沟谷地形下煤炭开采对地表径流的影响

摘要

以西部矿区沟谷地形开采条件为背景,采用理论分析和模拟试验的方法,建立岩层移动与潜水位下降的关系,就沟谷地形下煤炭开采对地表径流的影响进行了探讨.结果表明:在采动裂隙未破坏潜水含水层的条件下,其储水盆地形态和汇水面积将受开采沉陷影响而发生改变,从而影响到地表径流分布和区域水系环境.随着地下开采强度的不断增大,沟谷地形下开采引起的地表径流分布将出现“稳定”、“衍生”、“转移”、“恶化”4种类型.当采高和开采面积均较小时,潜水位及地表径流水位下降不明显,故整个区域水系环境变化不大;当采高较大而开采面积相对含水层面积较小时,采煤不会造成潜水位明显下降,但会引起地表沉陷,从而造成开采区域潜水位埋深变浅,当开采区域存在沟谷地形时,由于地势较低潜水易出露地表,从而衍生出新的地表径流;随着开采面积相对含水层面积逐渐增大,采煤会造成潜水位明显下降,进而开采区域之外原有地表径流流量减小甚至消失,而开采区域存在沟谷地形且地表沉陷足够大时潜水出露,地表径流转移至开采区域;最后,采高和开采面积进一步增大时,潜水位大幅下降,直至地表径流全部消失,转移至地下储存,区域生态环境趋于恶化.研究结果可为西部干旱半干旱地区的保水采煤实践提供理论依据.