煤炭学报

作者：杨建, 蒲悦, 李慧,

关键词：煤矿区, 地下水, 更新速率, 氚同位素, 含水层埋深,

随着煤炭开采重心的西移，鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田已成为我国重要的能源保障基地，但对煤炭资源的高强度开采可能会对该区域生态环境(尤其是地下水资源)造成极大的破坏。要揭示煤炭开采对地下水系统的破坏规律，必须查明煤矿区开采扰动前地下水补径排、更新能力等水文地质条件，基于研究区地形地貌、煤层埋藏、覆岩结构等条件，利用多座煤矿水文地质补勘工程，采集检测了不同埋深区地下水中放射性同位素氚，利用地下水中氚浓度与地下水多年平均更新速率，采用对数插值法等恢复了研究区降水氚浓度的历史数据，并利用全混合模型及等比例混合模型计算了研究区地下水更新速率。结果表明：浅埋区地下水主要来自第四系和侏罗系，氚浓度为8.60～16.20 TU，与大气降雨、地表水中氚浓度接近，地下水年平均更新速率为0.47%/a～3.89%/a，反映出浅埋区地下水主要来自大气降雨与地表水补给，具有补给充沛、运移路径短、更新速率较快、更新能力较强的特点。中深埋区地下水来自侏罗系延安组、直罗组，氚浓度为7.53～15.55 TU，与浅埋区地下水接近，其中Z1、Z2采样点氚浓度高于大部分浅埋区，计算得到的地下水更新速率为0.35%/a～3.28%/a，与浅埋区地下水接近，主要是由于榆神中深埋煤田区发育了侏罗系地下水更新速率较快的水文地质结构。深埋区地下水来自白垩系和侏罗系延安组和直罗组，氚浓度≤12.20 TU，均低于中深埋区(除了N4采样点)，更新速率普遍小于0.05%/a。这主要是由于深埋区地下水埋深较大，加之侏罗系为砂泥岩互层结构，地下水补给历程较长，下渗补给缓慢，导致其更新速率远低于中深埋区。在空间上，地下水氚浓度、更新速率随水位埋深增大而减小。在煤层埋深较大、导水裂隙带范围内直接充水含水层地下水更新速率较小的区域，煤炭开采对上覆第四系和白垩系含水层地下水资源影响较小，属于符合煤炭绿色开采的水文地质保障区域。

来源：2026年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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