采煤对地下水资源破坏的定量评价

二、采煤对地下水资源破坏的定量评价

（一）破坏的静储量

山西省六大煤田除河东煤田以单斜构造产出外，其他五大煤田皆为向斜构造。山西组的砂岩含水层和太原组的砂岩、灰岩含水层与主要煤层间距都很小。山西省目前一般矿井的开采深度都在300m以浅。据此，目前开采破坏静储量应是主采煤层埋藏在300m以上的含水层中的水。根据含水层的厚度分布面积、给水度及静储量计算公式，各煤田破坏的地下水静储量列于表8-11中。从表中可看出，山西省煤炭开采破坏的静储量为71388万m3。

表8-11　山西省各煤田采煤破坏地下水静储量计算结果表

（二）破坏的动储量

从表8-8计算可以看出，煤矿开采后的冒裂高度一般为150m，也就是说最上层的首层厚煤层采后破坏高度为150m，当埋藏深度小于150m，矿井排水量与降水及地表水体有关，当埋藏深度大于150m时，开采煤层仅破坏两煤层间含水层内的静储量，而与地表水体及降水无影响。据此，按照统计的埋藏深度为150m以内的采空区面积及各煤田开采破坏的地下水模数，计算的六大煤田破坏的动储量列于表8-12中。

表8-12　六大煤田地下水动储量破坏量统计表(https://www.daowen.com)

全省采煤破坏的地下水的动储量为71370m3/h。

（三）计算成果分析

本次计算破坏静储量是以全省埋深300m以内的含水层为目的层，计算得出的71388万m3是自山西省煤炭开采以来破坏的4996460万m3砂岩含水层及8082344万m3灰岩含水层中自身所含有的水量，属于一次性破坏。

计算得到的71370m3/h（合6252万m3/a）的破坏动储量是根据山西省煤层特征、采煤方法等因素，计算得出煤炭开采过程中形成的冒裂带高度最高为150m左右。在此埋深范围内，开采后有地表水入渗补给矿井涌水。然后，通过采煤对地下水破坏模数与埋深150m以内的煤层面积相乘而得出。该破坏动储量是永久性的。从目前来看，煤矿开采后是否可以恢复到原始状态，可能恢复到何种状态或需要多长时间才能恢复还难以回答。

以往调查研究中计算的全省吨煤排水系数为0.88；本次统计是采用2000年的煤炭开采量24611万t（山西省统计年鉴公布数据）计算的吨煤排水系数为0.87，两者基本吻合。