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地下水環(huán)境影響預(yù)防措施
根據(jù)地質(zhì)勘探及生產(chǎn)礦井資料，礦區(qū)范圍內(nèi)煤層瓦斯含量不大，均屬低瓦斯礦井；隨著生產(chǎn)礦井不斷向井田深部推進(jìn)，瓦斯含量有所增加，預(yù)計礦區(qū)深部區(qū)域可能是高瓦斯地區(qū)，尤其是下組煤的開采，由于埋藏相對較深、壓力大，亦可能存在高瓦斯，應(yīng)加強瓦斯勘探，進(jìn)行煤與瓦斯突出危險性鑒定。同時，現(xiàn)行法律法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策、專項規(guī)劃均提出了煤層氣資源合理開發(fā)的相關(guān)要求。
礦區(qū)內(nèi)東龐礦井由于瓦斯的增大，已于2017年初新建立了地面瓦斯抽采系統(tǒng)，并于2017年2月份投入運行。目前已經(jīng)委托中國礦業(yè)大學(xué)對瓦斯利用進(jìn)行綜合評價，據(jù)初步資料表明，預(yù)計可以建設(shè)瓦斯電廠。但礦區(qū)總體規(guī)劃中未針對礦區(qū)瓦斯氣資源利用進(jìn)行具體規(guī)劃。應(yīng)進(jìn)一步加快建設(shè)瓦斯利用設(shè)施的步伐，使礦區(qū)瓦斯利用率達(dá)到相關(guān)技術(shù)政策的要求。
8.3.2
礦區(qū)開發(fā)活動對地下水影響的主要因素為煤炭開采和廢水排放，其中煤炭開采對地下水的影響主要表現(xiàn)在含水層結(jié)構(gòu)破壞和地下水資源流失，廢水排放主要表現(xiàn)在污染物以下滲的形式進(jìn)入地下而污染地下水水質(zhì)。
8.3.2.1 地下水資源流失減緩與保護(hù)措施 為了有效保護(hù)區(qū)域地下水資源，減緩礦區(qū)煤炭開采對區(qū)域地下水含水層和水資源的不良環(huán)境影響，本評價提出從規(guī)劃實施的設(shè)計階段、礦井勘察階段、項目建設(shè)階段、規(guī)劃實施階段等全過程對礦區(qū)地下水資源進(jìn)行保護(hù)，具體措施如下：
(1)規(guī)劃設(shè)計階段 ①在規(guī)劃新建礦井設(shè)計階段應(yīng)根據(jù)整個礦區(qū)的地下水分布情況，補給、徑流和排泄的特點，重點劃分井田的“富水區(qū)”、“缺水區(qū)”、“水文地質(zhì)復(fù)雜區(qū)”、“底板突水壓力區(qū)”等，便于在規(guī)劃實施階段有針對性地進(jìn)行保護(hù)。
②礦井開拓方案設(shè)計過程中，邢臺市飲用水源一級保護(hù)區(qū)下禁止采煤，二級保護(hù)區(qū)內(nèi)有條件的限制煤炭開采、實施煤炭保護(hù)性開采，以保證飲用水源地的供水安全；重要地表水體(南水北調(diào)總干渠、白馬河、七里河、沙河、北澧河、滏陽河等)下留設(shè)保護(hù)煤柱或采取全采全充填的形式進(jìn)行水下采煤。
(2)規(guī)劃礦井勘查階段
①在規(guī)劃礦井或礦區(qū)后備區(qū)勘察、勘探階段，鉆孔封閉必須規(guī)范，同時建立技術(shù)檔案，以備建井及生產(chǎn)利用。
②查清礦區(qū)水文地質(zhì)情況(包括地層各巖層透水性、滲透系數(shù)、礦井水量，斷層、陷落柱、封閉不良鉆孔等的分布和導(dǎo)水性等)，查明地方小煤礦采空區(qū)積水、老窯積水分布、水量等情況，繪制水文地質(zhì)資料相關(guān)圖件(礦井水文地質(zhì)圖、礦井具有供水意義的含水層等厚線圖、礦井基巖等厚線圖等)，以備礦區(qū)后續(xù)開發(fā)中利用。
(3)項目建設(shè)階段
新建4對礦井具體施工階段，其井筒在穿透含水層時應(yīng)及時進(jìn)行封堵，并采用合理的施工方式和無毒無害材料，比如采用凍結(jié)法施工、使用高標(biāo)號無毒水泥等，最大限度減緩施工階段對地下水資源的破壞影響。
(4)規(guī)劃實施階段
規(guī)劃實施階段即各規(guī)劃礦井生產(chǎn)階段，該階段是對地下水資源進(jìn)行保護(hù)的重要階段，由于邢臺礦區(qū)今后以開采2號煤和9號煤為主，各井田開采深度加大、范圍轉(zhuǎn)移，故本評價提出以下減緩、保護(hù)措施： ①采煤過程中，探明各采掘工作面的水文地質(zhì)情況、地質(zhì)構(gòu)造情況，如導(dǎo)水?dāng)鄬�、�?dǎo)水陷落柱的分布、范圍、大小等，并采取合理的開拓方案和采煤方法，按要求留設(shè)防水煤柱和采取其它防治突水的措施，確保采煤導(dǎo)水裂隙不對本區(qū)具有供水意義的含水層產(chǎn)生明顯影響；
②在煤炭開采過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計開采邊界開采，禁止越界開采；同時對重要地表水體或水源區(qū)按規(guī)范留設(shè)合理的保護(hù)煤柱；
③本區(qū)水資源缺乏，煤炭開采應(yīng)堅持“保水采煤”；在煤層上覆巖層變薄區(qū)域有可能對第四系潛水含水層產(chǎn)生較大影響時，應(yīng)采取“保水采煤”措施；
④開展煤層開采模擬試驗，并以試驗結(jié)果、導(dǎo)水裂隙不溝通上覆隔水層為原則，嚴(yán)禁越界開采和超地質(zhì)承載能力開采；
⑤開采技術(shù)層次上，應(yīng)根據(jù)各井田煤層埋深、煤層厚度、地層結(jié)構(gòu)、含水層性質(zhì)等進(jìn)行設(shè)計，必要時采取限采高、條帶開采、充填開采等降低采煤導(dǎo)水裂隙帶高度的采煤方法；
⑥下組煤開采過程中，充分總結(jié)礦區(qū)現(xiàn)有礦井開采9號煤的成功經(jīng)驗，各礦加大技術(shù)溝通與交流，嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦防水規(guī)定》，采用底板注漿、帶壓開采、全采全充填等技術(shù)，避免奧灰水突水事故的發(fā)生，確保區(qū)域奧灰水供水區(qū)的水位、水量不受明顯影響；
⑦規(guī)劃的白澗鐵礦項目在開采過程中，應(yīng)加強對地下水資源的保護(hù)，采取科學(xué)合理的開拓方式和保護(hù)措施，如采取帷幕注漿技術(shù)，阻隔礦井與
外圍奧灰水的聯(lián)系，減輕對區(qū)域地下水資源的不利影響。
8.3.2.2 礦區(qū)9號煤帶壓開采配套防治水措施
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礦區(qū)規(guī)劃新建的邢臺西井開采9號煤，現(xiàn)有的東龐北井、葛泉東井和章村三井以及顯德汪礦井，均將在9號煤試采成功的基礎(chǔ)上，繼續(xù)往深水平延伸，面臨的開采壓力進(jìn)一步加大。帶壓開采是一項技術(shù)難度大、需要嚴(yán)密組織并輔以相關(guān)配套措施的復(fù)雜的系統(tǒng)工程。為了保證這項工作的安全性，要求在基本查明各礦井水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，采取嚴(yán)格的技術(shù)措施，才能更有效地解放受水威脅的煤炭資源。根據(jù)邢臺礦區(qū)現(xiàn)有礦井下組煤開采的實踐經(jīng)驗，除了建筑防水閘門實行分區(qū)隔離開采、增加抗災(zāi)強排能力、建立專業(yè)的探放水和注漿技術(shù)隊伍（包括儀器、設(shè)備）、健全奧灰含水層地下水位動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)、建立安全可靠的通信系統(tǒng)并制定避災(zāi)路線等措施外，還應(yīng)加大防治水技術(shù)工作（包括技術(shù)管理工作）的力度，同時應(yīng)貫徹“先探后掘，不探不掘不采”的防探水原則。為保證邢臺礦區(qū)9號煤帶壓開采防治水安全，也為減緩礦區(qū)下組煤開采對奧灰水的影響，本評價提出具體的技術(shù)措施建議如下：
(1)水文地質(zhì)異常帶的探查及治理
在開拓掘進(jìn)過程中，對巷道落差較大的斷層，必須編制專門的探放水設(shè)計，巖巷超前距不小于20m，半巖巷和煤層中超前距不少于30m，探水孔一次不少于2個，遇導(dǎo)水?dāng)鄬雍推扑閹r，注漿加固�；夭晒ぷ髅婊蛲鈬吔鐢鄬勇洳畲笥�5.0m時，按規(guī)程要求留設(shè)防水煤柱。
工作面應(yīng)采用各種綜合物探手段，探測工作面內(nèi)有無隱伏斷層和陷落柱，探測工作面底板薄弱帶，如發(fā)現(xiàn)異常則用鉆探方法加以驗證，并進(jìn)行注漿加固，及時采取措施，防止突水。
物探方法的選擇主要考慮對“探查體識別與定位”的“敏感性”：采用地面三維地震勘探手段，主要探查9號煤層及隔水層中斷層和異常體；地面瞬變電磁探查煤層底板富水性，從宏觀上把握含水層富水性特征；井下可采用直流電法長距離超前探測技術(shù)和三、四極結(jié)合的假異常排除技術(shù)探測掘進(jìn)頭前方富水構(gòu)造；坑透探查煤層構(gòu)造；直流電法和音頻電透視結(jié)合探查工作面底板隔水層富水區(qū)。經(jīng)冀中能源各礦開采實踐，以上方法比較實用，且效果明顯。
勘探鉆孔盡量考慮“一孔多用”：探查孔、試驗孔兼做注漿孔；后期補充注漿孔兼做前期注漿效果驗證孔。
應(yīng)加強垂向?qū)畼?gòu)造的探查，尤其是導(dǎo)水陷落柱的探查。在有垂向?qū)畼?gòu)造的地區(qū)，在預(yù)先處理或留設(shè)必要的防水煤柱后，才能進(jìn)行安全采掘。
(2)開展與減少9號煤底板破壞深度相適應(yīng)的采煤工藝的研究
不同的采煤工藝對隔水層底板有不同的采動破壞作用，改進(jìn)采煤工藝，減少開采引起的底板破壞深度，無疑增加了底板隔水層的有效厚度，有利于9號煤的安全開采。
影響底板破壞深度的因素較多，其中的人工因素主要為工作面斜長，工作面斜長越大，底板破壞深度越大。此外，工作面的推進(jìn)速度也與底板突水有一定關(guān)系，工作面的推進(jìn)速度越快，越不容易突水，工作面的推進(jìn)速度越慢，越容易突水。
改進(jìn)采煤工藝，就是采用工作面斜長較小的、工作面推進(jìn)速度較快的采煤工藝方法，以此減小底板破壞深度，增大底板的安全性。改進(jìn)采煤工藝的優(yōu)點是可以通過人工控制有效減少底板的破壞深度，缺點是有可能制約礦井的生產(chǎn)能力，降低下組煤的生產(chǎn)效益。
同時，應(yīng)進(jìn)行礦壓觀測，掌握礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，為預(yù)防工作面煤層底板突水提供科學(xué)依據(jù)。
(3)以本溪灰?guī)r作為中間指示層，捕捉奧灰水源突水信息
本溪灰?guī)r含水層是礦井主采9號煤間接充水含水層，與奧灰含水層分屬兩個獨立的含水系統(tǒng)。一般情況下，二者之間沒有水力聯(lián)系，無論從總礦化度、硬度、典型特征離子含量上均有一定的差異。但是，當(dāng)兩者通過斷層或裂隙帶發(fā)生水力聯(lián)系時，在水位、水質(zhì)、水溫等方面具有十分相似的特征。據(jù)此，可以間接地指示奧灰水導(dǎo)入本灰含水層的信息。通過在井下施工本灰鉆孔，能夠達(dá)到預(yù)測煤層底板突水的目的。
(4)加強煤層底板突水監(jiān)測工作
在9號煤試采期間，對于經(jīng)過注漿改造的各類薄弱帶或者其它認(rèn)為有可能突水的地段安裝應(yīng)力、應(yīng)變、水溫及水壓監(jiān)測裝置，通過井下通信系統(tǒng)將采集到的信息及時傳遞到井上，以便對工作面煤層底板突水做出適時預(yù)報，從而為避災(zāi)應(yīng)急預(yù)案的啟動提供依據(jù)。
在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益合理對比確定試采9號煤煤炭資源的條件下，尚應(yīng)在目前已經(jīng)取得的勘探成果的基礎(chǔ)上開展如下補充勘探工作：
①開展奧灰、本灰含水層井下放水試驗工作，查清試采區(qū)范圍內(nèi)斷層水文地質(zhì)條件，進(jìn)一步研究奧灰、本灰含水層的富水性特征；同時，通過地下水流場的數(shù)值模擬對試驗區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行分區(qū)，預(yù)測其正常和最大涌水量，論證疏水降壓和帶壓開采結(jié)合方案的可行性，探討擴(kuò)大試采范圍的可能性。
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②在井下施工各類鉆孔(放水孔、觀測孔、探水孔)過程中，應(yīng)注意觀察奧灰、本灰含水層原始導(dǎo)高發(fā)育情況，總結(jié)其發(fā)育規(guī)律；同時，應(yīng)統(tǒng)計各類鉆孔奧灰八段充填情況，研究其作為隔水層厚度的可利用性和可靠性。
③有關(guān)采煤活動影響下9號煤煤層底板破壞深度的測試工作，要求在試采期間安排一定數(shù)量的代表性工作面進(jìn)行測試研究，為9號煤安全試采提供可靠依據(jù)。
8.3.2.3 地下水污染預(yù)防措施 地下水水質(zhì)一經(jīng)污染，其治理需要時間長，治理成本較高。因此，礦區(qū)開發(fā)過程中應(yīng)以保護(hù)地下水水質(zhì)作為重點之一。地下水污染防治與保護(hù)建議采取如下措施：
(1)采煤過程中，對地下水造成污染的主要是工作面，因此在條件具備時，應(yīng)將大巷水和工作面涌水分開，采用不同的水倉和疏排管道，可分階段施行；實行超前疏干，以利礦井水回用；礦井水應(yīng)長期觀測、建檔。
(2)按照“用污排凈”的原則，地面生產(chǎn)生活污水全部回用不外排；礦井井下排水采用混凝、沉淀、過濾、消毒等設(shè)施進(jìn)行處理，處理后的廢水用于井下消防灑水、地面生產(chǎn)用水、洗浴用水、綠化用水等，也可用于礦區(qū)內(nèi)電廠或其它工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)補充水以及用作農(nóng)田灌溉用水等，提高礦井水回用率。
(3)本區(qū)第四系淺層地下水對區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有供水意義，區(qū)域第四系淺層地下水主要靠區(qū)域側(cè)向徑流下滲及大氣降水補給。污水漫排或納污地表水體水質(zhì)受到污染或水質(zhì)較差時，會直接影響第四系淺層地下水水質(zhì)，所以控制地表水體水質(zhì)不受污染是保護(hù)地下水質(zhì)量的最佳途徑。
主要措施是消除地下水污染源和切斷污染物滲入地下含水層的途徑。一般多采取改進(jìn)工藝，減少污染物排放量，嚴(yán)格污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；提高廢水回用率，減少廢水排放量；加大污水處理力度，使廢水處理率達(dá)到100％，同時污水處理站集水池底部應(yīng)作防滲處理；加強管理，確保污水處理設(shè)施運行良好，制定應(yīng)急預(yù)案；妥善處置工業(yè)廢渣和生活垃圾；禁止用滲坑、滲井方式排放廢水，嚴(yán)格控制污水灌溉水質(zhì)；采煤過程中注意矸石排放點的選擇，酸性礦井水、高礦化度礦井水經(jīng)治理后方可外排；建立地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，為地下水污染防治提供依據(jù)。
8.3.2.4 水源地保護(hù)措施
(1)邢臺市水源地保護(hù)措施
邢臺市區(qū)集中式飲用水水源地保護(hù)區(qū)位于礦區(qū)中部，覆蓋了整個邢臺市區(qū)，北至白馬河，南至沙河，西至朱莊水庫、東至京珠高速公路。邢臺礦及規(guī)劃新建的邢臺西井均位于邢臺市飲用水水源保護(hù)區(qū)的二級保護(hù)區(qū)內(nèi)，其一級保護(hù)區(qū)為市區(qū)的3處集中供水的水井群，位于邢臺市區(qū)，不在礦區(qū)井田范圍內(nèi)。一級保護(hù)區(qū)內(nèi)禁止采煤，二級保護(hù)區(qū)和準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)應(yīng)實行有條件的采煤，以不影響邢臺市飲用水水源安全為優(yōu)先原則，煤炭開采過程中應(yīng)積極采取相應(yīng)措施防止對奧灰水造成明顯不良影響。
從百泉水文地質(zhì)單元的奧灰水的補給、徑流和排泄途徑來分析，邢臺礦區(qū)大部分井田雖然處于相對較緩的弱徑流帶上，但井田內(nèi)水文地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性，使得一部分奧灰水以礦井水的形式排泄出來，對整個奧灰水的徑流有一定的擾動影響，在各井田西部煤層露頭區(qū)或埋藏較淺區(qū)域，在各井田導(dǎo)水?dāng)鄬印?dǎo)水陷落柱等分布區(qū)域，是奧灰水容易受影響的區(qū)域，應(yīng)加大這些區(qū)域的水文地質(zhì)勘探和防水煤柱的留設(shè)，以減少以礦井水形式排出的奧灰水資源量，從而整體上減輕礦區(qū)開發(fā)對奧灰水的影響。
邢臺礦區(qū)還應(yīng)加大煤炭開采過程中奧灰水水位的變化情況，建立起從補給區(qū)、經(jīng)徑流區(qū)到排泄區(qū)的全過程的奧灰水監(jiān)測體系，如實記錄并定期整理，以跟蹤評價礦區(qū)煤炭開采對邢臺市飲用水源地、百泉泉群、達(dá)活泉泉群的影響。
根據(jù)煤炭開采對地下水的環(huán)境影響分析結(jié)果，邢臺礦和邢臺西井的煤炭正常開采產(chǎn)生的礦井水主要來自煤層上方的含水層，這些含水層的水量
大多以靜儲量為主；另外，邢臺西井開采下組煤采用“帶壓開采”、“底板注漿”等“保水采煤”技術(shù)，降低了奧灰水透水的可能性，同時對位于邢臺市區(qū)下的部分井田范圍內(nèi)的煤炭暫緩開采，在不發(fā)生奧灰水透水事故的情況下，可使邢臺西井的煤炭開采對邢臺市飲用水水源保護(hù)區(qū)影響降到最低。
(2)居民分散供水水源的保護(hù)措施
根據(jù)調(diào)查，礦區(qū)內(nèi)居民-主要水源為第四系承壓水和奧陶系承壓水。本評價建議對居民分散供水水源采取以下保護(hù)措施： ①對區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)或大型村莊、居民點均留設(shè)保護(hù)煤柱或進(jìn)行建筑物下充填采煤，同時對其供水水源進(jìn)行保護(hù)；
②對礦區(qū)內(nèi)分散居民進(jìn)行搬遷，搬遷的同時采取打井、集中供水等方式解決搬遷居民生活用水；
③采煤過程中一旦對居民生活、生產(chǎn)用水水源產(chǎn)生明顯影響，建設(shè)方應(yīng)采取補償或?qū)ふ倚碌乃�，確保居民正常的生活用水；
④對礦井水進(jìn)行深度處理，達(dá)到生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，作為礦區(qū)內(nèi)受煤炭開采影響較嚴(yán)重村莊的備用水源。
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