基于數(shù)值模擬的古交地區(qū)煤炭開采對巖溶水的影響研究.pdf

1、晉祠泉是太原市的第二大巖溶泉，是當(dāng)?shù)毓I(yè)、農(nóng)業(yè)及居民生活用水的重要水源。作為我國重要焦煤基地之一的古交礦區(qū)，恰好位于晉祠泉域的補(bǔ)給區(qū)，由于其地理位置的特殊性，使得古交礦區(qū)的煤炭開采活動對晉祠泉域的巖溶水產(chǎn)生了重大影響。隨著古交煤炭開采量的增加，煤系地層各附巖含水層出現(xiàn)了不同程度的破壞，采煤疏排地下水成為當(dāng)?shù)氐叵滤判沟闹饕绞?，從而進(jìn)一步加劇了古交巖溶地下水位的持續(xù)下降，使當(dāng)?shù)厮Y源供需矛盾日益突出。煤炭開采對巖溶地下水的影響不容忽視，

2、研究古交地區(qū)煤炭開采對巖溶水的影響機(jī)制及影響規(guī)律十分必要，對當(dāng)?shù)赜盟踩谋Ｕ虾退Y源的可持續(xù)利用具有重要意義。本文主要研究內(nèi)容及成果如下：
　　（1）在系統(tǒng)收集和整理大量研究區(qū)數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，通過水文地質(zhì)條件分析，掌握古交礦區(qū)各含水層的類型、賦存條件、分布規(guī)律，明確各含水層的補(bǔ)給來源和排泄途徑?；谌S可視化結(jié)構(gòu)軟件GMS構(gòu)建古交三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，直觀認(rèn)識和分析古交巖溶含水層與其他含水層的位置關(guān)系和水力聯(lián)系。
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3、以采煤活動影響下含水層結(jié)構(gòu)變化機(jī)理和礦坑排水水源組成分析為前提，探討古交地區(qū)煤炭開采對不同含水層補(bǔ)給、徑流、排泄的影響，以目標(biāo)含水層與其他含水層間的水力聯(lián)系為基礎(chǔ)，綜合分析古交煤炭開采對巖溶含水層補(bǔ)給、徑流、排泄條件的影響。
　?。?）建立古交煤炭開采對巖溶水影響的量化分析模型。將1980年前視為無采煤期，1980年后視為采煤期。基于1975~1980年數(shù)據(jù)，應(yīng)用地下水模擬軟件GMS對研究區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行概化，通過識別驗(yàn)證，建立

4、古交無采煤影響的巖溶水?dāng)?shù)值模型；以此模型為基礎(chǔ)，選取存在實(shí)際統(tǒng)測水位的年份1985年、2000年及2009年，模擬三年無采煤影響的巖溶水水位，通過與實(shí)測水位對比，并結(jié)合歷年原煤開采量數(shù)據(jù)，分析古交煤炭開采對巖溶水的影響量及影響規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明：在采煤影響下，古交巖溶水位在1980年到1985年下降7.42m、平均噸煤影響率為4.65m3/t，1980年到2000年巖溶水位下降20.65m、平均噸煤影響率3.32m3/t，1