采动作用下煤矿地下水流场的演变规律

张耀文， 张莉丽， 宋颖霞， 李海君

(1.防灾科技学院生态环境学院， 三河 065201； 2.中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振 动重点实验室, 哈尔滨 150080； 3.北京中矿博能生态环境技术研究院有限公司， 北京 101300)

随着煤炭开采深度和规模的逐渐加大，煤层顶板含(隔)水层结构受采动破坏的影响越发严重，煤矿地下水资源短缺问题日益突出，这一问题在中国富煤缺水的西部矿区尤为显著[1]。为减缓西部矿区由于采煤导致的含水层结构变异、地下水资源破坏与生态环境问题，中国地质学者展开了大量研究工作，钱鸣高等[2]建立了煤矿绿色开采的技术体系，武强等[3-4]提出了“煤-水”双资源矿井建设的理念和技术方法，范立民[5-6]提出了保水采煤的概念和科学内涵，构建了保水采煤研究基本框架。以上研究均指出抑制导水裂隙带发育高度是保护含水层结构的主要途径，也是保水采煤的关键技术。因此，研究采动导水裂隙带发育高度-含(隔)水层结构破坏-地下水位下降-地下水流场变化等一系列矿井水文地质过程，对西部矿区地下水资源和生态环境的可持续发展具有重要的实际意义[7-8]。

采动影响下煤层顶板形成的导水裂隙带可破坏上覆岩层结构，当其发育高度波及上覆含水层时，可导通含水层，导致地下水位急剧降低，形成以矿井为中心的降落漏斗，改变原有的地下水循环条件[9-10]。由此可见，煤层采动形成的导水裂隙带是扰动矿区地下水流场变化的关键因素。……