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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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中深埋厚煤层开采地下水位动态变化规律及形成机制

作者(Author):

  • 侯恩科
  • 谢晓深
  • 王双明
  • 龙天文
  • 石增武
  • 杨征
  • 黄永安
  • 谢永利
  • 陈真
  • 白坤
  • 马越
  • 郭亮亮
  • 王岗

作者单位:

  • 西安科技大学 地质与环境学院
  • 陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室
  • 陕西陕煤榆北煤业有限公司
  • 陕西小保当矿业有限公司
  • 陕西省一八五煤田地质有限公司

关键词:

  • 煤炭开采
  • 地下水
  • 水位变化
  • 水资源保护
  • 榆神矿区
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

煤炭开采对风化基岩含水层和潜水含水层的影响是榆神矿区“保水采煤”研究的重点。为揭示榆神矿区风沙滩地区中深埋厚煤层开采条件下地下水动态变化规律和机理,以榆神矿区中部某矿首采工作面(01工作面)为研究区,采用钻探、地下水位观测、野外实地探查和综合分析等方法,研究了采动地下水动态变化规律及其与覆岩损害和地表下沉之间的耦合关系。结果表明:① 风化基岩含水层水位随回采表现出“先下降后回升”并恢复至初始水位的动态变化过程,中间可分为“快速下降”、“回升恢复”和“稳定波动”3个阶段,平均持续时长为102 d。在水位快速下降阶段,水位最大降深、平均下降速率均呈正态分布,且与距工作面中心距离呈指数函数关系;水位回升恢复阶段,持续时长和平均回升速率与距工作面中心距离呈负相关关系;② 当潜水含水层分布局限、侧向补给缺乏时,潜水含水层水位出现“先下降后回升”和“持续下降”至稳定2种动态变化规律,且均未恢复至初始水位;③ 面内风化基岩含水层水位动态变化过程与风化基岩层的剧烈下沉密切相关,风化基岩层下沉速度的增大和减小过程分别对应水位的下降和回升过程,水位下降则与其下沉、临时性裂隙和离层发育有关,水位回升则是下沉减缓、临时性裂隙和离层的闭合以及含水层侧向补给因素有关;面外风化基岩含水层水位的动态变化则与其侧向补给有关;④ 面内潜水位的动态变化过程与地表下沉密切相关,其水位下降与地表活跃阶段早期剧烈下沉具有同时性和一致性,地表下沉造成的潜水水头差和潜水的渗流出露是造成水位下降的主要原因;水位回升则是地表进入活跃阶段后期和衰退阶段,高位潜水侧向补给和大气降水补给造成的;面外潜水位持续下降则是潜水侧向渗流和补给不足造成的;⑤ 中深埋煤层开采条件下,导水裂隙带一般不会导通至风化基岩层,风化基岩含水层水和潜水含水层水不会因采动导水裂隙而漏失,风化基岩水位可恢复,潜水含水层水位会因采动地表移动发生变化。

侯恩科,谢晓深,王双明,等.中深埋厚煤层开采地下水位动态变化规律及形成机制[J].煤炭学报,2021,46(5):1404-1416. HOU Enke,XIE Xiaoshen,WANG Shuangming,et al.Dynamic law and mechanism of groundwater induced by medium-deep coal mining[J].Journal of China Coal Society,2021,46(5):1404-1416.
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