煤矿水资源调查评价方案

煤矿水资源调查评价方案煤矿水资源调查评价需系统开展基础资料收集、野外调查、监测网络构建及多维度分析，具体实施内容如下：基础资料收集阶段，全面整理区域地质、水文地质、气象及矿井开发相关资料。地质资料重点包括井田及周边地层岩性（含煤系地层、顶底板隔水层、含水层分布）、构造特征（断层、褶皱的产状、导水性）、第四系覆盖层厚度及岩性；水文地质资料涵盖区域水文地质普查/详查报告、含水层（孔隙水、裂隙水、岩溶水）的渗透系数、给水度、水位动态历史数据（近10年观测井水位台账）、泉点流量及出露条件；气象资料需收集近30年降水（年/月均降水量、暴雨频率）、蒸发（水面蒸发量、陆面蒸发量）、气温数据；矿井资料包括建矿以来的排水记录（日排水量、最大/最小排水量、排水高峰期）、矿井充水因素分析报告（主要充水含水层、突水点位置及水量）、矿井水水质检测报告（pH、悬浮物、COD、硫酸盐、重金属等指标的历年变化）；周边用水资料需调查井田5公里范围内农业灌溉（灌溉面积、水源类型及取水量）、工业企业（用水量、取水层位）、居民生活（集中供水水源、分散式井泉数量及取水量）的用水结构及总量。野外调查分三部分实施：一是水文地质测绘，范围覆盖井田边界外扩25公里（依据含水层影响范围确定），重点调查地表水体（河流、水库、鱼塘）的分布、流向、流量（采用流速仪或浮标法测量）、水位（设置临时水尺）及与矿井的水力联系（如河流是否通过断层或采空区渗漏）；泉点调查记录出露位置（GPS定位）、流量（三角堰或量桶计时）、水温、水质（现场测试pH、电导率）及出露地层；井泉调查统计民井、机井的分布密度、井深、开采层位、水位（测绳测量）、水量（提桶法或水表计量）及使用状况（正常/干涸/污染）；塌陷区调查记录范围、深度、积水情况（积水面积、水深）、周边裂缝发育程度及对地表径流的阻断影响。二是物探工作，采用地面瞬变电磁法（TEM）探测主要含水层（如太原组灰岩、奥陶系灰岩）的富水区域及构造导水带，测线间距50200米（根据精度要求调整），点距1050米；高密度电法用于查明浅部（0100米）采空区积水范围及第四系含水层分布，测线沿井田边界及主要断层走向布置；井中物探在已有勘探孔内开展，采用自然电位、电阻率测井划分含水层与隔水层，确定裂隙发育段。三是钻探与试验，在物探异常区及关键水文地质单元布置钻探孔（控制孔间距13公里），孔径不小于130mm，终孔深度穿透主要充水含水层（如奥陶系顶界以下50米），取芯率不低于80%；岩芯编录详细记录岩性、裂隙发育程度、岩溶特征（溶隙、溶洞大小及充填物）；抽水试验在主要含水层（如太原组L2L8灰岩）开展，采用稳定流或非稳定流试验，主孔水位降深3次（每次降深不小于1米），观测孔布置13个（距主孔550米），持续时间稳定流试验不小于24小时，非稳定流试验不小于48小时，同步记录抽水量、水位、水温；注水试验用于隔水层（如本溪组铝土质泥岩）渗透性测试，采用分段压水法，计算单位吸水量；连通试验通过向主含水层投放示踪剂（如荧光素钠、食盐），在下游观测孔或矿井排水口监测示踪剂浓度变化，判定含水层之间及与矿井的水力联系。监测网络建设包括地下水动态监测网和地表水体监测网。地下水监测点按“重点控制、均匀分布”原则布置，主要含水层（如松散层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水）每平方公里布置12个监测孔，采空区周边、断层带附近加密至每0.5平方公里1个；监测孔深度穿透目标含水层，安装自动水位记录仪（精度±0.5cm），每月15日人工复核水位，水温同步测量（精度±0.1℃）；水质监测每季度采样1次（丰、平、枯水期各1次），检测指标包括pH、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、氟化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、重金属（铅、镉、砷、汞）、COD、BOD5，分析方法按《地下水环境监测技术规范》（HJ/T164）执行。地表水体监测点布置在井田上游（对照点）、井田影响段（控制段）、下游（削减段），河流监测断面按《地表水环境监测技术规范》（HJ91.1）设置，每月监测流量（声学多普勒流速剖面仪ADCP测量）、水位（水尺读数），水质监测指标与地下水一致，同步记录地表水体与地下水的补给关系（如河流渗漏段长度、渗漏量计算）。水资源评价分为水量评价与水质评价。水量评价采用水均衡法计算区域水资源总量，公式为：总补给量=降水入渗补给量+地表水体渗漏补给量+侧向径流补给量+越流补给量；总排泄量=蒸发量+侧向径流排泄量+人工开采量+矿井排水量；储存量=含水层体积×给水度（孔隙水）或弹性释水系数×含水层厚度（承压水）；可开采量取多年平均总补给量的60%80%（需扣除生态需水量），同时结合矿井排水能力（最大排水量与稳定排水量）及周边用水需求（现状用水量与规划增量）确定可利用量。水质评价采用单因子指数法与综合评价法，单因子指数Pi=Ci/Si（Ci为监测浓度，Si为标准限值），超过1的指标判定为超标因子；综合评价采用内梅罗指数法，计算综合指数I=√[(Imax²+Iave²)/2]，其中Imax为最大单因子指数，Iave为平均单因子指数，对照《地下水质量标准》（GB/T14848）和《地表水环境质量标准》（GB3838）划分水质类别（ⅠⅤ类）；分析污染来源时，结合矿井水水质特征（如高硫酸盐多源于煤层硫分氧化，重金属超标可能与含矿地层有关）、周边污染源（如化肥厂、养殖场）分布及水文地球化学模拟（PHREEQC软件分析水岩相互作用）判定主要污染路径。开发利用影响分析需预测矿井长期排水对水资源的影响。采用数值模型（如MODFLOW）模拟不同开采方案（正常排水、疏干排水）下地下水位降深分布，预测影响范围（水位降深>1米的区域）及程度（最大降深值）；分析水位下降对周边井泉的影响（如井泉干涸数量、影响人口）、对地表水体的影响（河流基流量减少比例、断流长度）；评估地质环境效应，包括地面沉降（根据含水层压缩系数计算沉降量）、采空区塌陷（结合开采厚度、上覆岩层性质预测塌陷概率）、土壤干化（包气带含水量降低对植被的影响）；针对矿井水利用，计算矿井水可利用量（排水量×处理达标率），提出分质利用方案（如悬浮物≤30mg/L用于井下防尘，硫酸盐≤250mg/L用于工业冷却，达标清水用于农业灌溉）；对于受影响区域，制定修复措施（如对干涸井泉实施人工回灌，回灌水源为处理后的矿井水，回灌量不超过含水层渗透能力；对污染水体采用生物修复技术，投加微生物菌剂降解有机物）。成果需包含详细调查记录（野外手簿、物探原始数据、试验报告）、监测数据台账（水位、水质、流量的时间序列数据）、计算成果（补给量、储存量、可开采量的计算过程及参数取值依据