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陕北侏罗纪煤田地处我国西北干旱地区,是毛乌素沙漠与陕北黄土高原的接壤地带,区内水资源较为贫乏、生态环境脆弱,煤层埋藏较浅。研究区主要为榆林市榆阳区榆溪河流域,属于地下水资源区与煤矿开采区重合区,上水下煤,由于煤矿开采造成上覆萨拉乌苏组含水层水资源流失,使得地下水水位下降,进而引起一系列生态环境地质问题。 本文在对研究区的地质环境分析的基础上,详细分析了研究区的水文地质条件和煤矿开采情况,重点对煤矿开采对地下水的影响进行了研究,取得的主要成果与认识如下: (1)陕北榆溪河流域地下水资源相对较为丰富,主要赋存于第四系萨拉乌苏组地层中;整个流域富水性分3个区域,分别为富水区,单井涌水量1000~2000m3/d,中等富水区,单井涌水量500~1000m3/d,及贫水区,单井涌水量<500m3/d; (2)通过多因素判别法对煤矿采空区冒落带高度的分析表明,区内冒落带高度一般为21~30倍采高,为顶板的稳定性判别提供技术依据; (3)通过冒落带高度与地层富水性综合判定方法,不同富水区域煤矿开采对第四系含水层的影响程度分别划分为强烈影响区、中等影响区、弱影响区及微影响区4个等级,较为快速有效的解决研究区煤矿开采对地下水资源影响评价工作; (4)根据模拟计算综合渗透系数与涌水量关系,把采空区冒落带划分为基岩正常涌水阶段、导水带延伸发展阶段,导水带初步贯通第四系阶段及渗漏通道形成阶段等4个阶段; (5)富水区煤矿,矿坑正常涌水量较大,导水带延展阶段是正常涌水量的4~6倍,导水带初步贯通阶段是正常涌水量的8~16倍,渗漏通道形成阶段是正常阶段的9~18倍;贫乏区煤矿,矿坑正常涌水量一般较小,导水带延展阶段是正常涌水量的1.28倍,导水带初步贯通阶段是正常涌水量的1.56倍,渗漏通道形成阶段是正常阶段的1.58倍;中等富水区煤矿,矿坑正常涌水量中等,导水带延展阶段是正常涌水量的2~3倍,导水带初步贯通阶段是正常涌水量的4~5倍,渗漏通道形成阶段是正常阶段的4.6~5.2倍; (6)结合区内水文地质勘查、煤田地质调查等相关成果以及及室内数值模拟等的详细研究,合理提出了研究区煤矿开采对第四系水资源影响分区图,并根据不同的影响区域提出不同的煤矿开采建议措施。