采煤对水资源量影响的定量评价
关于采煤对水资源影响的评价工作,山西省曾进行过多次,规模最大的一次是在1989~1993年期间,全省分地、市、县进行了普查,取得了可靠的第一手资料。最终成果是按不同地(市),不同属性的矿井统计出了吨煤排水系数,即每采出1t煤排出的矿井水量,见表8-6。这种以统计方法为基础的评价客观反映了当时矿井排水现状,通过分区、分类别统计基本反映了当时全省煤矿排水的总体特征。吨煤排水系数通常是用来反应矿井充水强度,作为分析矿井水文地质条件一个因素而使用的,它并不能全面反映采煤对水资源的破坏和影响。本次研究认为:
(1)煤矿开采对地下水补、径、排系统的破坏是永久性的。采煤对水资源的破坏是不可逆转的,其破坏总量是在不断增长的。这种破坏一方面改变水资源的量和时空分布,另一方面改变了水质,改变了水资源的使用价值。
山西省煤炭开采历史悠久,一方面新的矿井不断开工建设,另一方面许多矿井由于资源枯竭等原因而关闭。但即使煤矿关闭,不开采不排水了,并不意味着对水资源的破坏就停止了。煤矿停采后,被破坏的地下水系统无法恢复,即使不再排水,仍有大量地下水涌入矿井,并积存于井下采空区成为被污染的采空区积水或老窑水。而吨煤排水系数未能反映此类情况。

此外,就生产矿井而言,矿井排水量也并不能代表破坏水资源量的全部,还有大量矿井涌水积存于采空区,或沿井下的含水岩层和导水构造等渗流排泄。吨煤排水系数也未能反映此类情况。开采破坏水资源量是单向增长过程,不可逆的过程;而矿井排水量却是受开采阶段,开采层位等因素的控制而起伏变化。(https://www.daowen.com)
(2)矿井排水量与煤炭开采量并不存在简单比例关系。即使是将矿井排水量近似地表征被破坏的水资源量,其与煤炭产量也不存在必然联系。矿井排水的目的是保证井下安全生产。矿井排水量的大小首先取决于开采破坏含水层的类别和体积,以及其补给水量的大小;其次取决于矿井涌水和积水对井下采掘活动的影响程度。
当一个煤矿形成生产规模后,涌水量基本上处于相对稳定的状态,并不随开采量的增加呈线性增加,而是随着开采破坏总面积和补给水量的增加而增加,并受单位时间内最大补给水量限制,不可能无限制的增加。矿井单位时间产煤量,可以随开采设备,开采工艺,开采煤层厚度,开采工作面的数量的不同,而相差悬殊;也可能受市场因素和政策环境的影响起伏变化。两者不存在线性关系。如在2000年前后关井压产期间,一些煤矿被关闭,大批煤矿被限产,全省煤炭产量大幅下降,而煤矿为维持正常生产其排水量变化不大,如果按吨煤排水系数计算,其值必然增大。在近年来煤炭市场形势转好的情况下,全省加大了开采力度,煤产量大幅增加,但矿井排水量受充水水源和补给水量的限制而变化不大,则吨煤排水系数必然降低。
另一方面,当矿井涌水或积水不影响井下生产作业,矿井水可不必排出井外。如:已回采完毕的下山采区涌水就不需排出,任其充满采空区,这样既可以节省排水费用,又可以避免瓦斯积聚、煤层自燃等不安全事故的发生。这种情况在煤矿开采进入后期或末期时更为普遍。而对此类情况,吨煤排水系数同样不能反应水资源破坏的实际。
因此,仅用吨煤排水系数来表征采煤对水资源的破坏不够合理。