蒙陕矿区采煤对松散含水层地下水资源影响的定量评价

★煤炭科技·地质与勘探★———兖州煤业股份有限公司协办蒙陕矿区采煤对松散含水层地下水资源影响的定量评价＊赵春虎１，２（１．中国煤炭科工集团西安研究院有限公司，陕西省西安市，７１００５４；２．陕西省煤矿水害防治技术重点实验室，陕西省西安市，７１０１７７）＊基金项目：国家自然科学基金重点项目（５１０３４００３），国家科技计划支撑课题（２０１２ＢＡＣ１０Ｂ０３）摘要为定量评价蒙陕矿区采煤对松散含水层影响程度，提出了通过预测导水裂缝带发育高度和地面沉陷值、应用地下水数值模拟技术、数值化处理地面沉陷和边界化处理导水裂缝带的技术手段，构建三维地下水影响评价的计算机模型，并引用案例定量评价了井田开发过程中不同导水裂缝带范围内和地面沉陷影响下松散含水层地下水资源变化特征。案例显示，水源地大量取水对松散含水层地下水流场影响突出，地面沉陷影响程度极小；由于采煤形成导水裂缝带距松散含水层底板较远，导水裂缝带影响程度较小。关键词采煤松散含水层地下水定量评价数值模拟导水裂缝带中图分类号Ｐ６４１文献标识码ＡＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｍｉｎｉｎｇｉｍｐａｃｔｏｎｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎｕｎｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄａｑｕｉｆｅｒｉｎＳｈａａｎｘｉ－ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａｍｉｎｉｎｇａｒｅａＺｈａｏＣｈｕｎｈｕ１，２（１．Ｘｉ＇ａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏｒｐ．，Ｘｉ＇ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１００５４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａａｎｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＣｏａｌＭｉｎｅＷａｔｅｒＨａｚａｒｄ，Ｘｉ＇ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１０１７７，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｍｉｎｉｎｇｉｍｐａｃｔｄｅｇｒｅｅｏｎｕｎｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄａｑ－ｕｉｆｅｒｉｎＳｈａａｎｘｉ－ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａｍｉｎｉｎｇａｒｅａ，ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔａ３Ｄｃｏｍｐｕｔｅｒｍｏｄ－ｅｌｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｍｐａｃｔｅｖａｌｕａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｅｉｇｈｔｏｆｗａｔｅｒｆｌｏｗｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｄｚｏｎｅａｎｄｇｒｏｕｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ，ｕｓｉｎｇｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｇｒｏｕｎｄｓｕｂｓｉｄ－ｅｎｃｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｂｏｕｎｄａｒｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｆｌｏｗｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｄｚｏｎｅ，ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃａｓｅｓ，ｔｈｅｐａｐｅｒｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙｅｖａｌｕａｔｅｓｔｈｅｃｈａｎｇｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｎｕｎ－ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄａｑｕｉｆｅｒｉｎｒａｎｇｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｆｌｏｗｆｒａｃｔｕｒｅｄｚｏｎｅｓａｎｄｕｎｄｅｒｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｇｒｏｕｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｉｎｇ．Ｃａｓｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｌａｒｇｅｗａｔｅｒｗｉｔｈｄｒａｗａｌｆｒｏｍｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｈａｓｏｂｖｉｏｕｓｉｍｐａｃｔｏｎｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｆｌｏｗｆｉｅｌｄｉｎｕｎｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄａｑｕｉｆｅｒ，ａｎｄｔｈｅｇｒｏｕｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｈａｓｌｉｔｔｌｅｉｍｐａｃｔ；ｓｉｎｃｅｔｈｅｗａｔｅｒｆｌｏｗｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｄｚｏｎｅｒｅｓｕｌｔｅｄｆｒｏｍｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｉｓｆａｒａｗａｙｆｒｏｍｔｈｅｕｎｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄａｑｕｉｆｅｒｆｌｏｏｒ，ｓｏｔｈｅｗａｔｅｒｆｌｏｗｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｄｚｏｎｅｈａｓｓｍａｌｌｅｒｉｎｆｌｕｅｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｃｏａｌｍｉｎｉｎｇ，ｕｎｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄａｑｕｉｆｅｒ，ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ，ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｎｕ－ｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒｆｌｏｗｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｄｚｏｎｅ蒙陕矿区位于毛乌苏沙地与黄土高原的接壤地区，生态环境脆弱，水资源贫乏，唯一具有供水意义和生态价值的含水层位于煤层顶板之上的松散含水层，在煤田开发过程中势必导致松散含水层地下水渗漏、水位下降的问题，对生态环境影响较大，在矿区开发之前李定龙就提出了“应当建立煤矿区０３中国煤炭第４０卷第３期２０１４年３月水资源保护区”的建议，保水开采即是针对蒙陕地区侏罗纪煤田开采过程中松散含水层地下水的渗漏与生态环境问题而