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1、内蒙古财经大学本科毕业论文准格尔旗煤炭开采对水环境的影响分析与对策作 者 燕建新 学 院 资源与环境经济学院 专 业 环境资源与发展经济学 年 级 2012 级 学 号 122181117 指导教师 张文娟 导师职称 1内 容 提 要煤炭是准格尔旗极其重要的能源，近年来经济的迅速发展，对煤炭的开采强度也大大加强，但在煤炭开采过程中所带来的生态环境的破坏，尤其是对水环境的破坏也在日渐扩大。本文从准格尔旗煤炭开采现状入手，简述了准格尔旗的水环境现状，分析了煤炭开采对水环境的影响，探讨了其中的问题，并对矿区水环境进行了综合评价，为矿区水环境保护与绿色开采提供了理论依据，并且对现存问题提出了切实可行的
2、对策与措施，正确处理煤炭开采和水环境保护的相互关系，加强水资源保护，以水资源的可持续利用来推动经济的可持续发展。关键词：煤炭开采 水环境 影响评价 治理措施is an i. In of is in of is of i, of on a of to of 究区概况（一）准格尔旗总体状况准格尔旗位于鄂尔多斯东部，北长 里，南东西宽 里，面积 7692 平方公里。全旗境内煤炭资源丰富，地下埋藏有古生代石炭二迭纪和中生代侏罗纪复合煤田。含煤总面积占全旗总面积 80%以上。主要分布在东部的准格尔煤田包括薛家湾镇、口镇、龙大路镇，西部东胜煤田包括纳林河西、南部的准格尔召、暧水、沙圪堵镇、纳日松镇等地区。
3、煤系地层厚度 98 170 米，含煤层数 10 18 层，总厚度 20 40 米，含煤系数 20 31%，主要可采煤层 5 6 层，单层厚度最大达 25 30 米。全旗煤炭总储量约 544 亿吨，远景储量约 1000 亿吨。准格尔旗远离海洋，大陆性气候突出，属典型的半干旱地区。受季风影响，冬季多西北风，漫长而寒冷，夏季受偏南暖湿气流影响，短暂、炎热、雨水集中，春季风多、少雨，多干旱，秋季凉爽。由于地处中温带又在鄂尔多斯高原东测斜坡上，拔海高度相对偏低，故气温偏暖，四季分明，无霜期较长，日照充足，相对湿度为 52%。准格尔的矿区大多处于库布齐沙漠的东面边缘地区，年总降水量为 231均为 408水
4、多为 7、8、9 月份，约占全年降水量的 80%以上。最大积雪厚度为150均日照为 蒸发量为 区地下水属于天桥岩溶水系统，地处矿区的西北部，也就是纵向黄河的西侧，面积为 1570水文地质系统主要受黄河地表水和侵蚀基准面的控制。黄河既是地表水和地下水的区域性排泄通道，又是矿区大部的岩溶地下水贮存和补、径、徘等条件的制约因素。降水是矿区地表水与地下水的主要补给水源，而矿区的水土流失、土壤分蚀沙化严重，水蚀以冲沟、切沟和细沟侵蚀为为主。其中原始地表水土流失规模为 13000t 属于极度侵蚀；风蚀以黄土风蚀化堆积为主，年土壤风蚀深度为 35均土壤的风蚀规模为 8000t/右，属于强度侵蚀。准格尔旗正处
5、于高速发展的工业时期，其用水量增长速度非常快，加之准格尔旗的矿区用水量也呈逐年上升的趋势。因此，通过分析准格尔旗煤炭开采对区域水环境的影响，提出合理的解决措施是非常必要的。（二）准格尔旗水环境现状水环境是自然生态环境的重要环节，但目前准格尔旗的水环境现状却不容乐观，主要表现在 3 个方面：一是水资源分布不均，表现在空间上为东西地表径流与地下水含量的差异；时间上为夏秋季降水多，而春冬季降水少。生活用水紧张，工矿业用水激增的现象愈发明显。二是水体污染严重：主要来自两方面，一个是生活污水的排放，另一个是工矿业废水的排放。随着经济的快速发展，工业废水的排放量逐年激增，尤其是煤炭开采对地下水的污染已经严
6、重影响到了居民的饮水安全问题。三是水资源的严重浪费，生产工艺的落后，煤炭开采的技术落后使得大量的水资源被污染和浪费，加剧了水环境的进一步恶化。（三）伴有大量的煤矸石、高岭土和国内罕见的煤层气资源。全旗境内煤炭资源丰富，为国家规划矿区，面积约为 4100 平方公里，主要分布在东西边缘的 9 个乡镇，含煤总面积占全旗总面积 80%以上，煤炭探明储量 544 亿吨，远景储量 1000 亿吨以上，且地质构造简单、埋藏浅、煤层厚、低瓦斯、易开采，而且发热量均在 6000 大卡/千克左右，为优质的动力煤和化工煤， 2015 年原煤产量达到 吨，煤炭行业作为主要税源，以 元占财政总收入的 相应的，煤化工产业
7、作为拉动全旗工业增长的主要动力，全年煤化工产值达 元，增长 全旗 20 户大中型企业累计完成工业产值 元，增长 占全旗规模以上工业产值的 如此巨大的资源优势使得准格尔旗经济发展在短短十几年的时间里实现了巨大的飞跃。2. 开采现状截止目前，全旗共有各类煤矿 135 个(井工矿 67 座，露天矿 63 座，资源整合拟关闭 5 座)，技改以后生产规模地方煤矿约 7000 多万吨。全旗共有煤炭勘查项目 15 个，其中 4 个取得划定矿区范围批复,8 个持有效证件正在勘探（勘查总面积 提交煤炭总储量 422597 万吨），保留 3 个，以提高矿井机械化程度和资源回采率为目标，进一步加强全旗地方煤矿改造力
8、度，大力推广应用新技术、新工艺、新设备。到了 2012 年底全旗所有整合后保留煤矿已经实现了正规布置长壁式机械化采煤机械设备，使东部区高厚煤层矿井回采率达到 50%以上，采区回采率达到 60%以上，西部区中厚煤层矿井回采率达到 70%以上，采区回采率达到 80%以上。同时提高矿井运输、通风、供电等装备水平，实现准旗煤炭工业高效、健康、持续发展。但是在开采过程中对水环境的破坏程度还在进一步加大，由于水环境本身自我的修复能力较弱，准格尔旗又以露天煤矿居多，矿区废水以及开采后的植被的难以恢复，对地表水及浅层地下水的污染不同程度的加深，使得对如何处理煤炭开采与水环境可持续保护之间的关系变得尤为紧迫。二
9、、煤炭开采对水环境的影响（一）煤层与水文特征根据准格尔旗煤田地质构造、沉积环境和水文地质条件可知煤层、含水层与隔水层组合关系的特征是：煤层、含水层与隔水层三者共同赋存于一个地质体中，一般为同期沉积；煤层、含水层、隔水层三者具有独立的成层特征，又有互层联系；由于沉积环境和大地构造响，三者在层厚上有厚薄和尖灭的变化规律；由于后期构造影响，三者均被断层切割成块状和挤压成厚薄不一的特征。准格尔旗的煤田位于鄂尔多斯高原东北部，地形西北高，东南低。西北部塔哈拉川上游标高 1366m，南部壕米圪坨标高 870m，最大高差 496m，标高一般在10501250 之间。黄河由北向南流经煤层东部地区，煤田内各大沟
10、谷水流最终流入黄河。较大的沟谷自北向南有孔兑沟、龙王沟、黑岱沟、哈尔乌素沟、罐子沟及十里长川等，延伸方向多斜交或垂直地层走向。各大沟谷的上游多有泉水流出，至中下游形成小溪。雨季山洪暴发，流量大而历时短促。各大沟谷也是排泄煤田内大气降水和地下水的主要通道。准格尔旗地下水资源在区域分布上有较大的差异，根据岩性含水类型及富水性情况。全旗地下水分为六个区：为沟谷冲积洪积层潜水区、冲积湖积层潜水区、碎屑岩类裂隙孔隙水区、碎屑岩承压水富水区、层状基岩裂隙水区和基岩裂隙岩溶水区。各个水区的水位埋深受其地质地貌的影响的程度而变化不一，在开采利用方面也随之难易不同，由此而产生的环境影响也不尽相同。（二）煤矿开采
11、对水环境的影响4脆弱性是水资源系统的固有特征，日益增强的人类活动深刻地改变了水循环的各个环节，进一步加强了水资源系统的脆弱性。从目前煤矿的水文地质条件和排水现状分析，采煤对水环境的影响主要表现在以下几方面。隙水的影响准格尔旗煤矿大部位于丘陵山地区，其沟谷多为季节性水流。煤矿大部位于河床或区域地下水位以上，且河床与煤系基岩之间有隔水层存在。一般情况下，地表水、孔隙水与煤矿开采没有关系。只有在煤层埋深浅的地段，煤矿开采引起“三带”波及到地面时，方可能与地表水、孔隙水发生联系，使地表水、孔隙水渗入井下，形成以矿井为中心的降落漏斗，导致“三水”转化关系发生变化。使降水、河水、孔隙水由水平运动转向垂直运
12、动补给矿坑水，经矿坑排水又补给河水、孔隙水。如此反复循环，使局部地表水、孔隙水受到了影响。当煤矿开采沉陷波及地面时，地表水和矿坑水发生直接水力联系，彼此发生影响。采空面积不断扩大，采空区导水裂隙带和地面沉陷范围也随之扩大，在局部地段与地表水发生水力联系，地表水渗入地下或矿坑，使河川径流量减少，水库蓄水量减少。由于准格尔旗地处鄂尔多斯高原，煤矿绝大部分位于山区，地形复杂，河谷切割很深，水文网发育，因此地表水有限，沟谷径流很少，大部分为季节性河流，且煤矿开采至河床附近时，留有保安煤柱，大部河床底部与下伏煤层之间有隔水层存在，当煤矿开采沉陷未波及到地面时，地表水与矿坑水之间没有直接水力联系，彼此不发生影响。当采空区面积不断扩大，采空区导水裂隙带和地面沉陷范围也随之扩大，在局部地段，三带与地表水发生水力联系，地表水渗入地下或矿坑，因而使地表径流减少，水库存储量下降。要表现在三个方面。（1）煤矿排水局部改变了地下水自然流场及补、径、排条件由于煤矿开采排水打破了地下水原有的自然平衡，首先水平运动为主转为垂直运动为主:由于采煤形成了一定范围的地下空间，使煤层由隔水层转化为透水层或储水层，破坏了地下水天然的储水条件。同时由于采煤放炮震动，回采冒顶以及采空面积的不断扩大，造成煤
