山西壽陽段王煤業(yè)集團有限公司煤礦開采對地下水資源影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、為提升山西煤炭產業(yè)的產業(yè)水平和生產集中程度，并促進全省煤礦產業(yè)結構的優(yōu)化升級，同時也為滿足人與自然和諧發(fā)展的需求，近年來山西煤炭行業(yè)自身進行了不斷的兼并重組整合。同時，隨著整合后煤礦的開采規(guī)模擴大，其對地下水資源的影響也越來越受到人們的關注。山西壽陽段王煤業(yè)集團有限責任公司位于山西省晉中市壽陽縣縣城西北23km的平頭鎮(zhèn)。由于該鎮(zhèn)的主要生活和生產用水來源均取自地下水，因此地處平頭鎮(zhèn)的段王煤礦開采對地下水資源的影響大小直接關系到當?shù)鼐用裼盟?/p>

2、安全和正常的生產生活。本文以山西壽陽段王煤業(yè)集團有限責任公司的煤礦開采為研究背景，通過對研究區(qū)水文地質條件的實地調查以及相應的野外試驗，從而評價分析了地下水的水量現(xiàn)狀，并通過Visual Modflow軟件模擬了該煤礦開采期間地下水水位的變化過程，進而確定了段王煤礦開采對該研究區(qū)地下水影響程度，為該區(qū)域居民安全用水提供科學依據(jù)，并為合理開發(fā)利用該區(qū)地下水資源及該區(qū)人與自然水環(huán)境和諧發(fā)展提供重要參考。
　　 本文以兼并重組后段王煤

3、礦正常生產為背景，將段王煤礦煤層開采破壞的上覆含水層:包括石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r裂隙含水、二疊系山西組以及下石盒子組砂巖裂隙含水層視為模型的目標含水層，根據(jù)段王煤礦的開發(fā)利用方案，將由于煤層開采而產生的地下水水位下降視為“大井”對地下水的開采，結合段王煤礦水文地質條件及段王煤礦開發(fā)利用方案，模型分為2.17a、32.7a、60.2a三個時段進行了水流模擬計算，從而預測了這三個時期結束時，煤層開采對目標含水層的水位影響變化。
　　

4、模擬結果顯示:
　　 1.在煤層開采過程中，上覆含水層將會遭到破壞，以采空區(qū)為中心形成一個不規(guī)則的降水漏斗，隨著開采工作面的推移，采空區(qū)的擴大，此降水漏斗越來越大，漏斗中心含水層基本呈疏干-半疏干狀態(tài)。
　　 2.在同一時間段內，沿著地下水流向，煤層開采對下游的影響距離要大于對上游的影響距離。
　　 3.段王煤礦在開采2.17年后，對上覆含水層的影響面積達到9.25km2。開采32.7年后，影響面積為28.5km

5、2。開采結束后，對地下水的影響面積會達到56km2。
　　 4.結合預測結果，分析在井田中部、西部目標含水層上部的第四系松散層孔隙含水層也會遭到相應的破壞;在井田東南部，目標含水層上部的孔隙含水層所受煤層開采影響較小。
　　 5.根據(jù)預測結果，結合目前段王煤礦井田內及周邊居民點的飲用水現(xiàn)狀，段王煤礦在開采2.17a時對周邊居民的生活、生產取水影響不大;在開采32.7a結束時，會對井田東部及周邊取用二疊系裂隙水的居民生活生