5地下水评价

5 地下水环境影响评价

5.1井田水文地质

5.1.1 井田水文地质

5.1.1.1 井田水文地质

本井田位于宁武~静乐盆地的南部。该盆地为吕梁山脉中的芦芽山与云中山之间的山间小型盆地。山脉走向为北东向,盆地也呈北东向延展,北东部狭窄,为中低山侵蚀地貌,地形切割复杂,冲沟发育;西南部较开阔,大面积为黄土覆盖,为低山丘陵地貌,地形较平缓。本区为汾河发源地,汾河由北向南横穿本区中部。两侧较大冲沟和河流(如岚河、龙泉河)均为汾河水系。

井田为黄土高原的低山丘陵区,全部被新生界覆盖。井田内主干冲沟沿北东方向发育,次一级冲沟为北西向和南东向,井田内冲沟多由主干冲沟向北东汇入龙泉河,龙泉河位于井田北部,流向由西向东,最终汇入汾河。该水系为季节性河流,雨季有季节性水流,干旱季节即干涸。

5.1.1.2 主要含水层

据龙泉精查勘探区资料,将井田含水层自上而下叙述如下:

1、第三、四系砂、砾孔隙、基岩风化裂隙带含水层

该含水层分布在沟谷之底,与基岩风化带直接接触,风化带厚度为20~30m ,透水性较好。

岩性主要为砂砾及卵石为主,岩屑及次生黄土杂于其中,地下水埋深0~11.60m ,水位标高1120~1232.4m ,水位变化幅度0.4~2.01m ,受地表水和地下水的双重补给,单位涌水量q=1.1-3.9L/s.m,k=18.26-57.89m/d,属强富水的含水层,水质类型为HCO 3-Mg-Ca 或HCO 3-Ca-Na 型,PH 值7.3—8.42,总硬度3.02—5.77mg/L。

2、二叠系石盒子组砂岩裂隙含水岩组

该含水岩组为厚层状中、粗砂岩,覆盖于第三系和第四系表土层下,此层水量甚小。据235号孔(该孔位于井田东北部界外约800m 处)抽水试验,单位涌水量为0.115L/s.m。渗透系数为0.52m/d。

3、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水岩组

该含水岩组为3-4层中、粗砂岩,彼此被隔水层分开,由简易水文观测分析,其富水带小而孤立。据235号抽水试验证明,含水很少,单位涌水量为0.02L/s.m,渗透系数为0.152m/d,静止水位标高为1163.34m 。

水质类型为HCO 3-SO 4-Ca-Mg 型,矿化度为0.397mg/L,总硬度为6.9mg/L,PH 值为7.7。

4、石炭系上统太原组砂岩、石灰岩裂隙岩溶含水岩组

该裂隙岩溶含水岩组为L 1、L 2、L 3灰岩,以L 2灰岩最为稳定,厚度为2.06~

6.80m ,L 3灰岩厚度为0.30~6.70m ,L 1灰岩较薄,砂岩裂隙含水层为太原组上部厚层状K 3中、粗砂岩,局部为砂砾岩,厚度0~19.23m ,一般5~10m ,该含水层组在浅部受风化影响,裂隙及岩溶发育,据80号孔抽水试验,石炭系裂隙岩溶水单位涌水量为0.027L/ s.m,渗透系数为7.178m/d,235号孔抽水试验,涌水量很小,单位涌水量为0.0049~0.0178L/s.m。

水质类型为HCO 3·SO 4-Ca ·Mg 型,总硬度为0.2749mg/L。

太原组上部砂岩裂隙水据235号抽水试验,单位涌水量甚微,渗透系数为0.00091m/d,水位标高为1191.19m 。

5、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水岩组

含水岩组为峰峰组和马家沟组,其中上马家沟组为主要含水层,该含水层组底部角砾状灰岩夹石膏层可视作隔水层,该隔水层之上为厚层状石灰岩,岩溶裂隙较发育。排泄区为下静游一带汾河河谷,以泉水形式溢出。本井田为径流区,顺层向东南径流。1976年冶金部勘探五队曾在区外东部的下静游一带进行水源勘探,施工有B1、B12两个钻孔。据B1号孔抽水试验,单位涌水量为7.66L/s.m,岩溶率为4.31%。B12号孔单位涌水量为0.07L/s.m,岩溶率为0.017%。表明奥灰岩溶水的富水性与岩溶发育程度有关。据龙泉精查报告资料,本区水位标高为1117~1122.7m 。单位涌水量为0.24~3.46L/s.m。根据龙泉精查报告资料推测,本井田处奥灰水位标高约1120m 左右。

水质类型为HCO 3·SO 4-Ca ·K +Na 型,矿化度为0.341~0.516g/L,总硬度为

4.67~8.9毫克当量,PH 值为7.4~7.85。

5.1.1.3 主要隔水层

1、本溪组隔水层

太原组9号煤层下至本溪组底部主要由泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩等组成,夹不稳定薄煤线,据242号钻孔揭露,厚度为59.22m ,系奥陶系中统岩溶水与太原组砂岩裂隙水和石灰岩裂隙岩溶水间的良好隔水层。

2、石炭系太原组和二叠系山西组层间隔水层

本隔水层由泥岩、砂质泥岩、粘土质泥岩及煤层等组成。分布于各层石灰岩和

各层砂岩含水层之间,单层厚度为数米至数十米。构成平行复合结构,起到层间隔水作用。

5.2井田范围内的地下水破坏现状调查

经调查可知井田内未涉及村庄,距离井田最近的村庄为井田北部的赤土壑、辽庄、新舍科以及西侧的马家岩村,经调查上述中除赤土壑有深井1眼外其余均没有水井,马家岩村饮用水源为旱井,辽庄村吃水为马家岩煤矿深井,新舍科村吃水为赤土壑水井(管道)。

5.3地下水环境影响评价

5.3.1煤矿开采对地下水的影响

煤矿对地下水的影响分为生产废水排放对地下水造成污染和煤矿井下开采对地下含水层造成破坏两种方式。

为分析说明马家岩煤矿开采对地下水的影响,首先将煤矿开采对地下水的影响途径进行分析如下:

1)当煤炭开采时,在地面以下形成纵横交错的垂向竖井、水平向巷道、不同角度的斜井及斜巷道、不同开采面、不同采掘深度的采空区等等,这些井、巷道、采空区相互贯通,穿越了各类含水层和隔水层,改变了原煤系地层及上覆松散岩系地层中地下水运行状态。通常煤系地层含水层和上覆松散岩系含水层之间有隔水层的存在,无水力联系。由于煤矿开采采空区出现顶板塌陷,造成大量垂向裂缝,如裂缝直通地表,在地面形成地裂、地陷,将成为采空区以上各类含水层中地下水快速渗漏的通道。其二,如果开采区标高位于附近河床之下,河道水源也可流入井、巷道及采空区内。其三,附近的岩溶水位高于采空区标高时或有断裂破碎带穿过采空区时,则可出现下伏岩溶水的侧向补给和底板上漏现象。这样不但疏干了煤系地层中的地下水,也疏干了上覆松散岩系中的地下水,影响下伏奥陶系岩溶水的储水量。

2)煤矿开采不同时期,矿井排水量也不一样,一般可分为四个阶段:一是煤矿开采初期,即由基建到达产期间,揭露的含水层相对多,各含水层处于自然饱和状态,含水性强,随着开采面积的增大,就会逐步发生顶板冒落,沟通裂隙导水带,煤系顶部含水层中地下水就会直接渗入矿坑。在有河沟地段煤层浅的矿井,地表水也可能渗入矿坑,在补给量大于排水量的条件下,矿井排水量将相对增大。二是矿井开采进入中期,由于一般不会大面积揭露新的含水层,随着开采时间的增长,含水层水位不断降低,以矿井为中心的降落漏斗趋于稳定,部分含水层由承压转为无

压,矿井排水量考入渗量补给,处于补、径、排平衡状态。三是矿井开采进入后期,由于含水层部分被疏干,导水裂隙带和节理裂隙逐步被充填,地表入渗补给量逐步减少,则矿井排水量逐步衰减。四是矿井开采进入末期(停采),在其影响范围内,矿坑排水变小或不排水。但由于煤系底部有隔水层存在,采空区逐步积水成为“地下水库”。这就是煤矿开采排水经历增大、衰减到停止排水的一般变化过程。

需要指出的是:上述四个阶段是在正常条件下的全过程和共性,如有构造破坏或与地表水、岩溶水发生联系,特别是煤层底板发生岩溶水突水时,则会发生局部、暂时的突变,排水量就增大。

5.3.1.1 煤矿开采对地下水环境影响分析

1. 对上覆含水层的影响分析

就采煤对煤系上部裂隙水的破坏而言,其地质环境的变化可分为三类,即冒落带、裂隙带和整体移动带。具有重要影响的是冒落带和裂隙带。受其影响,含水层之间的隔水层受到破坏,造成含水层水量流失,同时间接破坏与其有水力联系的其他含水层,改变其径流特征,与井下连通,使含水层中的水漏入井下,形成矿坑水。

大平煤矿开采煤层为4、7、9#煤层,其中4、9#采用综采放顶煤采煤,7#煤层采用综合机械化采煤方法。。开采后形成冒落带和导水裂隙带,将会使煤层上覆含水层受到破坏。

通过地表沉陷预测可知,大平煤矿4、7、9#煤层开采后导水裂隙带高度分别为:68.21、34.17和89.29m ,开采后可影响的上覆含水层为山西组砂岩裂隙含水层k 4、k 5和石炭系上统太原组砂岩裂隙含水层k 3,裂隙岩溶水L 1、L 2、L 3。具体见图3-4。

2. 对下覆含水层的影响分析

在矿压和水压作用下,当底板有效隔水层厚度小于破坏厚度时,如果水位高于煤层底板,则会发生矿井突水,造成淹井事故;如果水位低于煤层底板,则煤矿开采时的积水就会渗入下覆含水层,可能对岩溶水造成污染。

井田内下伏奥灰岩溶水水位标高约为1120m 。井田东北部煤层标高低于奥灰水位标高,9号煤层底板最低标高+860m,按照“煤矿防治水规定”突水系数计算公式T=P/M,P=(H 1-H 2+M)×0.0098,9号煤层计算突水系数为0.053Mpa/m,既小于受构造破坏区段临界突水系数0.06Mpa/m,更小于正常区段临界突水系数0.1Mpa/m,为相对安全区,正常情况一般不会发生突水危险。但遇导水断层和导水陷落柱时可能造成突水。因此,在采掘过程中,必须坚持预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采的原则。

3. 对浅层地下水及当地居民饮用水源的影响分析

根据地表沉陷预测结果结合井田综合柱状图可知,马家岩煤矿开采后受影响的含水层,主要是下石盒子组砂岩裂隙水、太原组石灰岩溶蚀裂隙水,根据地质报告,这些裂隙水富水性弱,对煤炭开采形不成威胁。受冒落带和导水裂隙带的影响,使地下含水层与开采煤层之间的隔水层被破坏,导致含水层水量漏失,水位下降,间接对与被破坏含水层有水力联系的其他含水层产生影响,造成水量有所减少,水位缓慢下降。

由评价现场调查,井田范围内无村庄,距离较近的村庄赤土壑(自有深井,取自奥灰水)、辽庄(马家岩煤矿奥灰水深井)、新舍科(赤土壑深井)均为井田北侧的珠烽煤业有限公司井田范围的村庄,且本项目开采不会影响奥灰水;西侧马家岩村饮水水源为旱井,在留设边界保安煤柱后基本不会对旱井造成破坏。因此,正常情况下矿井开采会影响井田周边村庄饮用水,如对上述村庄居民饮水造成影响,矿方应及时协调解决。

4. 晋祠泉域的影响

本项目不在泉域范围内,距离最近的泉域为晋祠泉域,因此,评价认为马家岩煤矿的开采对泉域影响甚微。

5. 采煤破坏水资源量的估算

1)静储量

煤层开采后由于顶板的冒落,使采空区上覆含水层遭到破坏,原来储存于含水层中的水在短时间内排空,这部分水被称为静储量。该水量与含水层本身特征有关,为固定量,对其破坏是一次性的。

其计算公式为:

Q 静= Hi ×S i ×μi

Q 静:采煤破坏的含水层静储量(万m 3);

H i :采煤破坏的含水层的厚度(m ),砂岩K 4、5、6厚度为29m ,灰岩L 1、2、3厚度为8.2m ;

S i :煤田采空区面积,采空区面积801483m 2;

μi :含水层给水度,μ砂=1.17×10-3m 3/h.m2,μ灰=1.6×10-3m 3/h.m2。

经计算,Q 静=29×80.14×1.6×10-3+8.2×80.14×1.17×10-3=4.49万m 3

2)动储量

在含水层受到破坏后,矿井涌水量迅速增大,然后随着时间的延长,排水量组建趋于相对稳定,这个相对稳定的量称为动储量。它与地形、构造、降水量、煤层

埋深及采煤方法等因素有关,该量为一变量,其破坏性也是永久性的。

破坏的动储量为矿井正常涌水量37.5m 3/h。

5.3.2地下水污染防治措施

地下水环境一旦被污染则很难弥补,因而对水环境特别是地下水的保护必须重视,我国政府颁布的《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国水污染防治法》均以法律形式对水污染防治作出了明确的规定,国务院六部委提出的节水措施也十分明确。根据依法办事,以防为主,防治结合,抓关健抓死角的防治原则,结合本次评价地下水的实际情况,提出以下的保护措施。

(1) 煤矿开采时,首先应做好地质水文勘察,严格按照“有疑必探、先探后采”的原则进行。

(2) 加强综合利用,实现废水零排放。

为防止生产废水对当地水环境产生影响,评价要求企业从设计、施工到投产全过程加强生产废水的综合利用以及处理措施,使处理后的废水能够满足回用标准,实现综合利用。

(3) 严格管理,对设备及管道加强维护

加强生产管理,防止生产过程中跑、冒、滴、漏、废水四处漫延渗漏地下,对企业污水处理站应加强监管及相应的维护措施,严防事故性废水外排。

(4) 加强水资源的管理,限制地下水的过量开采和不合理利用。

采取严格的计量办法,对企业生产、生活用水进行必要的控制,减少用水量,节约水资源。

本次矿井兼并重组整合工程完成后井下水及生活污水经处理后全部回用不外排,不会对地下水造成污染影响。地下水污染的潜在威胁是工业废水和生活污水的高浓度排放。因此,加强管理,严格控制排污条件是保护地下水的重要环节。马家岩煤矿矿井兼并重组整合工程完成后,必须按照环境管理的有关规章制度执行,保证污水处理设备及设施的完好率,污水处理站正常运行,使废水能够做到达标排放,使其对地下水不产生污染。

5 地下水环境影响评价

5.1井田水文地质

5.1.1 井田水文地质

5.1.1.1 井田水文地质

本井田位于宁武~静乐盆地的南部。该盆地为吕梁山脉中的芦芽山与云中山之间的山间小型盆地。山脉走向为北东向,盆地也呈北东向延展,北东部狭窄,为中低山侵蚀地貌,地形切割复杂,冲沟发育;西南部较开阔,大面积为黄土覆盖,为低山丘陵地貌,地形较平缓。本区为汾河发源地,汾河由北向南横穿本区中部。两侧较大冲沟和河流(如岚河、龙泉河)均为汾河水系。

井田为黄土高原的低山丘陵区,全部被新生界覆盖。井田内主干冲沟沿北东方向发育,次一级冲沟为北西向和南东向,井田内冲沟多由主干冲沟向北东汇入龙泉河,龙泉河位于井田北部,流向由西向东,最终汇入汾河。该水系为季节性河流,雨季有季节性水流,干旱季节即干涸。

5.1.1.2 主要含水层

据龙泉精查勘探区资料,将井田含水层自上而下叙述如下:

1、第三、四系砂、砾孔隙、基岩风化裂隙带含水层

该含水层分布在沟谷之底,与基岩风化带直接接触,风化带厚度为20~30m ,透水性较好。

岩性主要为砂砾及卵石为主,岩屑及次生黄土杂于其中,地下水埋深0~11.60m ,水位标高1120~1232.4m ,水位变化幅度0.4~2.01m ,受地表水和地下水的双重补给,单位涌水量q=1.1-3.9L/s.m,k=18.26-57.89m/d,属强富水的含水层,水质类型为HCO 3-Mg-Ca 或HCO 3-Ca-Na 型,PH 值7.3—8.42,总硬度3.02—5.77mg/L。

2、二叠系石盒子组砂岩裂隙含水岩组

该含水岩组为厚层状中、粗砂岩,覆盖于第三系和第四系表土层下,此层水量甚小。据235号孔(该孔位于井田东北部界外约800m 处)抽水试验,单位涌水量为0.115L/s.m。渗透系数为0.52m/d。

3、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水岩组

该含水岩组为3-4层中、粗砂岩,彼此被隔水层分开,由简易水文观测分析,其富水带小而孤立。据235号抽水试验证明,含水很少,单位涌水量为0.02L/s.m,渗透系数为0.152m/d,静止水位标高为1163.34m 。

水质类型为HCO 3-SO 4-Ca-Mg 型,矿化度为0.397mg/L,总硬度为6.9mg/L,PH 值为7.7。

4、石炭系上统太原组砂岩、石灰岩裂隙岩溶含水岩组

该裂隙岩溶含水岩组为L 1、L 2、L 3灰岩,以L 2灰岩最为稳定,厚度为2.06~

6.80m ,L 3灰岩厚度为0.30~6.70m ,L 1灰岩较薄,砂岩裂隙含水层为太原组上部厚层状K 3中、粗砂岩,局部为砂砾岩,厚度0~19.23m ,一般5~10m ,该含水层组在浅部受风化影响,裂隙及岩溶发育,据80号孔抽水试验,石炭系裂隙岩溶水单位涌水量为0.027L/ s.m,渗透系数为7.178m/d,235号孔抽水试验,涌水量很小,单位涌水量为0.0049~0.0178L/s.m。

水质类型为HCO 3·SO 4-Ca ·Mg 型,总硬度为0.2749mg/L。

太原组上部砂岩裂隙水据235号抽水试验,单位涌水量甚微,渗透系数为0.00091m/d,水位标高为1191.19m 。

5、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水岩组

含水岩组为峰峰组和马家沟组,其中上马家沟组为主要含水层,该含水层组底部角砾状灰岩夹石膏层可视作隔水层,该隔水层之上为厚层状石灰岩,岩溶裂隙较发育。排泄区为下静游一带汾河河谷,以泉水形式溢出。本井田为径流区,顺层向东南径流。1976年冶金部勘探五队曾在区外东部的下静游一带进行水源勘探,施工有B1、B12两个钻孔。据B1号孔抽水试验,单位涌水量为7.66L/s.m,岩溶率为4.31%。B12号孔单位涌水量为0.07L/s.m,岩溶率为0.017%。表明奥灰岩溶水的富水性与岩溶发育程度有关。据龙泉精查报告资料,本区水位标高为1117~1122.7m 。单位涌水量为0.24~3.46L/s.m。根据龙泉精查报告资料推测,本井田处奥灰水位标高约1120m 左右。

水质类型为HCO 3·SO 4-Ca ·K +Na 型,矿化度为0.341~0.516g/L,总硬度为

4.67~8.9毫克当量,PH 值为7.4~7.85。

5.1.1.3 主要隔水层

1、本溪组隔水层

太原组9号煤层下至本溪组底部主要由泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩等组成,夹不稳定薄煤线,据242号钻孔揭露,厚度为59.22m ,系奥陶系中统岩溶水与太原组砂岩裂隙水和石灰岩裂隙岩溶水间的良好隔水层。

2、石炭系太原组和二叠系山西组层间隔水层

本隔水层由泥岩、砂质泥岩、粘土质泥岩及煤层等组成。分布于各层石灰岩和

各层砂岩含水层之间,单层厚度为数米至数十米。构成平行复合结构,起到层间隔水作用。

5.2井田范围内的地下水破坏现状调查

经调查可知井田内未涉及村庄,距离井田最近的村庄为井田北部的赤土壑、辽庄、新舍科以及西侧的马家岩村,经调查上述中除赤土壑有深井1眼外其余均没有水井,马家岩村饮用水源为旱井,辽庄村吃水为马家岩煤矿深井,新舍科村吃水为赤土壑水井(管道)。

5.3地下水环境影响评价

5.3.1煤矿开采对地下水的影响

煤矿对地下水的影响分为生产废水排放对地下水造成污染和煤矿井下开采对地下含水层造成破坏两种方式。

为分析说明马家岩煤矿开采对地下水的影响,首先将煤矿开采对地下水的影响途径进行分析如下:

1)当煤炭开采时,在地面以下形成纵横交错的垂向竖井、水平向巷道、不同角度的斜井及斜巷道、不同开采面、不同采掘深度的采空区等等,这些井、巷道、采空区相互贯通,穿越了各类含水层和隔水层,改变了原煤系地层及上覆松散岩系地层中地下水运行状态。通常煤系地层含水层和上覆松散岩系含水层之间有隔水层的存在,无水力联系。由于煤矿开采采空区出现顶板塌陷,造成大量垂向裂缝,如裂缝直通地表,在地面形成地裂、地陷,将成为采空区以上各类含水层中地下水快速渗漏的通道。其二,如果开采区标高位于附近河床之下,河道水源也可流入井、巷道及采空区内。其三,附近的岩溶水位高于采空区标高时或有断裂破碎带穿过采空区时,则可出现下伏岩溶水的侧向补给和底板上漏现象。这样不但疏干了煤系地层中的地下水,也疏干了上覆松散岩系中的地下水,影响下伏奥陶系岩溶水的储水量。

2)煤矿开采不同时期,矿井排水量也不一样,一般可分为四个阶段:一是煤矿开采初期,即由基建到达产期间,揭露的含水层相对多,各含水层处于自然饱和状态,含水性强,随着开采面积的增大,就会逐步发生顶板冒落,沟通裂隙导水带,煤系顶部含水层中地下水就会直接渗入矿坑。在有河沟地段煤层浅的矿井,地表水也可能渗入矿坑,在补给量大于排水量的条件下,矿井排水量将相对增大。二是矿井开采进入中期,由于一般不会大面积揭露新的含水层,随着开采时间的增长,含水层水位不断降低,以矿井为中心的降落漏斗趋于稳定,部分含水层由承压转为无

压,矿井排水量考入渗量补给,处于补、径、排平衡状态。三是矿井开采进入后期,由于含水层部分被疏干,导水裂隙带和节理裂隙逐步被充填,地表入渗补给量逐步减少,则矿井排水量逐步衰减。四是矿井开采进入末期(停采),在其影响范围内,矿坑排水变小或不排水。但由于煤系底部有隔水层存在,采空区逐步积水成为“地下水库”。这就是煤矿开采排水经历增大、衰减到停止排水的一般变化过程。

需要指出的是:上述四个阶段是在正常条件下的全过程和共性,如有构造破坏或与地表水、岩溶水发生联系,特别是煤层底板发生岩溶水突水时,则会发生局部、暂时的突变,排水量就增大。

5.3.1.1 煤矿开采对地下水环境影响分析

1. 对上覆含水层的影响分析

就采煤对煤系上部裂隙水的破坏而言,其地质环境的变化可分为三类,即冒落带、裂隙带和整体移动带。具有重要影响的是冒落带和裂隙带。受其影响,含水层之间的隔水层受到破坏,造成含水层水量流失,同时间接破坏与其有水力联系的其他含水层,改变其径流特征,与井下连通,使含水层中的水漏入井下,形成矿坑水。

大平煤矿开采煤层为4、7、9#煤层,其中4、9#采用综采放顶煤采煤,7#煤层采用综合机械化采煤方法。。开采后形成冒落带和导水裂隙带,将会使煤层上覆含水层受到破坏。

通过地表沉陷预测可知,大平煤矿4、7、9#煤层开采后导水裂隙带高度分别为:68.21、34.17和89.29m ,开采后可影响的上覆含水层为山西组砂岩裂隙含水层k 4、k 5和石炭系上统太原组砂岩裂隙含水层k 3,裂隙岩溶水L 1、L 2、L 3。具体见图3-4。

2. 对下覆含水层的影响分析

在矿压和水压作用下,当底板有效隔水层厚度小于破坏厚度时,如果水位高于煤层底板,则会发生矿井突水,造成淹井事故;如果水位低于煤层底板,则煤矿开采时的积水就会渗入下覆含水层,可能对岩溶水造成污染。

井田内下伏奥灰岩溶水水位标高约为1120m 。井田东北部煤层标高低于奥灰水位标高,9号煤层底板最低标高+860m,按照“煤矿防治水规定”突水系数计算公式T=P/M,P=(H 1-H 2+M)×0.0098,9号煤层计算突水系数为0.053Mpa/m,既小于受构造破坏区段临界突水系数0.06Mpa/m,更小于正常区段临界突水系数0.1Mpa/m,为相对安全区,正常情况一般不会发生突水危险。但遇导水断层和导水陷落柱时可能造成突水。因此,在采掘过程中,必须坚持预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采的原则。

3. 对浅层地下水及当地居民饮用水源的影响分析

根据地表沉陷预测结果结合井田综合柱状图可知,马家岩煤矿开采后受影响的含水层,主要是下石盒子组砂岩裂隙水、太原组石灰岩溶蚀裂隙水,根据地质报告,这些裂隙水富水性弱,对煤炭开采形不成威胁。受冒落带和导水裂隙带的影响,使地下含水层与开采煤层之间的隔水层被破坏,导致含水层水量漏失,水位下降,间接对与被破坏含水层有水力联系的其他含水层产生影响,造成水量有所减少,水位缓慢下降。

由评价现场调查,井田范围内无村庄,距离较近的村庄赤土壑(自有深井,取自奥灰水)、辽庄(马家岩煤矿奥灰水深井)、新舍科(赤土壑深井)均为井田北侧的珠烽煤业有限公司井田范围的村庄,且本项目开采不会影响奥灰水;西侧马家岩村饮水水源为旱井,在留设边界保安煤柱后基本不会对旱井造成破坏。因此,正常情况下矿井开采会影响井田周边村庄饮用水,如对上述村庄居民饮水造成影响,矿方应及时协调解决。

4. 晋祠泉域的影响

本项目不在泉域范围内,距离最近的泉域为晋祠泉域,因此,评价认为马家岩煤矿的开采对泉域影响甚微。

5. 采煤破坏水资源量的估算

1)静储量

煤层开采后由于顶板的冒落,使采空区上覆含水层遭到破坏,原来储存于含水层中的水在短时间内排空,这部分水被称为静储量。该水量与含水层本身特征有关,为固定量,对其破坏是一次性的。

其计算公式为:

Q 静= Hi ×S i ×μi

Q 静:采煤破坏的含水层静储量(万m 3);

H i :采煤破坏的含水层的厚度(m ),砂岩K 4、5、6厚度为29m ,灰岩L 1、2、3厚度为8.2m ;

S i :煤田采空区面积,采空区面积801483m 2;

μi :含水层给水度,μ砂=1.17×10-3m 3/h.m2,μ灰=1.6×10-3m 3/h.m2。

经计算,Q 静=29×80.14×1.6×10-3+8.2×80.14×1.17×10-3=4.49万m 3

2)动储量

在含水层受到破坏后,矿井涌水量迅速增大,然后随着时间的延长,排水量组建趋于相对稳定,这个相对稳定的量称为动储量。它与地形、构造、降水量、煤层

埋深及采煤方法等因素有关,该量为一变量,其破坏性也是永久性的。

破坏的动储量为矿井正常涌水量37.5m 3/h。

5.3.2地下水污染防治措施

地下水环境一旦被污染则很难弥补,因而对水环境特别是地下水的保护必须重视,我国政府颁布的《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国水污染防治法》均以法律形式对水污染防治作出了明确的规定,国务院六部委提出的节水措施也十分明确。根据依法办事,以防为主,防治结合,抓关健抓死角的防治原则,结合本次评价地下水的实际情况,提出以下的保护措施。

(1) 煤矿开采时,首先应做好地质水文勘察,严格按照“有疑必探、先探后采”的原则进行。

(2) 加强综合利用,实现废水零排放。

为防止生产废水对当地水环境产生影响,评价要求企业从设计、施工到投产全过程加强生产废水的综合利用以及处理措施,使处理后的废水能够满足回用标准,实现综合利用。

(3) 严格管理,对设备及管道加强维护

加强生产管理,防止生产过程中跑、冒、滴、漏、废水四处漫延渗漏地下,对企业污水处理站应加强监管及相应的维护措施,严防事故性废水外排。

(4) 加强水资源的管理,限制地下水的过量开采和不合理利用。

采取严格的计量办法,对企业生产、生活用水进行必要的控制,减少用水量,节约水资源。

本次矿井兼并重组整合工程完成后井下水及生活污水经处理后全部回用不外排,不会对地下水造成污染影响。地下水污染的潜在威胁是工业废水和生活污水的高浓度排放。因此,加强管理,严格控制排污条件是保护地下水的重要环节。马家岩煤矿矿井兼并重组整合工程完成后,必须按照环境管理的有关规章制度执行,保证污水处理设备及设施的完好率,污水处理站正常运行,使废水能够做到达标排放,使其对地下水不产生污染。


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