采煤对地下水的影响及对策陕北侏罗纪煤田（神东、榆神、榆横矿区）储量丰富、煤质优良、地质构造简单、开釆 技术条件优越，被列为国家规划矿区然而，本区地处我国西北内陆干旱地区，毛乌素沙地 与黄土高原的接壤地带，水资源贫乏、生态环境脆弱，采煤对水资源和生态环境影响较大, 使本來就比较脆弱的牛态坏境遭到破坏，冥至引起较严重的后果因此，必须在保水、保朱 态环境的条件下进行煤矿开采（即保水采煤）但如何实现保水采煤，以便在采煤时最人限 度地保护地下水资源，解决采煤与保水这一客观矛盾，是亟待解决的科学问题一、 地质、水文地质条件1、 地质特征陕北侏罗纪煤田含煤而积2.7万km2,总资源量1400多亿吨，含煤地层为延安组（J2y）, 主要可采煤层冇5层，煤层相当稳定煤田突出的特点是埋藏浅，厚度大，开采容易窟野 河流域最上部的可采煤层埋藏深度100m左右禿尾河流域90〜150rm2、 水文地质条件陕北町供开发利用的地卜.水资源主耍赋存于笫四系萨拉乌苏组（Q3s）沙层和侏罗系烧 变岩中，木地区地下水主要接受人气降水的入渗补给，多年平均人气降水量436.7mm,蒸 发虽 1907.2mm o萨拉乌苏组地下水：为一套河湖相的沙质沉积物，呈松散及半固结状态，岩性以粉细沙、 中细沙为主，灰色、灰黑色，全区分布，厚度变化大，一•般厚度10〜70m,西部地区榆溪河 上游的孟家湾区，厚度町达150n）以上，含水层厚度受基底古地形控制，古地形低洼处萨拉 乌苏组厚度人，向两侧逐渐变薄，其富水性随岩性、厚度的变化而变化，萨拉乌苏组厚度人, 富水性就强，反Z则弱。
含水层厚度大于40m时，单井出水量800〜1500m3/d，部分地段可 达 2000m3/do烧变岩地下水：烧变岩是煤层自燃过程中使覆岩受热烘烤、烧失后形成的一种特殊类型 的岩石，烧变岩广泛分布于窟野河、秃尾河沟谷沿岸煤层踞头区，具裂隙、空洞发育，且上 覆为透水的沙层，因而在构造有利部位可形成强富水区，烧变岩地下水资源主要分布于矿区 东部，地下水资源丰富，单井出水量可以达到1000〜2000m3/d以上，可以作为矿区开发的 临时性水源地就近取水，但烧变岩勘探程度较低，需要进行专门性勘探评价工作3、 煤炭、地下水资源赋存的空间关系根据大量的地质勘查资料，本区主要含水层位于煤层的上部或侧部，其中萨拉乌苏纽地 下水位于煤层上部，其含水层底界据最上部的可采煤层一般30〜150m,其覆岩除风化岩石 外，还冇第三系三趾马红土、离石黄土等相对隔水层而烧变岩地下水位于煤层的侧部，它 是由煤层自燃后形成的，含水层与煤层宜接接壤二、 采煤对地下水的影响据有关资料，陕北煤炭开采示，地下水位普遍下降，严重影响生态环境和河流径流量1、采煤引起地下水位普遍下降大柳塔煤矿范围内的•母河沟泉域，是一个完整的水文地质单元。
开釆的煤层赋存在泉域 下部，煤层厚度6〜7m,埋深80~90m,采厚4m大柳塔煤矿开采前，地下水原始流场为以 母河沟泉为中心的白流盆地，由于受基岩面古地形的彩响，在工作面的初期采区即古冲沟区 形成相对富水区，地下水由东、西、北三各方向向古冲沟区运移，而以东部的补给强度较 人，中心部位含水层厚度20m,向边沿逐渐变薄，地下水的径流明显受古地形的控制，地下 水位标高1212m±,最低处位于母河沟泉口，母河沟泉域地下水最终以母河沟泉的形式排泄 煤层开釆过程中，地卜-水流场随着开采强度的加大，不断变化，并逐渐形成了以采空区为中 心的排泄区，地下水位等高线也向采空区一侧倾斜，形成了以采空区为中心的降落漏斗该 区四个工作而全部采完后，地下水位已经下降到基岩面以下，第四系萨拉乌苏组含水层已经 失去水文地质意义对本区18个月的长期观测，发现地下水位在煤矿初次放顶后，迅速下降，之后曾经一 度上升，并随着回采面积的扩大，逐渐F降，最终稳定在基岩界面附近，地下水位下降幅度 达10〜12mo 1997年我们在该区完成了一个观测钻孔的施匸，目的一是了解煤层开采后冒 落带的发育高度，二是探测煤层开采后，地下水位的深度。
经过施工观测发现，煤层开采后, 萨拉乌苏组已经不含水，地下水位已经下降到基岩面以下陕北冃前的开采区域，煤层埋藏深度都较浅，一般100m左右，根据本区水文地质条件 及煤层的赋存特征，煤炭开采后，产住的冒落带、裂隙带将发育到萨拉乌苏纽含水层底部，# 至发育到地表采空区地表形成了大量的地裂缝，从而疏干地下水我们曾经对煤炭开采对地下水的影响进行了系统研究，认为神木北部矿区、榆神矿区秃 尾河沿岸地区是强烈影响区域，煤层开采将导致地下水位的人幅度下降外用是缓冲地区， 采取一定的措施，可以达到保水采煤之目的榆神矿区西部区是安全开采区，煤炭开采与水 资源保护可以并举2采煤引起水井干消由于地下水位下降，一些水井已经干涸我局185队1986年在大柳塔施工的J118号水 文孔,抽水降深2.57m, H冰量2556.31m3/d, 一直作为神府矿区的供水井开采,由于煤炭 开采，1996年T•枯报废1994年施工的J175号水文孔，烧变岩面积只有0.60km2,含水层 厚度5.18m,抽水降深仅lm, ；1|水量达3191.96m3/d,应当地群众要求，移交作为供水井使 用，多年来水罐一宜保持稳定，但由于采煤于2000年干枯报废。
双沟村一口水井，取水层 为烧变岩，取水量4800m3/d, 2002年T•枯报废所有这些，都与煤炭资源的开发有直接关 系榆家梁煤矿原是神木县于20世纪90年代初期建设的小型矿井，设计规模为21万t/a0 2001年租赁给神东公司,当年进行了改扩建,并生产原煤661万t, 2002年生产1059万t, 2003年1085万t, 2004年和2005年均达1400多力「仁目前该矿生活用水利用我局一八五 队1995年为南梁煤矿施工的水井，该井处于黄羊城沟沟道内，汲取延安组（J2y）基岩裂隙 水，当吋稳定出水g>780m3/d, 口前不足200m3/d,衰减60%,水量衰减原因就是釆煤造成 了地下水位的下降3采煤引起泉流量衰减和黄河支流断流（1） 泉流量衰减或干涸由于地下水位下降，泉流虽也大幅度减少母河沟泉刀平均流虽为5961m3/d,最大刀 平均流最10627m3/d,神府矿区开发初期，一直以母河沟泉域地下水为矿区的供水水源2002 年4月观测的泉流量只有1680m3/d,而且最大的泉口已经T枯，泉流量衰减72%双沟泉 是贴野河上游乌兰木伦河的一个支流，沟长5.6km,多年平均泉流量7344m3/d,上游有水 地400亩和人片的杨树等乔木。
1993年开始开采该泉域范I羽内的地下煤层，1997年泉眼干 枯，沟流断流，杨树人面积枯死，水地变为旱地，提灌工程报废由于小煤矿的开采，柠条 塔的水头泉群（流量大于6500 m3/d）也已经干涸其他釆煤区的泉，流量不同程度地衰减 或断流2） 黄河支流窟野河断流窟野河是黄河中游一级支流，年平均径流® 3.845亿m3,多年平均流量214万m3/d, 是陕西省榆林风沙草滩区流最最人的河流，也是神木、府谷县工农业生产赖以生存的主要水 源然而，近年來，山于连片集中采煤，导致爼野河流量不断减少，甚至出现了连续断流现 彖据神木县水利局资料，2000年断流75天，2001年断流106天，2002年断流220天， 而且是全流域断流据悉，2003-2005年也岀现了长时间断流三、对策2003年陕西省煤III地质局开展的《榆神矿区保水采煤研究报告》，根据本地区地质及 水文地质条件、含（隔）水层的分布及性质、煤层顶板物理力学性质等，采用多种方法，对 煤炭开发与地下水资源保护的关系进行了初步研究，并将陕北侏罗纪煤田开发分为四个人 区：一是无水区（III区），这类地区为黄土地貌区，地下水资源非常贫乏，不存在地下水的 渗漏问题。
二是采煤失水区（IV区），即煤炭开采后，萨拉乌苏组（烧变岩）地下水全部渗漏，造 成地下水位下降，泉流干枯，对生态环境造成严重影响这类地区煤层埋藏浅，一•般100m 以内，且沙层较厚，煤层上部没冇冇效隔水层，煤层开采后，冒落（裂）带发育到第四系的 萨拉乌苏组含水层中，造成萨拉乌苏组地下水的渗漏和水位下降主要分布在神木北部矿区 及新民区，榆神矿区的部分地区，是目前正在开发的地区，应采取措施，保护地下水资源三是煤炭开采需耍超设防水煤柱或采取一定措丿施才能保护地卜•水资源的地区（II区）， 与采煤失水区比较，煤层埋藏深度略人，有一定的黄土、红土隔水层存在，煤层开采的冒落 带一般发育不到第四系底部，但导水裂隙带可以发育到萨拉乌苏组底部，导致地下水的渗漏 如果采取积极的措施，是可以保护地下水不受影响的，如充填采空区等这类地区分布在采 煤失水区的西部,呈条带状分布，同时在榆神矿区二期开发区的锦界井川等地也有零星分布 四是采煤保水区（I区），这类地区煤层埋藏深度大，最上一层对采煤层的埋藏深度一般在 200〜300m,煤层上部有近百米厚的基岩、黄土、红土隔水层，煤层开采的冒落带、导水裂 隙帶发育不到上部的含水层中，煤炭开釆与地下水保护可以并举，从釆煤保水的角度來看, 是陕北地区开采条件最好的地区，同时，煤矿开发的供水问题可以就近解决。
主耍分布在尔 林兔区、榆神矿区深部区等据此，我们建议适当开发榆神矿区深部区的煤炭，而窟野河沿岸地区，由于开采的环境 效应显箸，应该采取保护性开发的措施前已述及，我们将保水采煤条件划分为四个区，但各分区的划分标准、依据、界线位置 及可靠性等一系列重要技术参数，没有得到解决因此，希望国家加大对“陕西省榆神府矿 区保水采煤综合研究”项目工作的支持，尽快収得成果，提高煤矿开发过程中水资源和环境 保护的水平，促进神东、陕北两大煤炭基地建设可持续发展。