深埋煤层采动覆岩渗透能力变异与地下水的响应规律,模拟得出案例矿井在不同采动应力状态区覆岩渗透能力变化具有差异性:采动覆岩应力拉伸区岩体的渗透率相对增大,在采掘空间的直接顶渗透率增大26%,在地表沉陷盆地边缘增大3%;覆岩压缩区渗透率相对减小,在煤岩柱两侧渗透率减小43%,在采掘空间正上方约300m处渗透率减小18%。由于采掘后井下采掘空间直接与大气联通,形成了以导水裂缝带范围为中心的水压降落漏斗,导致垂向水力梯度与流速加剧;而在煤层顶板300m以上范围,水压水头基本为原始状态。研究成果为我国干旱与半干旱矿区煤-水资源合理开发、科学管控提供技术依据。     

采煤和岩溶水开采对晋祠泉出流影响的随机模型分析

以晋祠泉域为例,在泉域驱动因素的基础上,将泉域岩溶水系统概化为一个多输入-双输出的系统,输入项为当年及前7 a的降水、岩溶水开采量和采煤排水量;输出项为晋祠泉总排泄量,即出流量和侧排量。然后采用多元线性回归和BP神经网络2种随机模型,建立泉域各输出项与各输入项的关系,再假定无岩溶水开采和无采煤排水2种情景,在这2种情景下模拟泉域的排泄量,对比分析采煤和岩溶水开采对晋祠泉出流量的影响。研究结果表明采用多元线性回归模型,在1956—1994年多年平均条件下,岩溶水开采后晋祠泉排泄量减少0.42 m³/s,采煤排水后出流量减少0.23 m³/s,人类开采使总排泄量减少0.65 m³/s;采用BP神经网络模型,1956—1994年多年平均条件下,岩溶水开采后泉域排泄量减少0.30 m³/s,采煤排水后出流量减少0.27 m³/s,人类开采使总排泄量减少0.65 m³/s。20世纪80年代后采煤活动加剧,2种随机模型均反映出采煤排水对泉域有严重的影响。     

煤炭开采对水资源量影响分区研究

煤矿开采是影响河川径流量减少的因素之一,加剧了区域水资源供需矛盾。本研究以黄河中游791个矿井、14个矿区资料为基础,考虑煤层埋深、导水裂隙带发育、煤层顶板含水层分布状况,开展黄河流域中游头潼区间煤炭开采对水资源影响分区的研究。研究结果表明,主采煤层埋深从东北向西南逐渐增加;导水裂隙带发育贯穿至地表多发生在埋深较浅的位置,主要分布在窟野河流域的神木县、伊金霍洛旗、东胜、准格尔旗、榆林市北部地区;煤矿开采对含水层的影响模式划分为影响严重区、影响一般区、无影响区三种。     

榆神矿区煤炭开采对水资源影响分区评价

利用渗流基本原理,推导得出榆神矿区煤炭开采对水资源的影响系数计算公式,提出影响程度分区方法及标准。通过对区内钻孔资料统计分析,计算得到528个影响系数,结合水文地质条件,将榆神矿区煤炭开采对水资源影响程度划分为无水采煤区、间接影响区、直接影响区3大类,并进一步划分成数个亚区,其面积分别为836、3 668、761 km~2,占矿区总面积的15. 88%、69. 67%、14. 45%。对比研究区及周边矿井涌水量实测数据,涌水量较大井田位置与本次分区结果一致,分区方法及标准正确可行,对水文地质条件相似区域具有借鉴意义。最后,根据典型煤矿排水特征及对水资源的影响,提出煤炭开采的水资源保护建议。     

陕北地区石油开采理论用水定额研究

陕西省石油开采主要集中在陕西北部的延安、榆林两市(陕北地区),石油开采量约占全国总量的13.4%,水资源利用量较大,为贯彻落实最严格水资源管理制度和建设节水型社会,有必要对陕北地区石油开采用水定额进行研究。本文采用物质平衡法和注采比法进行理论分析和实例计算,研究表明:在特定条件下,两种方法计算结果基本相同;同时考虑辅助生产用水和附属生产用水两部分时,得出的陕北地区石油开采用水定额与采用传统的企业用水平衡分析法计算的结果基本一致;陕北地区石油开采用水定额最终确定为2.0m³/t,与陕西省目前执行的石油开采用水定额(3.0m³/t)相比较,可节水33.3%。研究结果可用来指导陕北地区水资源管理和约束石油开采行业严格执行节水措施,缓解区域水资源短缺矛盾。     

沿海缺水地区水资源开发利用循环经济模式

建立以水资源优化配置和循环利用为核心的循环经济模式是解决水资源短缺问题的最佳和有效途径。以潍坊市北部沿海地区为研究对象,在分析当地水资源开发利用状况的基础上,研究了该区域水资源开发利用循环经济模式的构建思路和方法,通过循环经济动脉链、静脉链和网络体系的构筑,建立起科学的水资源开发利用循环经济模式,并探讨了有效可行的实施途径,从而实现区域水资源开发利用过程中的减量化、再利用和资源化,解决当地水资源危机,实现水资源的可持续利用。     

淮北市采煤沉陷区湿地水文过程演变分析

以淮北市北部肖濉新河流域采煤沉陷区形成的湿地为研究对象,分析了气候变化、煤炭开采和下垫面改变共同作用下,湿地水文过程的演变趋势。受气候变化的影响,降雨量呈增加趋势,变化率为18mm/10a,蒸发量呈下降趋势,20世纪90年代以前下降趋势明显,变化率为53mm/10a,90年代之后趋势不明显,变化率仅为4.7mm/10a。受城市化和沉陷区范围增加的影响,稳沉后沉陷区汇水量将增加530万m3/a。受煤炭终采的影响,沉陷区湿地疏干水呈减少趋势,稳沉后将减少1 000万m3/a。由此可得出沉陷区湿地水资源在稳沉后呈现减少趋势,减少量为462万m3/a,为淮北煤炭沉陷区湿地修复提供支撑。