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[摘 要]本文主要针对煤矿资源开采对含水层的影响进行分析，思考了煤矿资源开采对含水层的影响表现以及具体的影响因素和特点，希望可以为今后的煤矿资源开采工作提供借鉴。
[关键词]煤矿，开采，含水层
中图分类号：P641.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）33-0321-01
前言
煤矿开采使围岩變形和移动，岩层移动影响到含水层结构受到破坏，引起地下水补径排关系的改变，对地下水资源的形成与赋存规律产生影响。从煤矿开采方法对含水层结构的影响、顶板岩层结构特征的改变对含水层结构的影响、煤矿区构造含水层结构的影响等进行分析，并通过具体实例分析阐述煤矿资源开采对含水层的影响。近年来，煤矿开采对地下水造成严重影响，给人民生产生活造成影响，因此研究煤矿开采对含水层的影响意义重大。在煤矿开采的过程中，要重视对地下资源的保护，所以，我们进一步分析煤矿资源开采对含水层的影响，也是为了进一步提高煤矿资源开采的科学性和合理性，提高开采的环保效果。
1、地下开采对含水层破坏概述
矿产资源开发利用是一把双刃剑，一方面矿产资源开发会极大地促进国民经济和社会发展，另一方面，不合理的开发往往会引发矿区及毗邻地区地质灾害、水土环境污染和生态环境破坏等。诚然，矿产资源开发不可避免会对矿区地质环境造成负面影响，但只要采取相关措施，就可以将负面影响降低到最低程度。开展矿山地质环境保护与治理恢复工作无疑是一种行之有效的方法，而进行准确、合理的矿山地质环境影响评估是方案编制的基本前提。
因各聚煤盆地的成煤时代不同及成煤前后地质环境的变迁，使得各盆地煤层上、下相连地层水理特性有很大的差异性，煤矿开采将直接破坏地层结构，使地下水水力联系发生变化，从而对地下水资源的形成与赋存规律产生影响。
2、煤矿开采方法对含水层结构的影响
煤矿开采方法对含水层结构的影响主要表现在采煤工作而的宽度、回采率大小及煤层顶板的管理办法（支护或全陷，另外还有采空区的处理办法等。当煤层顶板采用全部垮落法管理时，煤矿开采破坏了顶板岩层的自然平衡状态，引起煤层顶板岩层的开裂、塌陷与移动，使顶板的隔水性能受到破坏，地下水通过隔水顶板的裂隙渗流到采空区。这时，采煤工作而越宽，回采率越大，含水层结构受破坏程度越大。地下水资源形成与赋存规律受影响程度也就越深。相反，如果顶板采取支护式管理，采煤工作而窄，回采率小，则含水层破坏程度就低，地下水资源影响就小。
顾桥矿位于淮南煤田基岩水文地质分区的中区单元。中区是淮南复向斜的主体，包括了潘集、谢桥、刘庄各矿井，其南、北水文地质单元均属低山丘陵，以石灰岩为主的岩溶裂隙含水层裸露区，受大气降水补给，地下水以垂直运动为主，由于南区有阜凤逆冲断层，北区有南塘～明龙山断层的阻水作用，切断了石灰岩裸露区对中区的水源补给，加之区域性斜切断层的分割，使中区成为封闭型的水文地质单元。顾桥煤矿井田内现有 14 个存封闭不良钻孔或未封钻孔，当开采波及到这些钻孔时，有可能因钻孔导通了含水层而产生出（突）水。但是从目前采掘工作面已揭露的钻孔来看，均不含水、导水，但对这些钻孔仍需高度重视。采掘工作面临近时，要超前分析、预报，制定针对性措施，采取先探后掘、先探后采，必要时留取安全煤岩柱。
3、顶板岩层结构特征的改变对含水层结构的影响
顶板岩层结构特征包括地层岩性、地层厚度、地层倾角、岩石力学特性等。顶板岩层结构主要影响岩层开裂强度、冒落带高度及塌陷范围。一般顶板岩层连续性好，厚度较大、地层倾角较缓的坚硬岩层，顶板破坏程度相对较轻，含水层结构破坏程度相对较小，地下水资源的影响程度也小。相反，则地下水资源影响程度大。
例如，两淮煤矿某地煤地层上覆为岩溶含水层，富水性中等，一段为弱透水层，可看作相对隔水层，厚度一般大于10m。根据煤矿顶板破坏程度统计，冒落带高度一般为5—15m导水裂隙带发育高度23—41m区内的主采煤层顶板距夜郎组一段底板的距离一般为3080m，煤矿开采引起地层破坏高度可达到长兴组岩溶含水层，对该含水层造成严重破坏，少数煤矿开采能影响到夜郎组及以上的含水层。对于夜郎组一段之上的含水层，由于煤层开采过程中，这些含水层也会发生位移，使地下水流场发生变化，改变其补给、径流、排泄的条件。例如，金沙县新华乡龙凤煤矿，煤层上覆主要有狮子山组、茅草铺组、夜郎组二段、长兴组等岩溶含水层，其富水性较好，由于采煤使上覆岩层产生导水裂隙，加强了上覆岩层的导水性，使上覆含水层中地下水成为煤矿的直接充水水源。
煤矿区构造的影响主要指区域断层及褶皱的发育情况的影响。煤矿开采使断层带的水文地质性质发生改变，使断层带导水和地层渗透能力增强。从而破坏了含水层的结构，使地下水资源受到破坏。
4、防治对策
4.1加强含水层破坏防治研究，实行保水采煤
随着全矿区上、下组煤的全面开采，其对上覆含水层的破坏达到最大化。含水层破坏的防治、积极采取保水采煤方法研究是重点，但现有的“限高开采”、“条带开采”、“充填开采”保水采煤技术与现实大规模生产难以协调。为了减少对含水层的破坏，针对矿井煤层赋存在条件简单，开采难度不大，可以尝试生产布局采用大采区、大工作面的采煤设计和快速推进的装备，使采空区顶板整体切落，减少上覆含水层下漏，实现保水采煤。
4.2加大对矿坑废污水回收处理，搞好综合利用
矿井排水大部分直接排入河流，这样既浪费了水资源，又污染了河流水质。可根据矿井各出水点水质优劣，实行清污分流，综合利用。如三交河煤矿下组煤二采区K2灰岩溶隙水，补给源主要为井田西部及南部K2灰岩裸露区，径流好、流程短、水中盐分少，水化学类型为HCO3-Ca型，水质好，能达到采掘设备液压系统用水标准，回收后可直接供井下用水；下组煤一采区K2灰岩水，补给源主要为井田东部K2灰岩裸露区，补给范围小，径流差、水中积累的盐分高，水化学类型为SO4-CaMg型，经过地面脱盐处理，再返供井下用水，或直接用于井下冲洗巷道、洒水灭尘；对其他地点悬浮物超标的井下污水，先在井下沉淀池沉淀，再排至地面处理站，经过沉淀、过滤、阻垢等处理后的水再用于洗煤、净化、绿化。
4.3优化井巷工程设计，减少水资源的破坏
通过优化井巷工程设计，在含水层中不布置井巷工程或减少穿越含水层的工程量，以减少对含水层的破坏；对井巷已揭露的含水层出水点，应及时注浆封堵或化学封堵，以减少地下水的渗漏；对于导水构造和封闭不良的钻孔，应做好探查工作，设计时采取避让措施，防止揭露或导通含水层和储水构造。
4.4加强用水管理，防止水资源浪费
加强对井下和地面生产生活用水的管理，节约用水，杜绝浪费水资源，避免对深层地下水的超采，也是对地下水资源的一种保护。当煤层被开采后，顶板产生的导水带裂隙高度会沟通相邻含水层，随着煤矿的开采，上覆含水层将不断发生漏失，从而导致上覆岩层含水量、水位的下降，含水层的连续胜受到一定程度的影响，使得矿坑充水条件变得复杂，主要表现在增加了矿坑涌水量、破坏了地下水资源分布状况及减少了资源量。煤矿业快速发展，为经济社会发展提供了重要物质保障，同时也累积了地质环境问题。近年来煤矿开采对地下水造成严重影响，给人民生产生活造成影响，因此研究煤矿开采对含水层的影响意义重大。
结束语
综上所述，在煤矿资源开采的所有环节，都必须要秉承合理的原则，尽量避免对含水层造成影响，本文总结了煤矿资源开采对含水层的影响的问题，可以为今后的工作提供借鉴。
参考文献
[1]田保安.霍州矿区岩溶水对下组煤开采的威胁及构造控水研究破坏影响及评价[J].中国煤炭地质，2006，18（2）：36-39.
[2]葛亮涛，叶贵钧，高洪烈.中国煤田地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2016.44
[3]牛仁亮，孔繁珠，赵敏崎，等.山西省煤炭开采对水资源的破坏影响及评价]M].北京：煤炭工业出版社，2016.90
[关键词]煤矿，开采，含水层
中图分类号：P641.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）33-0321-01
前言
煤矿开采使围岩變形和移动，岩层移动影响到含水层结构受到破坏，引起地下水补径排关系的改变，对地下水资源的形成与赋存规律产生影响。从煤矿开采方法对含水层结构的影响、顶板岩层结构特征的改变对含水层结构的影响、煤矿区构造含水层结构的影响等进行分析，并通过具体实例分析阐述煤矿资源开采对含水层的影响。近年来，煤矿开采对地下水造成严重影响，给人民生产生活造成影响，因此研究煤矿开采对含水层的影响意义重大。在煤矿开采的过程中，要重视对地下资源的保护，所以，我们进一步分析煤矿资源开采对含水层的影响，也是为了进一步提高煤矿资源开采的科学性和合理性，提高开采的环保效果。
1、地下开采对含水层破坏概述
矿产资源开发利用是一把双刃剑，一方面矿产资源开发会极大地促进国民经济和社会发展，另一方面，不合理的开发往往会引发矿区及毗邻地区地质灾害、水土环境污染和生态环境破坏等。诚然，矿产资源开发不可避免会对矿区地质环境造成负面影响，但只要采取相关措施，就可以将负面影响降低到最低程度。开展矿山地质环境保护与治理恢复工作无疑是一种行之有效的方法，而进行准确、合理的矿山地质环境影响评估是方案编制的基本前提。
因各聚煤盆地的成煤时代不同及成煤前后地质环境的变迁，使得各盆地煤层上、下相连地层水理特性有很大的差异性，煤矿开采将直接破坏地层结构，使地下水水力联系发生变化，从而对地下水资源的形成与赋存规律产生影响。
2、煤矿开采方法对含水层结构的影响
煤矿开采方法对含水层结构的影响主要表现在采煤工作而的宽度、回采率大小及煤层顶板的管理办法（支护或全陷，另外还有采空区的处理办法等。当煤层顶板采用全部垮落法管理时，煤矿开采破坏了顶板岩层的自然平衡状态，引起煤层顶板岩层的开裂、塌陷与移动，使顶板的隔水性能受到破坏，地下水通过隔水顶板的裂隙渗流到采空区。这时，采煤工作而越宽，回采率越大，含水层结构受破坏程度越大。地下水资源形成与赋存规律受影响程度也就越深。相反，如果顶板采取支护式管理，采煤工作而窄，回采率小，则含水层破坏程度就低，地下水资源影响就小。
顾桥矿位于淮南煤田基岩水文地质分区的中区单元。中区是淮南复向斜的主体，包括了潘集、谢桥、刘庄各矿井，其南、北水文地质单元均属低山丘陵，以石灰岩为主的岩溶裂隙含水层裸露区，受大气降水补给，地下水以垂直运动为主，由于南区有阜凤逆冲断层，北区有南塘～明龙山断层的阻水作用，切断了石灰岩裸露区对中区的水源补给，加之区域性斜切断层的分割，使中区成为封闭型的水文地质单元。顾桥煤矿井田内现有 14 个存封闭不良钻孔或未封钻孔，当开采波及到这些钻孔时，有可能因钻孔导通了含水层而产生出（突）水。但是从目前采掘工作面已揭露的钻孔来看，均不含水、导水，但对这些钻孔仍需高度重视。采掘工作面临近时，要超前分析、预报，制定针对性措施，采取先探后掘、先探后采，必要时留取安全煤岩柱。
3、顶板岩层结构特征的改变对含水层结构的影响
顶板岩层结构特征包括地层岩性、地层厚度、地层倾角、岩石力学特性等。顶板岩层结构主要影响岩层开裂强度、冒落带高度及塌陷范围。一般顶板岩层连续性好，厚度较大、地层倾角较缓的坚硬岩层，顶板破坏程度相对较轻，含水层结构破坏程度相对较小，地下水资源的影响程度也小。相反，则地下水资源影响程度大。
例如，两淮煤矿某地煤地层上覆为岩溶含水层，富水性中等，一段为弱透水层，可看作相对隔水层，厚度一般大于10m。根据煤矿顶板破坏程度统计，冒落带高度一般为5—15m导水裂隙带发育高度23—41m区内的主采煤层顶板距夜郎组一段底板的距离一般为3080m，煤矿开采引起地层破坏高度可达到长兴组岩溶含水层，对该含水层造成严重破坏，少数煤矿开采能影响到夜郎组及以上的含水层。对于夜郎组一段之上的含水层，由于煤层开采过程中，这些含水层也会发生位移，使地下水流场发生变化，改变其补给、径流、排泄的条件。例如，金沙县新华乡龙凤煤矿，煤层上覆主要有狮子山组、茅草铺组、夜郎组二段、长兴组等岩溶含水层，其富水性较好，由于采煤使上覆岩层产生导水裂隙，加强了上覆岩层的导水性，使上覆含水层中地下水成为煤矿的直接充水水源。
煤矿区构造的影响主要指区域断层及褶皱的发育情况的影响。煤矿开采使断层带的水文地质性质发生改变，使断层带导水和地层渗透能力增强。从而破坏了含水层的结构，使地下水资源受到破坏。
4、防治对策
4.1加强含水层破坏防治研究，实行保水采煤
随着全矿区上、下组煤的全面开采，其对上覆含水层的破坏达到最大化。含水层破坏的防治、积极采取保水采煤方法研究是重点，但现有的“限高开采”、“条带开采”、“充填开采”保水采煤技术与现实大规模生产难以协调。为了减少对含水层的破坏，针对矿井煤层赋存在条件简单，开采难度不大，可以尝试生产布局采用大采区、大工作面的采煤设计和快速推进的装备，使采空区顶板整体切落，减少上覆含水层下漏，实现保水采煤。
4.2加大对矿坑废污水回收处理，搞好综合利用
矿井排水大部分直接排入河流，这样既浪费了水资源，又污染了河流水质。可根据矿井各出水点水质优劣，实行清污分流，综合利用。如三交河煤矿下组煤二采区K2灰岩溶隙水，补给源主要为井田西部及南部K2灰岩裸露区，径流好、流程短、水中盐分少，水化学类型为HCO3-Ca型，水质好，能达到采掘设备液压系统用水标准，回收后可直接供井下用水；下组煤一采区K2灰岩水，补给源主要为井田东部K2灰岩裸露区，补给范围小，径流差、水中积累的盐分高，水化学类型为SO4-CaMg型，经过地面脱盐处理，再返供井下用水，或直接用于井下冲洗巷道、洒水灭尘；对其他地点悬浮物超标的井下污水，先在井下沉淀池沉淀，再排至地面处理站，经过沉淀、过滤、阻垢等处理后的水再用于洗煤、净化、绿化。
4.3优化井巷工程设计，减少水资源的破坏
通过优化井巷工程设计，在含水层中不布置井巷工程或减少穿越含水层的工程量，以减少对含水层的破坏；对井巷已揭露的含水层出水点，应及时注浆封堵或化学封堵，以减少地下水的渗漏；对于导水构造和封闭不良的钻孔，应做好探查工作，设计时采取避让措施，防止揭露或导通含水层和储水构造。
4.4加强用水管理，防止水资源浪费
加强对井下和地面生产生活用水的管理，节约用水，杜绝浪费水资源，避免对深层地下水的超采，也是对地下水资源的一种保护。当煤层被开采后，顶板产生的导水带裂隙高度会沟通相邻含水层，随着煤矿的开采，上覆含水层将不断发生漏失，从而导致上覆岩层含水量、水位的下降，含水层的连续胜受到一定程度的影响，使得矿坑充水条件变得复杂，主要表现在增加了矿坑涌水量、破坏了地下水资源分布状况及减少了资源量。煤矿业快速发展，为经济社会发展提供了重要物质保障，同时也累积了地质环境问题。近年来煤矿开采对地下水造成严重影响，给人民生产生活造成影响，因此研究煤矿开采对含水层的影响意义重大。
结束语
综上所述，在煤矿资源开采的所有环节，都必须要秉承合理的原则，尽量避免对含水层造成影响，本文总结了煤矿资源开采对含水层的影响的问题，可以为今后的工作提供借鉴。
参考文献
[1]田保安.霍州矿区岩溶水对下组煤开采的威胁及构造控水研究破坏影响及评价[J].中国煤炭地质，2006，18（2）：36-39.
[2]葛亮涛，叶贵钧，高洪烈.中国煤田地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2016.44
[3]牛仁亮，孔繁珠，赵敏崎，等.山西省煤炭开采对水资源的破坏影响及评价]M].北京：煤炭工业出版社，2016.90