Page 73 - 煤矿巷道施工技术与管理

第二章 煤矿开采问题与生态环境管理的有关思考

二、煤矿采空塌陷对地下水环境的影响及保护

（一）煤矿采空塌陷对地下水的影响
1. 地下水补给方式改变
地下水的补给方式虽然比较多，但除了地下水径流的补充外，其他补给方式

都与岩石地层结构存在着直接的关系，因此在采空塌陷破坏了岩层结构的情况下，
其补给方式也会发生较大的改变。一方面，煤矿矿区大多都位于山地区域，这类
区域的地下水通常为基岩缝隙水，补给方式也以大气降水下渗为主，如当地降水

较多，超出了地表的下渗能力，则会形成地表径流并对矿区地下水进行持续补充。
然而在煤矿采空塌陷出现后，由于地表形成了较大规模的塌陷区。而地下岩层结
构也被破坏，因此地面与地下的基岩阻隔会大大减少，地表土层的下渗能力则会

随之增加，部分区域甚至会形成直接连通地面与地下含水层的“天窗”，并使得
地面大气降水会迅速渗入或“汇入”地下水径流中，这意味着矿区很难形成地表
径流，大气降水下渗将成为该区域地下水最为主要的补给方式。另一方面，对煤

炭的大规模开采会使得矿区采空面积不断增加，导水缝隙带与地面塌陷范围也会
随之持续扩大，在这些缝隙带的影响下，地下含水层底部岩层也会出现不同程度
的断裂情况，形成的裂缝则会成为地下水下渗的主要通道。这意味着随着矿坑排
水与地下水下渗的持续，地下水径流很难对矿区地下水进行补给，甚至可能会导

致周围的地下水径流分支枯竭，使矿区地下水的这一补给途径完全丧失。
2. 地下水径流分流
在正常条件下，地下水会从高水位向低水位保持稳定运动，径流基本不会出

现太大的变化，但在煤矿采空塌陷问题出现后，径流则会出现不同程度的分流变
化。煤矿采空塌陷后会形成一定的陷空区，受重力影响，地下水径流在流动过程
中会向这些陷空区持续下渗，如陷空区与下方含水层或其他地下水径流相连接，
那么就会逐渐形成新的连通通道，并导致矿区地下水的分流，即便陷空区的矿坑

未与其他径流及下方含水层连通，也会从坑口排出，这同样会产生分流的效果。
另外，在采空塌陷区的底层，部分矿坑内汇集的地下水通常都无法立即排出，长
期下来就会出现比较严重的积水，这意味着加大地下水的储水空间会进一步增加，

如果这样的积水矿坑较多，那么矿区地下水的水位就会严重下降，一旦地下水标
高低于矿坑的高度，那么地下水径流的流线就必然会出现变化。

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