短路径“疏干-回灌”水循环数值模拟及回灌研究

李 颖，杨 卓，程 丽

(中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 绿色矿山规划设计所，辽宁 沈阳 110015)

露天煤矿具有生产安全、资源采出率高、高产高效等优点，近年来得到快速发展，但是为消除开采过程中地下水引发的地质灾害，开采时需将地下水抽出以降低含水层水位，但该方法造成地下水资源量衰减甚至枯竭，同时排水形成的巨大排泄区影响范围远大于矿坑面积[1]，由此产生的环境负效应尤为突出[2]。由于疏干水量大且不稳定，直接综合利用难度较大，所以疏干水外排需要在系统外寻找新的排泄区来接纳，由此导致原有的补给-排泄平衡被打破[3-4]。同时大量的疏干水排放引发了地表生态环境破坏等问题[5]，对系统外产生了难以逆转的影响。

露天煤矿采用降水井疏干法抽出的疏干水属于洁净水源，直接通过密闭管路和井回灌至原含水层中，水质未受污染，相较于其他回灌水源更能保证原地层水质不受干扰[6-7]。地下水回灌在水源热泵工程中已广泛应用，并在各地的地下水管理条例里对同层等量回灌进行了规定。因此，将疏干水有计划地回灌至原含水层对地下水系统进行补给，是保持露天煤矿区域地下水系统平衡的方法，避免由疏干和排水造成的水资源破坏及不良环境影响产生，是实现露天煤矿绿色开采中保护水资源的有效手段之一。

国外学者PETER Dillon在2005年曾论述采用钻井灌注或沟渠(水池)入渗等方式进行回灌，对于抬升松散层中的水位标高、改善地表植被的取水环境等具有良好的促进作用[8]，美国开展回灌研究最早最多，并最先出台了回灌水质的水法政策，制定了回灌水处理工艺要求的相关规范。……