采煤活动对地下水化学环境的影响

煤矿开采活动为人类活动提供能源的同时，也带来了诸如地表水环境污染与水资源短缺等环境问题，给人类活动甚至人类健康造成了不利的影响，迫使人们不得不开展对由煤矿开采所引起的环境问题的预防与治理研究。本文综述采煤活动对地下水化学环境影响的研究现状，并结合环境水文地质学及环境学发展的方向，指出该研究存在的问题，给出今后的发展方向。     

冠县地下水资源概况及开发利用建议

介绍了山东省冠县的水文地质条件和地下资源开发利用现状,分析了由于过量开采浅层地下水而引发的水位下降及水质恶化等问题,提出了合理开发利用地下水的建设。     

土地利用方式对喀斯特浅层地下水质量的影响

对贵州中部喀斯特山区的阔叶林区、旱作农业区、复合农业区、城镇居民区进行地下水资源调查和浅层地下水的采样分析,探讨土地利用方式变化对喀斯特浅层地下水化学及水质的影响.研究结果表明:喀斯特山区土地利用方式从林地-耕地-城镇居民地方向的变化过程中,其浅层地下水的HCO3-、SO42-、Ca2 、Mg2 、Na 、K 、NH4 、Cl-、PO43-、NO3-的含量发生了明显的变化.在复合农业区表现为SO42-、NO3-、NH4 、Pb、Cr和Cd含量的增加造成地下水质量的下降,而在城镇居民区则表现在高锰酸钾指数以及SO42-、NH4 、NO3-、Pb、Cr和Cd含量的增加.     

土地利用方式对喀斯特浅层地下水质量的影响

对贵州中部喀斯特山区的阔叶林区、旱作农业区、复合农业区、城镇居民区进行地下水资源调查和浅层地下水的采样分析,探讨土地利用方式变化对喀斯特浅层地下水化学及水质的影响。研究结果表明：喀斯特山区土地利用方式从林地．耕地．城镇居民地方向的变化过程中,其浅层地下水的HCO3ˉ、SO4^2-、Ca^2＋、Mg^2＋、Na^＋、K＋、NH4^＋、Clˉ、PO4^3-、NO3ˉ的含量发生了明显的变化。在复合农业区表现为SO4^2-、NO3ˉ、NH4^＋、Pb、Cr和Cd含量的增加造成地下水质量的下降,而在城镇居民区则表现在高锰酸钾指数以及SO4^2-、NH4^＋’、NO3ˉ、Pb、Cr和Cd含量的增加。     

环渤海山东地区浅层地下水资源潜力分析及利用对策

在对环渤海山东地区水文地质条件和地下水资源状况进行概述的基础上,进行了地下水潜力资源分析,结果表明浅层地下水尚有14.26×108m3/a的开采潜力,但潜力资源的分布很不均衡,部分地区超采严重.为保持区内地下水资源的可持续利用,保护地下水环境,提出了加大黄泛平原引黄灌区浅层地下水开采力度、加大胶东丘陵区拦蓄利用雨洪资源的力度、积极规划建设地下水库、鲁中南山前冲洪积平原区跨区调水补源、加快浅层微咸水的开发利用研究、控制水污染和建立优质饮用地下水源保护区等6条对策建议.     

临涣矿区水化学特征及在矿井水源判别中的意义

通过分析、比较临涣矿区三个地下水子系统的水文地球化学特征得出，这三个子系统在水溶标型发及少、微量元素的含量上无明显差别，表明各子系统间存在水力联系，而环境同位素氘和＾１８Ｏ分析则是解决矿井水来源判别的有效方法。     

开采浅层地下水对高速铁路工程的影响分析

本文根据浅层地下水的性质,阐述了抽水引起的地面沉降机理和计算方法,结合实例计算了由于抽取浅层地下水引起的小范围地面沉降和影响范围,分析了这种小范围地面沉降对客运专线路基、桥梁、轨道工程的影响.     

沧州市浅层地下水资源评价及开发利用浅析

浅层地下水因普遍受到污染而利用程度很低,这部分被忽视的浅层地下水在沧州市广泛存在,而且水位、水量稳定.在沧州市严重缺水而需水量剧增的情况下,急需采取相应措施进行研究开发和综合利用.     

沧州市降水量变化对浅层地下水的影响

对沧州市1990-2010年的降水量和地下水资料分析发现:沧州市大气降水是浅层地下水的主要补给水源,地下水水位年际变化与降水年际变化趋势相一致,但年内变化趋势不一致。年降水量在320 mm以下或汛期降水量在240 mm以下,该年地下水采补平衡,地下水得不到抬升。年降水量少的年份当地农业生产等用水更依赖于开采地下水,降水量偏少和超量开采则是造成沧州市浅层地下水漏斗区逐年发展扩大的主要原因。     

小庄矿井采煤对地下水的影响及保水采煤措施

针对煤炭开采易造成地表塌陷及含水层破坏等问题,采用类比法计算了彬长矿区规划新建的矿井——小庄矿井开采导水裂缝带高度,在此基础上分析了采煤对地下水的影响,并提出保水采煤的措施。经计算,采用分层开采时产生的导水裂隙带最大高度为147.84 m,在三盘区将导通安定组隔水层,造成宜君组、洛河组承压含水层破坏,导通区域面积为0.773 6 km²。因此,在可能导通的区域应进行保水采煤以保证安定组隔水层的稳定,从而达到保护具有供水意义的含水层和保障矿井生产安全的双重目的。     

基于不同开采方式的煤矿涌水量预测及其环境影响分析

煤矿开采不当会对水资源与水环境造成破坏,尤其在生态环境相对脆弱地区更是如此。针对目前矿井涌水量预测大多以单一工作面或煤矿为评价单元,对沟域内煤矿群同时长期开采的地下水环境影响重视不够。选择头道河则沟域为研究区,以地下水勘查、井田勘探资料为依据,构建了头道河则完整沟域的地下水三维非稳定流数值模型,根据地下水、地表水监测数据和煤矿群开采涌水量的长观资料进行模型的识别与验证,以9#煤矿为典型矿区,分析综采和条带充填2种不同开采方式下矿井涌水量及其对水环境的影响。研究结果表明：（1）综采状态下,矿井涌水量增加0.70×104 m3/d,导致地下水溢出量减少0.20×104 m3/d,引发矿区及区域地下水水位下降0.21~17.92 m;条带充填开采状态下,矿井涌水量增加0.11×104 m3/d,导致地下水溢出量减少0.04×104 m3/d,引发矿区及区域地下水水位下降0.01~0.44 m。（2）煤矿按综采方式开采,导水裂隙带高度大,将大面积导通第四系潜水含水层,矿井涌水对水环境影响较大;若按条带充填方式开采,导水裂隙带高度大幅变小,不会导通第四系潜水含水层,矿井涌水对水环境影响较小。煤矿企业在煤层上覆岩层厚度较薄的地段采煤时,宜采取条带充填开采的方式。研究结果可为研究区或类似煤田开采方案制定、科学处理好煤炭资源开采与生态环境保护关系等提供依据或参考。     

淮南潘一矿采煤塌陷积水区水环境健康风险评估

以淮南潘一矿塌陷积水区为例,分析测试了塌陷积水区12个采样点水样中的7种重金属元素（Cr、Cd、Zn、Cu、Pb、Ni和Fe）的含量,采用美国环保局（USEPA）推荐的水环境健康风险评价模型,对重金属由食入途径进入人体所引起的健康风险进行评估和分析。研究发现,研究区水体中重金属致癌风险值为（5.06~8.06）×10^-6/a,根据我国环境保护部推荐的健康风险标准,存在健康风险。其中,Cr的致癌风险占总致癌风险的98.52%。非致癌健康风险值在10^-10/a的数量级,健康风险不明显,而非致癌健康风险的贡献大小顺序为,Cu > Pb > Fe > Cr > Cd > Ni > Zn。其中,Cu的贡献率最大,占非致癌总风险值的48.62%。同时还发现,研究区的重金属致癌风险占总健康风险的99.99%,这表明该区域总的水质健康风险几乎全部由致癌风险构成,而致癌风险中又几乎由Cr组成。     

煤矿矿坑排水对水环境影响信息系统——以山东淄博煤矿为例

在简要介绍煤矿矿坑排水对水环境影响信息系统基础上, 着重阐述了系统中各模块的功能。该系统具有 Windows风格, 功能较强, 操作灵活, 方便实用。并以山东淄博煤矿矿坑排水为例, 显示了淄博煤矿矿坑排水及受其影响的地表水和地下水的特征。      

芦沟煤矿32采区水体下采煤的可行性

芦沟煤矿32采区大部分位于五星水库水体下,为了提高煤炭资源的回收率,通过导水裂缝带高度计算及地表移动变形的预计,对芦沟煤矿32采区水体下采煤的可行性进行了研究。结果显示,32采区煤炭开采不会对水库的水体造成直接的影响,32采区在水体下采煤是可行的。建议在采掘过程中加强断层及水文地质勘探,留设合理的防隔水煤柱;根据地质采矿条件,采用合理的开采速度。     

榆神矿区采煤失水危险性分区研究

以榆神矿区区域地质资料为依据,总结了该区煤层与含(隔)水层空间组合类型; 采用三维数值模拟方法,根据塑性条件、破坏准则及应力判别,模拟首采煤层与含(隔)水层空间组合类型下导水裂隙带高度; 通过对比钻孔探测法与数值模拟法,发现数值模拟法具有可行性; 利用模拟结果,绘制矿区导水裂隙带高度空间分布图,总结矿区导水裂隙带高度的整体分布规律; 对比导水裂隙带高度与其首采煤层上覆岩层厚度,总结矿区采煤失水危险性,并进行采煤失水危险性分区; 通过控制采煤失水危险区域的采厚可以达到“保水采煤”的效果。本研究对榆神矿区后期安全生产具有重要的理论意义与实际价值。     

煤矿酸性水水化学特征及其环境地球化学信息研究

以水化学数据为依据,应用相关分析,结合地质、水文勘探资料,对煤矿酸性矿排水 (AMD)的水化学特点及其成因进行了研究。煤矿AMD在一定的物质条件和环境条件下形成,只要条件适宜,不管是高硫煤还是低硫煤均可产生酸性水;低pH、高Eh、高TDS及高硬度是煤矿AMD的重要特征,水中的SO₃^2-与其EC之间以及Fe³⁺/Fe²⁺比值与其Eh值走势具有良好的一致性,水中微量元素及重金属来源较复杂,如Ni、Cu、Co、Zn等来源于黄铁矿的氧化溶解,但Pb、Sr等主要来自AMD对煤系地层中煤及岩石中矿物的淋滤作用。     

陕北浅埋煤层开采地下水影响分析及保护对策

我国陕北地区子长矿区一带煤层薄、埋藏浅,煤炭开采形成塌陷区后将会形成导水裂隙带导通上层含水层,特别是导通区内具有供水意义含水层,致使区内村庄饮用井泉水位下降,甚至疏干,严重时会使受影响村庄居民没水吃。通过区内典型浅埋煤层开采地下水影响分析,计算出地下水影响的程度和范围,据此有针对性的提出矿区地下水资源保护措施,以保护区内地下水资源,保障煤矿区居民饮水安全。     

古韩联营煤矿3^#煤层带水压开采条件评价

提出古韩联营煤矿3^#煤属带水压开采,采掘过程中对3^#煤安全开采最大的潜在威胁是构成煤系基底的K2灰岩和奥灰岩溶裂隙水。分析和计算了这两个含水层的突水系数,评价得出K2灰岩和奥灰含水层属于可能发生底板突水危险地区,建议在矿井巷道掘进和工作面回采过程中应采取相应地防治水技术和措施来保证矿井的安全生产。     

宁东煤矿区地裂缝对植被生态环境的影响

地裂缝地质灾害是植被生态地质环境破坏的一种重要的方式,查明地裂缝对植被生态环境影响的方式、程度、范围等对于宁东煤矿区植被生态环境保护具有重要意义。土壤水分是评价地裂缝是否影响植被生态的重要指标,地裂缝的存在加剧了植被赖以生存的土壤水分的散失,因此,选取典型植被区、土壤岩性结构区的煤矿采空区开展原位试验,分别动态监测裂缝边缘、远离裂缝区包气带剖面不同埋深的土壤水分,结合气象要素分析,以达到研究地裂缝对植被生态环境影响的目的。结果表明:(1)土壤水分散失空间上水分优先自裂缝裸露面散失,其次才会自地表散失;(2)土壤水分散失时间呈动态变化,同气温呈正相关关系,其中,7月最大,呈现2个蒸发面,8月次之,呈现1个蒸发面;(3)受土壤岩性的影响,随着土壤埋深增加,土壤含水率呈"S"形变化特征,不同岩性持水性大小顺序是:风积沙黄土根植土粉土;该结论对于宁东煤矿区植被生态地质环境保护具有重要指导意义。