摘要：以西部矿区沟谷地形开采条件为背景,采用理论分析和模拟试验的方法,建立岩层移动与潜水位下降的关系,就沟谷地形下煤炭开采对地表径流的影响进行了探讨。结果表明：在采动裂隙未破坏潜水含水层的条件下,其储水盆地形态和汇水面积将受开采沉陷影响而发生改变,从而影响到地表径流分布和区域水系环境。随着地下开采强度的不断增大,沟谷地形下开采引起的地表径流分布将出现＂稳定＂、＂衍生＂、＂转移＂、＂恶化＂4种类型。当采高和开采面积均较小时,潜水位及地表径流水位下降不明显,故整个区域水系环境变化不大;当采高较大而开采面积相对含水层面积较小时,采煤不会造成潜水位明显下降,但会引起地表沉陷,从而造成开采区域潜水位埋深变浅,当开采区域存在沟谷地形时,由于地势较低潜水易出露地表,从而衍生出新的地表径流;随着开采面积相对含水层面积逐渐增大,采煤会造成潜水位明显下降,进而开采区域之外原有地表径流流量减小甚至消失,而开采区域存在沟谷地形且地表沉陷足够大时潜水出露,地表径流转移至开采区域;最后,采高和开采面积进一步增大时,潜水位大幅下降,直至地表径流全部消失,转移至地下储存,区域生态环境趋于恶化。研究结果可为西部干旱半干旱地区的保水采煤实践提供理论依据。

关键词：沟谷地形 地表径流 岩层移动 潜水位 保水采煤 

单位：中国矿业大学矿业工程学院; 江苏徐州221116; 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室; 江苏徐州221116; 中国矿业大学物联网感知矿山研究中心; 江苏徐州221008; 矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室; 江苏徐州221008