太原西山煤炭开采区水资源管理保护对策

太原西山煤炭开采区水资源管理保护对策
一、西山煤田基本情况
1、煤炭资源及含煤地层
太原西山煤田含煤总面积1598km2,目前已探明煤炭储量186.3亿t,保有储量160亿t,占山西省煤炭保有储量的6.4%。煤种有肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤和无烟煤五个品种,前三种为炼焦用煤,占总储量的55.88%;后两种为非炼焦用煤,占总储量的44.12%。西山煤田品质优良,是我国最大的焦煤生产基地之一。

2、煤炭开采现状
2007年西山煤田有统配煤矿、地方国营煤矿及其它所有制煤矿275座,原煤产量4035万t,比1980年增加了两倍多,比1949年增加了106倍。井田面积总计788.19km2,设计原煤总产量4466万t/a,实际总产量4035万t/a,占全省原煤总产量的9.58%。2010年原煤产量将达到4500万t。按照4500万t/a的生产能力和160亿t的保有储量计算,整个西山煤田的服务年限约266年。

3、矿坑排水现状
经调查, 2007年全省生产煤矿矿坑排水总量约2775万m3,折算平均排水系数为0.7m3/t。太原西山矿务局9大国统煤矿是太原西山煤田开采的主要煤矿,其原煤产量占全部产量的67%;也是矿坑排水量的主要贡献者,其矿坑排水量占全部矿坑排水量的67.3%。另外有些煤矿开采的下组煤(太原组8#、9#煤层)位于奥陶系岩溶水水位之下,以防止突水事故的借口而降压开采深层岩溶水,造成大量岩溶水排放。

二、煤炭开采对水资源的影响
1、对地表水的影响
西山煤田处于中、低山丘陵地带,水系发育。20世纪六、七十年代煤炭大规模开采前,沟中由于有裂隙渗泉、小溪常流、河清山绿。进入八十年代之后随着煤炭的大量开采,采空区面积不断扩大,采空区导水裂隙带和地面沉陷范围也随之扩大,与地表水发生水力联系,地表水渗入地下或矿坑,导致流域内地表径流减少。

另一方面采空塌陷及新增地下贮水空间(采空区)使得地下水与地表水的补径排特征发生改变,天然基流减少转化为矿坑水,改变了地下水系统对径流的调蓄作用,流域内地面径流的动态规律不再只受大气降水和地下水调蓄作用控制,它还要受矿坑排水动态及疏干含水层静储量的影响。这也使得水资源的时空分布更加不均衡。资料表明:太原西山矿区南部的风峪沟水文站,80年代前,流域环境和水文下垫面条件基本处于天然状态。1976~1984年的降水量与径流深资料之间,呈现为良好的相关性,相关系数为0.9686,适应了自然状态流域水文下垫面条件稳定、产流显著的特征。而1986煤炭大规模开采后,降水产流量与原有产流规律不再相符。如处于冶峪沟中游的官地、西峪煤矿,60年代初具规模,80年代开采达到高峰。冶峪沟下游的董茹水文站监测资料表明:1958年降水量532.8mm,地表径流深为31.7mm,1996年降水量564.5mm,地表径流深为5.8m,表明煤炭开采量增大,对地表径流产生明显的影响。此外,大量的矿坑污水不仅严重污染了流域内地表水,还可能通过渗漏污染地下水。

2、对地下水的影响
煤矿开采使上部含水层发生应力形变,产生塌陷、裂缝加强了上、下岩层间的水力联系,改变了降水与地下水的转化关系和地下水径流特征。天然状态下煤、水共存于一个地质体中,各自有其赋存条件及变化规律。但在矿山开发与地质勘探,布设的纵横交错的勘探孔,施工的竖井、斜井、巷道,不同的采掘面、采掘深度以及采空区,使得矿区煤系地层裂隙水、上覆松散岩类孔隙水和下伏碳酸盐岩岩溶水相互贯通,改变了原有的地下水补、径、排条件。煤炭开采后,采空区又发生地面塌陷、裂缝,破坏了浅部地下水隔水层和储水构造,造成水源枯竭、泉水断流、土壤沙化灾害,加速了区域地下水水位下降,减少了地下水储水空间。

西山煤田全部位于晋祠泉域水资源保护区范围内。晋祠泉是山西省著名的岩溶大泉,多年平均天然流量分别为1.95m3/s。20世纪80年代以来,晋祠泉域受降水减少、地表植被破坏、地下水大量开采、煤矿排水等多种因素影响,泉流量衰减严重,于1994年4月30完全断流。尽管泉流量衰减的原因很多,但泉域采煤排水无疑是导致泉水流量削减的主要因素之一。从煤矿排水量与晋祠泉流量对比图可以看出,煤矿排水量与泉流量之间存在明显的反消长关系,随着煤矿排水量的增大,泉流量逐渐减少。                      

煤矿开采直接影响的地下水是煤系地层裂隙水。西山地区大部分农村人畜吃水主要依靠煤系地层之上的二叠系裂隙水,而煤矿开采恰好破坏了该层段的含水层。由于西山煤田开采造成山区人畜吃水困难。

三、煤炭开采区水资源管理保护对策
1、加强立法  依法管理
山西省在煤炭开采对水资源影响的管理方面有较好的法律基础,除国家《水法》、《水污染防治法》等有关水法规外,有全国第一部省级水资源管理条例《山西省水资源管理条例》,以及全国第一部岩溶泉域水资源管理条例《山西省泉域水资源管理条例》,有全国第一部地方性水法规《太原市水资源管理办法》、全国第一部岩溶泉域水资源保护地方性法规《太原市晋祠泉域水资源管理条例》和《太原市兰村泉域水资源管理条例》,对煤矿开采对水资源的影响问题有明确具体的法律约束;水行政主管部门与煤矿生产和管理单位有二十多年的协同管理机制,积累了丰富的经验。在我国北方煤矿开采区,具有很强的代表性。

同时也清楚地看到,各地区法律建设存在平衡性,不同的部门法律尤其是地方性法律法规之间不同程度的存在不协调性,对水资源的科学管理、有效保护、厉行节约、高效利用以及矿区水生态环境的保护不利。应把执法的基准水平统一到国家《水法》和《山西省水资源管理条例》的基本要求上来,解决立法发展不平衡问题,消除法律覆盖盲区,消除政出多门的法律基础。进一步加强煤炭开采区法律法规和有关政策的贯彻执行力度,强化执法队伍建设,建立协同执法机制,提高执法水平,消除有法不依、执法不严、相关政策不落实、不到位和行政不作为的现象。

2、对煤炭开采实行分区管理
根据各大矿区水资源和煤炭资源的实际情况,设立禁采区、限采区和一般控制区。

禁采区是水资源保护的重点保护区域。主要是指泉域重点保护区、城市集中式饮用水水源地一级保护区、水功能区划的保护区和饮用水源开发区、地下水涵养保护区、带压开采危险区等。在禁采区内禁止煤炭开采。

限采区是指水资源的次级保护区域。主要是指岩溶大泉非重点保护区、城市集中式饮用水水源地二级保护区、水功能区划工业用水开发区、带压开采相对危险区等。在限采区内要控制煤炭开采深度、开采层位和开采规模等。

一般控制区,依照相应有关政策和规章制度进行采煤活动。

3、加强煤炭开采区水资源保护制度建设
应当建立健全煤炭生产水资源准入制度、矿坑排水许可制度和煤矿开采对水资源的影响补偿制度。

通过对煤炭生产建设项目水资源论证和水资源影响评价,有下列情形之一的不得准入:①井田位于禁采区的;②预测的矿坑排水系数大于2m3/t的;③正常地块突水系数大于0.15Mpa/m的、非正常地块突水系数大于0.06Mpa/m的;④其它特殊要求的。

矿坑排水是一种特殊形式的地下水开采行为,因此,将矿坑排水纳入取水许可管理范畴进行管理,从申请、登记——受理审批——验收发证——计量收费——到监督管理等,按照取水许可程序予以管理。

实行煤矿开采对水资源影响的补偿制度。按照水资源论证、水环境影响评价、防洪安全影响评价和水土保持方案等评价结果,综合评价煤炭开采对水资源影响程度,以区域确定煤矿开采对水资源补偿费的标准额度。水资源影响的补偿费可纳入生产成本,用于解决煤炭生产企业不能解决的新水源开发、水资源与水生态环境保护、水土流失治理、农村饮水等问题。

4、优化配置水资源  解决矿区缺水问题
目前西山地区广大农村仍面临缺水的困扰,应开展并做好矿区水资源保护与生态修复治理规划,加快新水源开发,大力促进矿坑排水的综合利用,合理配置水资源,以解决矿区生产发展、生态修复用水,着重解决矿区职工和采矿影响区居民生活用水困难问题和改善生活生产既生存条件问题,确保矿区居民喝上优质安全的饮用水,促进煤炭工业的良性发展和可持续发展。

四、结束语
对太原西山煤炭开采区实施水资源管理保护是一项系统工程,可结合煤炭资源整合、西山生态综合治理、分质供水、管井压采等系统工程,统筹规划,科学研究,采取法律、行政、新闻媒体宣传等手段,从根本上遏制太原市水生态环境恶化局面,建设真正意义上的特色文化名城、现代宜居城市。

   

 

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