邯邢煤礦區是我國華北地區的重要煤炭基地之一，煤炭資源豐富，開采歷史悠久。邯邢煤礦區是典型的巖溶大水礦床，長期面臨“煤水共存”的問題，水環境問題十分突出。特別是近年來隨著開采深度的增加，礦井為防止奧灰水突水，大量疏排地下水，致使地下水水位大幅度下降，造成泉群斷流、水質污染、水資源浪費、當地供水短缺等一系列水環境問題。這引起國家決策部門和有關專家的高度重視，客觀現實要求必須系統總結研究礦區及區域水文地質條件及其水環境變化，查明煤礦開采引發的主要水環境問題，評價煤礦開采對礦區、區域地下水系統和地下水資源的影響，為科學論證研究煤炭資源開采和地下水資源合理開發利用方案、保障可持續發展提供基礎資料。
由中國煤炭地質總局水文地質局勘查院承擔的地質大調查項目“邯邢煤礦區礦床水環境問題調查評價”，在充分收集前人工作成果的基礎上，以現在地下水系統理論、地質環境等地學理論為指導，采用“3S”（RS、GIS、GPS）等新技術、新方法，通過SPOT5遙感解譯和1:5萬、1:2.5萬實地調查相結合的方法，輔以適當的室內外測試、環境地質監測等手段，在查明礦區存在的主要水環境和其他地質環境問題的基礎上，通過研究分析邯邢煤礦區及所處巖溶水系統地下水變化規律和地質環境問題變化情況，對煤礦開采歷史、水環境問題、礦井涌突水量、地下水開采量、地下水水位動態、泉流量等進行了動態對比分析、相關分析研究，查明了礦區煤炭開采與地下水之間的相互制約與影響關系，特別是對奧陶系巖溶裂隙地下水的影響程度，運用MODEL FLOW數值模擬軟件對煤礦開采條件下奧陶系巖溶地下水流場變化趨勢進行了預測評價，提出了煤礦開采水資源綜合利用和區域地下水資源保護對策和措施。該項目工作歷時2年（2007～2009年），主要完成人有白喜慶、沈智慧、吳振嶺、李連娟、秦鵬、段建華、石少洲、王炳強、許超、陳峰。項目成果獲2014年度河北省煤炭工業科學技術一等獎。
一、主要成果
項目組共收集各類勘探研究成果57份、地表地下水監測資料108個點（1965～2008年），1:2.5萬遙感解譯
1．查明了峰峰礦區、邢臺礦區所處巖溶水系統資源量
峰峰礦區地處黑龍洞巖溶水系統，巖溶水系統巖溶地下水年平均資源量為：1959～1979年38027.40×
2．查明了邯邢煤礦區的主要水環境問題
礦井疏排水量大，利用率低，浪費水資源；泉流量逐年減小至斷流、干枯，供水井吊泵、報廢引發工農業供水矛盾；巖溶塌陷地質災害危險性增大，生態環境退化；巖溶地下水水位大幅下降，形成多個區域性降落漏斗，改變了巖溶地下水補、徑、排條件，縮短了巖溶地下水徑流途徑，導致巖溶水系統調節功能衰退；礦井水及煤矸石堆淋濾污染水、土環境。
3．研究了煤、鐵礦開采對巖溶地下水的影響
煤、鐵礦開采直接或間接疏排巖溶地下水，對巖溶地下水影響大，并有隨開采規模增大，開采深度加深，呈影響增大的趨勢。其中，黑龍洞巖溶水系統主要受煤炭開采影響較大，受鐵礦開采影響較小；百泉巖溶水系統主要受鐵礦開采影響較大，其次為煤炭開采影響。
4．邯邢煤礦區煤炭開采對巖溶地下水資源的影響主要通道是斷層，次為陷落柱、采動裂隙
斷層主要是通過勾通巖溶水與煤系含水層，間接或切割破壞煤層底板直接疏排巖溶地下水。據統計，與斷層有關的涌突水次數，峰峰礦區占總突水次數的90%以上；邢臺礦區占總突水次數的60%以上；陷落柱突水在邯邢煤礦區雖不多見，但其突水規模大，影響也大。控制、影響礦井涌突水量和突水危險性的主要因素為水頭壓力、底板隔水層厚度、水頭壓力、富水性、開采深度、開采強度等。邯邢煤礦區煤炭資源主要分部于巖溶水系統徑流區，可采煤層埋藏較深、水頭壓力大、富水性強，煤礦井普遍涌水量大，突水危險性大。特別進入21世紀以后，相對較淺的上組煤炭資源逐漸減少，開采深度逐年增加，礦井涌突水量、突水危險性越來越大。
5．查明了巖溶水主要污染源
主要污染源為工業廢水（包括煤礦及相關產業），次為生活污水、農業退水。其中與煤炭有關的污染源為礦井水、煉焦沖焦水、洗煤水、電廠廢水。2007年峰峰礦區礦井排水總量達120531.2萬m3，煤矸石堆存量9855.33萬噸，占地面積
6．查明了巖溶水系統流場特征
（1）黑龍洞巖溶水系統為一包括黑龍洞、白龍洞、紫山三個子泉域在內的既有水力聯系又有各自排泄泉點的統一巖溶地下水系統。受煤鐵礦和人工開采的影響，白龍洞泉、紫山泉、黑龍洞泉斷流、干枯，形成三個完全獨立的巖溶水系統，地下水排泄方式轉為以人工開采和礦井疏排為主。百泉巖溶水系統為一具有統一排泄途徑的獨立巖溶水系統，受煤鐵礦和人工開采的影響，泉群斷流干枯，形成南北兩個相對獨立的人工漏斗,地下水排泄方式完全轉為人工開采和礦井疏排。受排泄條件變化的影響，地下水徑流途徑變短，徑流方向改變。
（2）受大氣降水影響控制，巖溶地下水動態大約每十年為一個大周期，每一年為一個小周期，相對大氣降水有一定的滯后性，具有集中補給、長期消耗、周而復始的周期性變化特點。天然狀態下，地下水水位、泉流量多年相對穩定，在一定的范圍內波動，一般山區滯后降水10～30天，徑流區滯后2～3個月左右，呈相對穩定的周期性變化，屬于典型的氣象型動態。受煤礦、鐵礦和人工開采的影響，巖溶地下水水位逐年下降，徑流區滯后時間縮短為1～2個月，呈衰減狀態下的周期性變化，轉變為人工–氣象型動態。現峰峰礦區南部礦井疏排水漏斗中心水位已低于黑龍洞泉群出露標高，邢臺礦區徑流區水位已普遍低于泉群出露標高30～50m。
（3）20世紀80年代以前，巖溶地下水流場反映的是補給與泉排關系為主要矛盾的自然流場形態，形成以泉群為中心的區域性巖溶洞地下水水位降落漏斗，流場形態主要受地形地貌、地質構造和水動力條件等自然因素的制約；20世紀80年代以后，隨著煤礦、鐵礦疏排水量和人工開采量的急劇增加，圍繞煤礦、鐵礦和集中開采水源地逐漸形成人工降落漏斗，降落漏斗隨礦井數量和人工開采水源地的增加而逐年增多，影響范圍及降深逐年增大，巖溶地下水流場逐漸由天然流場演變為人工開采型地下水流場。
9．分析研究了巖溶水系統水化學特征
（1）受煤礦開采影響，巖溶地下水礦化度、總硬度值總體呈升高的趨勢，水化學類型趨于多樣化、復雜化。
（2）地表水、第四系孔隙水污染嚴重，奧陶系巖溶裂隙水污染輕。奧陶系巖溶裂隙水除個別點為人為污染外，主要是受滯流區地下水的影響。
10．對巖溶水地下水發展變化趨勢進行了定性預測
根據當地地下水和煤炭開采、開發規劃（至2018年）預測，黑龍洞泉域巖溶地下水動態總體較穩定，水位、泉流量穩中有升，巖溶地下水環境有向好發展的趨勢。其中，礦區北部礦井關閉水位回升；中部黃沙礦、孫莊礦、九龍礦和小屯礦減產，水位略有回升；南部煤礦開采規模擴大，水位持續下降，巖溶地下水環境有變差的趨勢。百泉泉域巖溶地下水位總體較穩定，隨鐵礦減產水位緩慢回升，回升幅度大約為
二、項目創新點
1．通過長系列巖溶地下水位動態觀測、泉流量變化、煤炭開發情況、煤矸石堆存資料、多期遙感解譯和化驗測試成果進行分析對比，研究總結了邯邢煤礦區地下水環境的演化過程、形成機理和影響因素。
2．運用綜合指數法、動態對比分析法、多元線性回歸分析、MODFLOW地下水流動三維有限差分數值模型等方法，對礦區巖溶地下水水環境進行了現狀評價和發展趨勢預測。
3．建立了常用功能上的巖溶礦山水環境調查評價空間數據庫，形成了邯邢煤礦區礦床水環境問題調查評價數據庫、圖形庫、圖像庫和應用庫，并將其有機地掛接和關聯，具有數據錄入、存儲、查詢、統計分析、打印輸出等功能，滿足相同類型礦床水環境調查、評價和預測工作的需要。
4．完成了以該項目為依托的《煤礦區水環境調查評價方法研究》科研項目。該科研項目獲2013年度中國煤炭地質總局科學技術二等獎、2013年度河北省煤炭工業科學技術二等獎。
三、項目成果的意義
項目首次系統總結歸納、分析研究了我國巖溶水煤礦區水環境調查評價方法，提出了巖溶地下水煤礦區水環境調查評價的工作模式，為煤礦區地水環境地質調查評價標準及技術要求的制定提供了科學的依據，為推動全國巖溶礦床地下水環境調查工作向系統化、科學化邁進積累了豐富的野外工作經驗和扎實的理論評價方法基礎，對促進礦山水環境可持續發展和政府實施礦山水環境治理具有重要意義。
