煤矿地下水环境影响评价中常见问题的探讨

文章编号:1674-1803(2014)03-0032-03

第26卷3期中国煤炭地质

COAL GEOLOGY OF CHINA

Vol.26No.03煤矿地下水环境影响评价中常见问题的探讨

胡伟伟1,李婷2,牛光亮3,朱欢4,苗立永1,马海波1

3. 中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710054;4. 陕西中圣环境科技发展有限公司,陕西西安710045)摘要:《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ610-2011)的颁布与实施,对规范煤炭工业建设项目地下水环境影响评价工作,提高地下水环境影响评价的技术水平具有十分重要的意义。然而自导则颁布以来,业内对地下水评价工作的技术难度存在不同的理解,尤其是煤炭行业项目类型较多,对地下水环境的扰动特点及复杂程度不一。从地下水评价的四个方面:分类定级、现状调查评价、影响预测、预防措施逐一进行分析,提出每项工作中常见的问题和难点,并给出相应的理解和建议,期待可以提高地下水评价工作的科学性和合理性。关键词:煤矿地下水;环境影响评价;导则;分类定级;现状调查;预测中图分类号:P641.4+61;X143

文献标识码:A

(1. 中煤西安设计工程有限责任公司,陕西西安710054;2. 陕西工程勘察研究院,陕西西安710068;

Discussion on FAQ in Coalmine Groundwater Environmental Impact Assessment

(1.China Coal Xian Design Engineering Co. Ltd., Xian, Shaanxi 710054; 2. Shaanxi Institute of Engineering Prospecting, Xian,

Zhongsheng Environment Technology Development Co. Ltd., Xian, Shaanxi 710045)

Hu Weiwei 1, Li Ting 2, Niu Guangliang 3, Zhu Huan 4, Miao Liyong 1and ma Haibo 1

Shaanxi 710068; 3. Xian Research Institute, China Coal Technology &Engineering Group Corp, Xian, Shaanxi 710054; 4. Shaanxi Abstract:The promulgation and implement of the “Technical Guidelines for Environmental Impact Assessment—GroundwaterEnvi⁃ronment ”(HJ610-2011)have extremely vital significance to standardize the coal industry construction project groundwater environ⁃mental impact assessment and to improve its technical level. However, since the promulgation of the guidelines, different interpreta⁃tions does exist difficulties on groundwater assessment; especially multitudinous project types in coal industry caused different peculiar⁃ities and complexities of disturbance on groundwater environment. The paper analyzed four aspects of the assessment:classification and grading, present situation investigation and assessment, impact prediction and prevention measures one by one. Combed out FAQ and nodi in every item of works, provide corresponding understanding and suggestions, thus improvement of scientificity and rationality in groundwater assessment can expect. tion; prediction

Keywords:coalmine groundwater; environmental impact assessment; guideline; classification and grading; present situation investiga⁃

0前言

煤炭行业作为我国能源支柱产业,在快速推进国民经济发展的同时,也为此付出了沉重的环境代价,特别是对地下水资源与地下水环境的破坏。由于相当多的地方在采煤活动中没有对地下水采取、科学、合理、有效的保护措施,导致我国各地区地下水环境遭到了不同影响和恶化,加剧了我国地下水资源的短缺问题。多年来,环境影响评价工作在指导和实现矿区的环境保护过程中起到了积极作用,然而由于一直没有相应的规范和标准来指导地下水环评工作,在实际的地下水环评工作中常常表现出

作者简介:胡伟伟(1985—),男,陕西榆林人,工学硕士,主要从事与

地下水环境相关的工作和研究。

收稿日期:2013-11-05责任编辑:樊小舟

评价内容侧重不同、评价程度轻重不一,评价方法层次不齐等现象,从而无法有效地为矿区的地下水环境保护工作提供科学依据[1-4]。

2011年2月11日,国家环保部第一次正式出台

了《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ 610-

2011)(以下简称导则),并于6月1日正式实施。导

则的出台不仅实现了地下水环评从无到有的突破,完善了环境影响评价技术体系,而且彻底改变了地下水环评工作缺乏统一标准指导工作的局面,对于指导我国地下水资源与环境保护工作具有重要意义。同时,我们也清晰的认识到,导则出台以来各专家学者以及从事地下水环评的工作者对地下水导则的理解和实施有不同的见解。尤其是煤炭行业的地下水评价工作。煤矿建设项目的类型多变(新建、扩建、技术改造/升级、产能释放、小煤矿整合等),对地

胡伟伟,等:煤矿地下水环境影响评价中常见问题的探讨

下水的扰动和影响同样存在差异。随之出现了专门针对煤炭行业的《环境影响评价技术导则煤炭采选工程》(HJ 619-2011),对煤矿地下水评价工作做了概括、说明和具体化。本文结合已经做过的一些具体项目对地下水评价中常见问题的解决方法,就煤矿地下水评价工作中经常碰到的问题逐一论述,旨在抛砖引玉、共同探讨,以便能够更加科学、合理的评价煤炭开采对地下水的影响,并提出切实可行的预防措施[5-6]。

气带分布是否连续。一般的地质报告或勘查报告并未对上述指标做出全面的描述。因此,本项判定指标应该建立在对工业场地及临时矸石场勘查试验的基础上。不应该简单的描述包气带的厚度等,而脱离的勘查试验等基础工作。包气带的勘查和试验主要包括包气带岩性、厚度和渗透性调查。岩性和厚度调查通过现场踏勘给出Ⅰ类区包气带的岩性和厚度,如果可能尽量给出场地剖面图。渗透性调查则需要通过渗水试验得出,常用的方法有双环和单环渗水试验,分别在工业场地及临时矸石场进行平行试验,并最终在报告中反应试验的过程和结果。实际情况中上述工作有时并不能顺利或者完全进行,例如山西某矿临时矸石场基岩出露,基岩硬度大,做渗水试验的难度很大。此时,建议详细调查和描述包气带岩性、厚度,根据岩性给出的渗透性数量级。

第二项,含水层易污染特征中需要主要地下水的埋深情况,埋深或者潜水位可以5m 为界。同时,地下水与地表水是否存在补排关系。地下水含水系统中隔水层是否分布连续,决定含水层间联系是否密切。这些资料可通过实地调查和地质报告获得。如果地质报告形成时间较早,并且和目前评价区的水文地质条件存在明显的差异,例如矿井涌水量发生较大变化、地下水的补径排条件发生变化等等,则需要重新调查实际情况。

地下水敏感程度分级中容易出现理解偏差的是项目是否处在水源地或地下水保护区的补给径流区,要对上述因素做出合理的判定需要对区域地下

水的补给、径流及排泄情况有一个宏观的认识。项目区无论处在补给或者径流区都会对敏感点产生影响。因此,在做本项判定时需要对区域流场清晰,可通过区域流场图判定。

污水排放量及污水水质复杂程度的判定一般不会出现偏差。

1.2.2II 类项目定级工作

依据《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ 610-2011)规定II 类项目的定级通过表2中的各项因素确定。

表2中第一项判定指标为矿井涌水量的大小,对此项指标工作中一般依据地质报告给出的预测水量作为判定依据。但是也有例外,如矿井实际涌水量与地质报告中预测的水量存在较大偏差,或者地质报告完成时间很早,如今的水文地质条件已经发生了改变,此时建议由相关部门重新给出预测结果,或者以实际观测涌水量为准。

第二项判定指标,对煤矿而言应当采用引用影

1煤矿地下水评价分类定级

地下水影响评价工作应根据建设项目对地下水扰动的特点进行分类。就煤矿而言,应根据煤矿建设、开采及洗选对地下水的影响方式和特点进行分类,在此基础上对分类结果分别进行定级工作。1.1煤矿开采地下水评价分类

关于地下水环境影响评价的分类工作目前在行业内已经形成了比较统一的认识,即建议对煤炭建设项目的类别分区域进行确定,井田(矿田)开采范围主要对地下水水位及水量产生影响,应确定为Ⅱ类项目;煤矿工业场地和排矸场地基本不会对地下水水位和水量产生影响,而有可能对地下水水质产生影响,因此确定为Ⅰ类项目。在具体工作中应分别判定地下水环境影响评价工作等级,按各自的工作等级开展地下水评价工作。1.2地下水评价等级的确定

在地下水评价环境影响评价的等级确定中存在一些不同的看法,在此笔者分别就I 类与II 类项目的定级提出自己的见解。1.2.1I 类项目定级工作

依据《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ 610-2011)规定I 类项目的定级通过表1中的各项因素确定,下面将从不同判定因素逐一分析。

表1中的五个判定指标中,前三项判定指标经常容易出现不同理解。首先第一项,包气带防污性能。其判定的具体指标为包气带厚度、渗透系数、包

表1Ⅰ类区分级判定指标

Table 1Determinant index for zone category I grading 分级判定指标包气带防污性能含水层易污染特征

地下水环境

敏感程度污水排放量污水水质复杂程度

判定依据

包气带厚度、渗透系数、分布是否连续地下水与地表水、地下水之间的水力联系项目评价范围是否处在水源地、地下水保护区,或上述保护区的补给径流区,以及是否存

在分散居民饮用水源等排放量与1000m 3/d、10000m 3/d的大小关系

污染物类型数,需预测的水质指标数

表2II 类区分级判定指标

Table 2Determinant index for zone category II grading 分级判定指标

判定依据矿井涌水量的大小引用影响半径的大小目评价范围是否处在水源地、地下水保护区,亦或上述保护区的补给径流区,以及是否存在分散居民饮用水源等

是否会产生地面沉降、荒漠化、含水层疏干现象明显等现象

泉水以及河流等大体摸清评价区的水文地质条件以及地下水环境现状。在调查和监测中一定要把握一个原则,即代表性。结合地下水导则对于不同评价级别的布点数量要求,合理的布设监测点。同一层分布点最好可以兼顾不同地貌单元、不同关注区域及敏感点的现状,以便能够较全面的反映评价区的地下水环境现状,同时为下一步的地下水环境影响预测提供基础资料。

地下水供水(或排水、注水) 规模地下水水位变化区域范围地下水环境敏感程度

环境水文地质问题

3采煤对地下水的影响预测

3.1Ⅰ类区评价影响预测

针对煤矿的特征,Ⅰ类区评价对象的选择建议针对工业场地及临时排矸场(排土场)开展地下水影响预测工作。选煤厂评价重点是煤泥水一级闭路循环措施论证、设施运行的强化管理与风险预案。

地下水污染因子的确定方面,煤矿项目对地下水的污染主要来自工业场地煤泥水、矿井(坑)水及生活污水及排矸场(排土场)淋溶液。实际生产过程中,工业场地煤泥水闭路循环不外排,生活污水经处理后大多数项目全部回用,矿井(坑)水则经处理后回用,多余的达标排放。工业场地污水污染物主要为SS 和COD 。COD 是多种有机物的集合,随时间和水流扩散将大量降解,因此,建议对于工业场地地下水污染影响以分析为主,重点是论证技术保证措施。对于排矸场(排土场),污染因子主要为矸石(剥离物)经过雨水淋溶浸出的无机污染物,建议通过矸石淋溶试验测定地下水污染因子。若各监测因子监测浓度超过地下水Ⅲ类标准,则确定超标的污染物为污染模拟的因子。在实际工作中也会碰到如下情况,例如陕北某矿矸石淋溶液监测结果表明各污染物浓度均未超过地下水Ⅲ类标准,此时如果预测地下水污染物运移规律则意义不大,建议以分析为主。3.2对Ⅱ类区评价范围确定原则的建议

(1)预测范围。Ⅱ类区的评价范围是预测过程中比较难确定的一个因素,建议在评价中通过如下方式确定。边界确定;

①可以参考自然边界条件的项目尽量依据自然②不能参考自然边界条件,但对具有供水意义③既不能参考自然边界,也对具有供水意义含

响半径进行判定。其代表的含义是井田中心外扩的影响距离,而影响半径的含义为井田边界外的影响距离。在判定中应当以引用影响半径作为依据。例如煤矿开采中影响半径计算结果一般为几十米左右,而引用影响半径结果为几千米。而煤矿开采中井田内煤系地层含水层一般都会疏干,因此引用影响半径能反应项目对地下水的影响范围。

地下水环境敏感程度与Ⅰ类区的判定类似,在此不再赘述。唯一区别是Ⅱ类煤炭建设项目评价级别判定时,如果以“水土流失重点防治区”作为敏感处理的话,西北大部分地区几乎都是敏感区,大大的增加的评价的难度,与项目实际对地下水的影响有出入。因此,“水土流失重点防治区”建议按水利部公告[2006]第2号《水利部关于划分国家级水土流失防治区的公告》中规定的“水土流失重点预防保护区”执行。

对于煤矿而言,第四系判定指标容易出现不同的理解。在此笔者认为导则中提到非常重要的一条判定条件,即含水层疏干现象明显。众所周知,就目前的开采实践,煤矿在开采中几乎疏干了煤系地层的水,如果将煤系地层作为含水层的话,那么仅此一条判定结果肯定是“强”,更不用说是否会产生沉降,而煤矿开采当中一般还会伴生地面沉降的发生。当然含水层与隔水层的概念是相对的,在贫水地区弱富水层也可能是主要的含水层,而在水资源丰富的地区则可认为是相对隔水层。此项判定应根据项目的实际情况而定,在缺水地区笔者建议一般情况环境水文地质问题判定结果为“强”。

2评价范围内现状调查

对于现状调查,其首要任务就是在开发建设项目建设之前,通过现场踏勘试验以及合理的设置监测点,从总体上摸清评价范围内地下水环境的基本情况。例如通过一些水文地质点如钻孔、民用水井、

的含水层有导通影响的项目,则可以下游扩大2km 、两侧外扩1km 来确定;

水层无导通影响的项目,则建议根据生态评价范围确定。

(下转第38页)

学出版社,1991.

对所建立模型进行检验,达到了优秀的精度等级。

(2)利用灰色理论对矿井涌水量的预测是一种趋势预测,因此存在一定的误差。但是,计算结果表明,灰色理论模型具有所需样本量少、无需知道样本的分布规律、运算量小且运算时间短以及预测精度高等优点,可以在矿井基建与生产的不同阶段,对矿井涌水量的变化趋势进行动态预测评价,为矿井防排水系统的设计和矿井防治水措施的制定提供依据,是一种行之有效的方法。参考文献:

[1]张平, 刘成河. 煤矿井下涌水量预测及矿井排水能力改造[J].煤矿安全,2011, (01):100-103.

[2]邓聚龙. 灰色理论基础[M].湖北武汉:华中科技大学出版杜,1992.

[4]肖有才,张秀成,王宏艳. 灰色理论在预测深埋型矿井涌水量中的应用[J].辽宁工程技术大学学报,2004,23(2):175-177.2004,36(2):267-272.

[5]刘思峰. 灰色系统理论的产生与发展[J].南京航空航天大学学报,[6]王苗. 基于灰色理论的矿井顶板涌水量预测模型的建立与应用[D].山东青岛:山东科技大学,2008.

[7]邢爱国,胡厚田. 灰色系统理论在矿井涌水量预测研究中的应用[J].中国矿业大学学报(自然科学版),1999,8(6):75-77.[J].煤矿安全,2011, (10):121-124.

[8]刘小满, 邢学玲, 王心义. 跃进矿充水因素分析及矿井涌水量计算[9]蔡淼, 孙亚军, 徐智敏, 等. 一种具有时空特征的工作面涌水量预测新方法[J].煤矿安全,2013, (07):175-178.算方法[J].煤矿安全,2011, (08):11-14.

[10]刘埔, 孙亚军, 黄鑫磊, 等.Q-S 曲线的MATLAB 拟合单位涌水量换

[3]王学萌, 聂宏声,李晋陵. 灰色系统模型[M].湖北武汉:华中理工大

(上接第34页)

(2)预测范围与时段。由于煤矿建设项目井田(矿田) 范围较大、服务年限长达几十年甚至上百年,且项目的工程设计仅对项目投产20a 的工作面进行排产方案设计,因此,建议按照远粗近细的原则,重点进行运行期前20a 煤炭开采影响范围的地下水环境影响预测。

(3)预测方法的确定。当井田(矿田)水文地质条件较为简单,煤炭开采导水裂缝带发育高度不会直接导通潜水和具有开发利用价值的含水层时,可采用解析法进行地下水环境影响预测。解析法以导则推荐公式为准,也可以使用泰斯稳定流和非稳定流公式计算。数值法则需要通过建立三维非稳定流模型比较精确的预测地下水的影响范围和渗漏量。

生不良影响。环评建议矸石综合利用,若不能及时利用的矸石堆放在临时排矸场,此时临时排矸场需做硬化防渗处理,保证地下水水质不受影响。

对于煤矿II 类区地下水保护方法有:①保水采煤措施,在此需要论证其技术经济可行性[7]。提出禁止开采措施给出资源保护目标;②在裂隙导通区、构造发育地带,同时会影响到具有供水意义或潜在供水意义的含水层时需留设保护煤柱以保护地下水,必要时禁采;③对于存在采空区的项目,要对采空区积水制定防控措施。对于有突水危险的项目建议矿方开展相应的防治水规划,等等。对地下水环境保护而言,在矿井建设和生产过程中必须对地下水环境(尤其是敏感点的监测)进行监测,对有可能造成影响或污染的居民饮用水井需要制定应急供水预案。参考文献:

[1]国家发展和改革委员会. 煤炭工业“十二五”发展规划.2012. 球科学与环境学报,2005,27(2):1-4. 2002,28(7):21-25.

[2]汤中立,李小虎,焦建刚,等. 矿山地质环境问题及防治对策[J].地[3]耿殿明,姜福兴. 我国煤炭矿区生态环境问题分析[J].中国煤炭,[4]武强,董东林,傅耀军,等. 煤矿开采诱发的水环境问题研究[J].中国矿业大学学报,2002,31(1):19-22.

[5]王江莉. 煤矿开采地下水环境影响评价研究—以山西古交煤集团金之中煤矿为例[D].山西太原:太原理工大学,2011(5). 1998,(4):48-53.

[6]朱学愚,钱孝星. 地下水环境影响评价的工作要点[J].水资源保护,[7]范立民. 论保水采煤问题[J].煤田地质与勘探,2005,33(5):50-53.

4防治措施

根据地下水现状调查、影响预测结果,提出有针对性地、可落实的避免和减缓地下水资源破坏的对策措施是地下水环境影响评价工作的意义所在。

目前对煤矿项目而言,煤矿I 类区地下水保护措施有:①控制“三废”排放,加强污水处理及综合利用;②妥善处理生活垃圾及其他固体废弃物;③对生活污水和矿坑涌水处理系统留设足够容量的事故调节池。即使发生事故,也不会使未处理的污废水外流,造成二次水污染;④对生活污水和矿坑涌水处理系统设置蓄水池、调节池等,且为该系统设置防渗处理,杜绝系统本身发生污染地下水事件;⑤对于矿区工业场地及生活区需硬化防渗,防止对地下水质产

文章编号:1674-1803(2014)03-0032-03

第26卷3期中国煤炭地质

COAL GEOLOGY OF CHINA

Vol.26No.03煤矿地下水环境影响评价中常见问题的探讨

胡伟伟1,李婷2,牛光亮3,朱欢4,苗立永1,马海波1

3. 中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710054;4. 陕西中圣环境科技发展有限公司,陕西西安710045)摘要:《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ610-2011)的颁布与实施,对规范煤炭工业建设项目地下水环境影响评价工作,提高地下水环境影响评价的技术水平具有十分重要的意义。然而自导则颁布以来,业内对地下水评价工作的技术难度存在不同的理解,尤其是煤炭行业项目类型较多,对地下水环境的扰动特点及复杂程度不一。从地下水评价的四个方面:分类定级、现状调查评价、影响预测、预防措施逐一进行分析,提出每项工作中常见的问题和难点,并给出相应的理解和建议,期待可以提高地下水评价工作的科学性和合理性。关键词:煤矿地下水;环境影响评价;导则;分类定级;现状调查;预测中图分类号:P641.4+61;X143

文献标识码:A

(1. 中煤西安设计工程有限责任公司,陕西西安710054;2. 陕西工程勘察研究院,陕西西安710068;

Discussion on FAQ in Coalmine Groundwater Environmental Impact Assessment

(1.China Coal Xian Design Engineering Co. Ltd., Xian, Shaanxi 710054; 2. Shaanxi Institute of Engineering Prospecting, Xian,

Zhongsheng Environment Technology Development Co. Ltd., Xian, Shaanxi 710045)

Hu Weiwei 1, Li Ting 2, Niu Guangliang 3, Zhu Huan 4, Miao Liyong 1and ma Haibo 1

Shaanxi 710068; 3. Xian Research Institute, China Coal Technology &Engineering Group Corp, Xian, Shaanxi 710054; 4. Shaanxi Abstract:The promulgation and implement of the “Technical Guidelines for Environmental Impact Assessment—GroundwaterEnvi⁃ronment ”(HJ610-2011)have extremely vital significance to standardize the coal industry construction project groundwater environ⁃mental impact assessment and to improve its technical level. However, since the promulgation of the guidelines, different interpreta⁃tions does exist difficulties on groundwater assessment; especially multitudinous project types in coal industry caused different peculiar⁃ities and complexities of disturbance on groundwater environment. The paper analyzed four aspects of the assessment:classification and grading, present situation investigation and assessment, impact prediction and prevention measures one by one. Combed out FAQ and nodi in every item of works, provide corresponding understanding and suggestions, thus improvement of scientificity and rationality in groundwater assessment can expect. tion; prediction

Keywords:coalmine groundwater; environmental impact assessment; guideline; classification and grading; present situation investiga⁃

0前言

煤炭行业作为我国能源支柱产业,在快速推进国民经济发展的同时,也为此付出了沉重的环境代价,特别是对地下水资源与地下水环境的破坏。由于相当多的地方在采煤活动中没有对地下水采取、科学、合理、有效的保护措施,导致我国各地区地下水环境遭到了不同影响和恶化,加剧了我国地下水资源的短缺问题。多年来,环境影响评价工作在指导和实现矿区的环境保护过程中起到了积极作用,然而由于一直没有相应的规范和标准来指导地下水环评工作,在实际的地下水环评工作中常常表现出

作者简介:胡伟伟(1985—),男,陕西榆林人,工学硕士,主要从事与

地下水环境相关的工作和研究。

收稿日期:2013-11-05责任编辑:樊小舟

评价内容侧重不同、评价程度轻重不一,评价方法层次不齐等现象,从而无法有效地为矿区的地下水环境保护工作提供科学依据[1-4]。

2011年2月11日,国家环保部第一次正式出台

了《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ 610-

2011)(以下简称导则),并于6月1日正式实施。导

则的出台不仅实现了地下水环评从无到有的突破,完善了环境影响评价技术体系,而且彻底改变了地下水环评工作缺乏统一标准指导工作的局面,对于指导我国地下水资源与环境保护工作具有重要意义。同时,我们也清晰的认识到,导则出台以来各专家学者以及从事地下水环评的工作者对地下水导则的理解和实施有不同的见解。尤其是煤炭行业的地下水评价工作。煤矿建设项目的类型多变(新建、扩建、技术改造/升级、产能释放、小煤矿整合等),对地

胡伟伟,等:煤矿地下水环境影响评价中常见问题的探讨

下水的扰动和影响同样存在差异。随之出现了专门针对煤炭行业的《环境影响评价技术导则煤炭采选工程》(HJ 619-2011),对煤矿地下水评价工作做了概括、说明和具体化。本文结合已经做过的一些具体项目对地下水评价中常见问题的解决方法,就煤矿地下水评价工作中经常碰到的问题逐一论述,旨在抛砖引玉、共同探讨,以便能够更加科学、合理的评价煤炭开采对地下水的影响,并提出切实可行的预防措施[5-6]。

气带分布是否连续。一般的地质报告或勘查报告并未对上述指标做出全面的描述。因此,本项判定指标应该建立在对工业场地及临时矸石场勘查试验的基础上。不应该简单的描述包气带的厚度等,而脱离的勘查试验等基础工作。包气带的勘查和试验主要包括包气带岩性、厚度和渗透性调查。岩性和厚度调查通过现场踏勘给出Ⅰ类区包气带的岩性和厚度,如果可能尽量给出场地剖面图。渗透性调查则需要通过渗水试验得出,常用的方法有双环和单环渗水试验,分别在工业场地及临时矸石场进行平行试验,并最终在报告中反应试验的过程和结果。实际情况中上述工作有时并不能顺利或者完全进行,例如山西某矿临时矸石场基岩出露,基岩硬度大,做渗水试验的难度很大。此时,建议详细调查和描述包气带岩性、厚度,根据岩性给出的渗透性数量级。

第二项,含水层易污染特征中需要主要地下水的埋深情况,埋深或者潜水位可以5m 为界。同时,地下水与地表水是否存在补排关系。地下水含水系统中隔水层是否分布连续,决定含水层间联系是否密切。这些资料可通过实地调查和地质报告获得。如果地质报告形成时间较早,并且和目前评价区的水文地质条件存在明显的差异,例如矿井涌水量发生较大变化、地下水的补径排条件发生变化等等,则需要重新调查实际情况。

地下水敏感程度分级中容易出现理解偏差的是项目是否处在水源地或地下水保护区的补给径流区,要对上述因素做出合理的判定需要对区域地下

水的补给、径流及排泄情况有一个宏观的认识。项目区无论处在补给或者径流区都会对敏感点产生影响。因此,在做本项判定时需要对区域流场清晰,可通过区域流场图判定。

污水排放量及污水水质复杂程度的判定一般不会出现偏差。

1.2.2II 类项目定级工作

依据《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ 610-2011)规定II 类项目的定级通过表2中的各项因素确定。

表2中第一项判定指标为矿井涌水量的大小,对此项指标工作中一般依据地质报告给出的预测水量作为判定依据。但是也有例外,如矿井实际涌水量与地质报告中预测的水量存在较大偏差,或者地质报告完成时间很早,如今的水文地质条件已经发生了改变,此时建议由相关部门重新给出预测结果,或者以实际观测涌水量为准。

第二项判定指标,对煤矿而言应当采用引用影

1煤矿地下水评价分类定级

地下水影响评价工作应根据建设项目对地下水扰动的特点进行分类。就煤矿而言,应根据煤矿建设、开采及洗选对地下水的影响方式和特点进行分类,在此基础上对分类结果分别进行定级工作。1.1煤矿开采地下水评价分类

关于地下水环境影响评价的分类工作目前在行业内已经形成了比较统一的认识,即建议对煤炭建设项目的类别分区域进行确定,井田(矿田)开采范围主要对地下水水位及水量产生影响,应确定为Ⅱ类项目;煤矿工业场地和排矸场地基本不会对地下水水位和水量产生影响,而有可能对地下水水质产生影响,因此确定为Ⅰ类项目。在具体工作中应分别判定地下水环境影响评价工作等级,按各自的工作等级开展地下水评价工作。1.2地下水评价等级的确定

在地下水评价环境影响评价的等级确定中存在一些不同的看法,在此笔者分别就I 类与II 类项目的定级提出自己的见解。1.2.1I 类项目定级工作

依据《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ 610-2011)规定I 类项目的定级通过表1中的各项因素确定,下面将从不同判定因素逐一分析。

表1中的五个判定指标中,前三项判定指标经常容易出现不同理解。首先第一项,包气带防污性能。其判定的具体指标为包气带厚度、渗透系数、包

表1Ⅰ类区分级判定指标

Table 1Determinant index for zone category I grading 分级判定指标包气带防污性能含水层易污染特征

地下水环境

敏感程度污水排放量污水水质复杂程度

判定依据

包气带厚度、渗透系数、分布是否连续地下水与地表水、地下水之间的水力联系项目评价范围是否处在水源地、地下水保护区,或上述保护区的补给径流区,以及是否存

在分散居民饮用水源等排放量与1000m 3/d、10000m 3/d的大小关系

污染物类型数,需预测的水质指标数

表2II 类区分级判定指标

Table 2Determinant index for zone category II grading 分级判定指标

判定依据矿井涌水量的大小引用影响半径的大小目评价范围是否处在水源地、地下水保护区,亦或上述保护区的补给径流区,以及是否存在分散居民饮用水源等

是否会产生地面沉降、荒漠化、含水层疏干现象明显等现象

泉水以及河流等大体摸清评价区的水文地质条件以及地下水环境现状。在调查和监测中一定要把握一个原则,即代表性。结合地下水导则对于不同评价级别的布点数量要求,合理的布设监测点。同一层分布点最好可以兼顾不同地貌单元、不同关注区域及敏感点的现状,以便能够较全面的反映评价区的地下水环境现状,同时为下一步的地下水环境影响预测提供基础资料。

地下水供水(或排水、注水) 规模地下水水位变化区域范围地下水环境敏感程度

环境水文地质问题

3采煤对地下水的影响预测

3.1Ⅰ类区评价影响预测

针对煤矿的特征,Ⅰ类区评价对象的选择建议针对工业场地及临时排矸场(排土场)开展地下水影响预测工作。选煤厂评价重点是煤泥水一级闭路循环措施论证、设施运行的强化管理与风险预案。

地下水污染因子的确定方面,煤矿项目对地下水的污染主要来自工业场地煤泥水、矿井(坑)水及生活污水及排矸场(排土场)淋溶液。实际生产过程中,工业场地煤泥水闭路循环不外排,生活污水经处理后大多数项目全部回用,矿井(坑)水则经处理后回用,多余的达标排放。工业场地污水污染物主要为SS 和COD 。COD 是多种有机物的集合,随时间和水流扩散将大量降解,因此,建议对于工业场地地下水污染影响以分析为主,重点是论证技术保证措施。对于排矸场(排土场),污染因子主要为矸石(剥离物)经过雨水淋溶浸出的无机污染物,建议通过矸石淋溶试验测定地下水污染因子。若各监测因子监测浓度超过地下水Ⅲ类标准,则确定超标的污染物为污染模拟的因子。在实际工作中也会碰到如下情况,例如陕北某矿矸石淋溶液监测结果表明各污染物浓度均未超过地下水Ⅲ类标准,此时如果预测地下水污染物运移规律则意义不大,建议以分析为主。3.2对Ⅱ类区评价范围确定原则的建议

(1)预测范围。Ⅱ类区的评价范围是预测过程中比较难确定的一个因素,建议在评价中通过如下方式确定。边界确定;

①可以参考自然边界条件的项目尽量依据自然②不能参考自然边界条件,但对具有供水意义③既不能参考自然边界,也对具有供水意义含

响半径进行判定。其代表的含义是井田中心外扩的影响距离,而影响半径的含义为井田边界外的影响距离。在判定中应当以引用影响半径作为依据。例如煤矿开采中影响半径计算结果一般为几十米左右,而引用影响半径结果为几千米。而煤矿开采中井田内煤系地层含水层一般都会疏干,因此引用影响半径能反应项目对地下水的影响范围。

地下水环境敏感程度与Ⅰ类区的判定类似,在此不再赘述。唯一区别是Ⅱ类煤炭建设项目评价级别判定时,如果以“水土流失重点防治区”作为敏感处理的话,西北大部分地区几乎都是敏感区,大大的增加的评价的难度,与项目实际对地下水的影响有出入。因此,“水土流失重点防治区”建议按水利部公告[2006]第2号《水利部关于划分国家级水土流失防治区的公告》中规定的“水土流失重点预防保护区”执行。

对于煤矿而言,第四系判定指标容易出现不同的理解。在此笔者认为导则中提到非常重要的一条判定条件,即含水层疏干现象明显。众所周知,就目前的开采实践,煤矿在开采中几乎疏干了煤系地层的水,如果将煤系地层作为含水层的话,那么仅此一条判定结果肯定是“强”,更不用说是否会产生沉降,而煤矿开采当中一般还会伴生地面沉降的发生。当然含水层与隔水层的概念是相对的,在贫水地区弱富水层也可能是主要的含水层,而在水资源丰富的地区则可认为是相对隔水层。此项判定应根据项目的实际情况而定,在缺水地区笔者建议一般情况环境水文地质问题判定结果为“强”。

2评价范围内现状调查

对于现状调查,其首要任务就是在开发建设项目建设之前,通过现场踏勘试验以及合理的设置监测点,从总体上摸清评价范围内地下水环境的基本情况。例如通过一些水文地质点如钻孔、民用水井、

的含水层有导通影响的项目,则可以下游扩大2km 、两侧外扩1km 来确定;

水层无导通影响的项目,则建议根据生态评价范围确定。

(下转第38页)

学出版社,1991.

对所建立模型进行检验,达到了优秀的精度等级。

(2)利用灰色理论对矿井涌水量的预测是一种趋势预测,因此存在一定的误差。但是,计算结果表明,灰色理论模型具有所需样本量少、无需知道样本的分布规律、运算量小且运算时间短以及预测精度高等优点,可以在矿井基建与生产的不同阶段,对矿井涌水量的变化趋势进行动态预测评价,为矿井防排水系统的设计和矿井防治水措施的制定提供依据,是一种行之有效的方法。参考文献:

[1]张平, 刘成河. 煤矿井下涌水量预测及矿井排水能力改造[J].煤矿安全,2011, (01):100-103.

[2]邓聚龙. 灰色理论基础[M].湖北武汉:华中科技大学出版杜,1992.

[4]肖有才,张秀成,王宏艳. 灰色理论在预测深埋型矿井涌水量中的应用[J].辽宁工程技术大学学报,2004,23(2):175-177.2004,36(2):267-272.

[5]刘思峰. 灰色系统理论的产生与发展[J].南京航空航天大学学报,[6]王苗. 基于灰色理论的矿井顶板涌水量预测模型的建立与应用[D].山东青岛:山东科技大学,2008.

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[8]刘小满, 邢学玲, 王心义. 跃进矿充水因素分析及矿井涌水量计算[9]蔡淼, 孙亚军, 徐智敏, 等. 一种具有时空特征的工作面涌水量预测新方法[J].煤矿安全,2013, (07):175-178.算方法[J].煤矿安全,2011, (08):11-14.

[10]刘埔, 孙亚军, 黄鑫磊, 等.Q-S 曲线的MATLAB 拟合单位涌水量换

[3]王学萌, 聂宏声,李晋陵. 灰色系统模型[M].湖北武汉:华中理工大

(上接第34页)

(2)预测范围与时段。由于煤矿建设项目井田(矿田) 范围较大、服务年限长达几十年甚至上百年,且项目的工程设计仅对项目投产20a 的工作面进行排产方案设计,因此,建议按照远粗近细的原则,重点进行运行期前20a 煤炭开采影响范围的地下水环境影响预测。

(3)预测方法的确定。当井田(矿田)水文地质条件较为简单,煤炭开采导水裂缝带发育高度不会直接导通潜水和具有开发利用价值的含水层时,可采用解析法进行地下水环境影响预测。解析法以导则推荐公式为准,也可以使用泰斯稳定流和非稳定流公式计算。数值法则需要通过建立三维非稳定流模型比较精确的预测地下水的影响范围和渗漏量。

生不良影响。环评建议矸石综合利用,若不能及时利用的矸石堆放在临时排矸场,此时临时排矸场需做硬化防渗处理,保证地下水水质不受影响。

对于煤矿II 类区地下水保护方法有:①保水采煤措施,在此需要论证其技术经济可行性[7]。提出禁止开采措施给出资源保护目标;②在裂隙导通区、构造发育地带,同时会影响到具有供水意义或潜在供水意义的含水层时需留设保护煤柱以保护地下水,必要时禁采;③对于存在采空区的项目,要对采空区积水制定防控措施。对于有突水危险的项目建议矿方开展相应的防治水规划,等等。对地下水环境保护而言,在矿井建设和生产过程中必须对地下水环境(尤其是敏感点的监测)进行监测,对有可能造成影响或污染的居民饮用水井需要制定应急供水预案。参考文献:

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[5]王江莉. 煤矿开采地下水环境影响评价研究—以山西古交煤集团金之中煤矿为例[D].山西太原:太原理工大学,2011(5). 1998,(4):48-53.

[6]朱学愚,钱孝星. 地下水环境影响评价的工作要点[J].水资源保护,[7]范立民. 论保水采煤问题[J].煤田地质与勘探,2005,33(5):50-53.

4防治措施

根据地下水现状调查、影响预测结果,提出有针对性地、可落实的避免和减缓地下水资源破坏的对策措施是地下水环境影响评价工作的意义所在。

目前对煤矿项目而言,煤矿I 类区地下水保护措施有:①控制“三废”排放,加强污水处理及综合利用;②妥善处理生活垃圾及其他固体废弃物;③对生活污水和矿坑涌水处理系统留设足够容量的事故调节池。即使发生事故,也不会使未处理的污废水外流,造成二次水污染;④对生活污水和矿坑涌水处理系统设置蓄水池、调节池等,且为该系统设置防渗处理,杜绝系统本身发生污染地下水事件;⑤对于矿区工业场地及生活区需硬化防渗,防止对地下水质产


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