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图 9 采煤后地壳变形示意图

2000 年以后，综合机械化采煤方式被广泛应用，该方式采掘效率高、回采率高，但形成的采空
区也更大。采煤后，紧邻煤层的上覆岩层将被完全破坏、落入采空区，故被称为冒落带。冒落带上
覆的岩层虽不会完全破坏，但也将裂隙密布，故称为裂隙带。冒落带和裂隙带都具有很强的导水能
力，故常被合称为“导水裂隙带”（图 9），其高度主要取决于采动煤层的厚度、上覆岩层的岩性和开采
方式，窟野河流域的导水裂隙带高度一般达采动煤层厚度的 26 ~ 28 倍 ［26-27］ 。此外，采煤还会使导水
裂隙带上方的地层发生弯曲沉陷，从而在井田地表产生裂缝。
4.2 采煤对入黄水量的影响机制 显而易见，由于地表沉陷和裂缝不可避免，无论导水裂隙带是否
导通第四纪含水层下伏的第一个隔水层，采煤都会使采动区的地表径流下渗、潜水水位下降，从而
导致采区内河流干涸、井水位下降 ［26-28］ 。但是，从矿井水的来源和去向看，采煤对窟野河“入黄水量”
的影响更为复杂：
（1）矿井水来源。由图 8 可见，如果煤层埋藏较深、导水裂隙带不能导通第四纪含水层下伏的隔
水层，则矿井水主要来自煤层和导水裂隙带波及地层的地下水；否则，采动区内的地表水和浅层地
下水也将成为矿井水的组成部分。由于煤层海拔远高于窟野河入黄断面河床的海拔高程，故矿井
（坑）水本来就是入黄径流的组成部分。
（2）矿井水去向。矿井水必会被井下的水仓收集，之后泵送至地表，处理后回用于井下喷洒、井
下黄泥灌浆、选煤生产和地面生活，多余水或直接排入河道、或送其它企业使用。原则上，被利用
的矿井水将计入当地的“地下水供水量”台账。用于井下喷洒和黄泥灌浆的矿井水，一部分析出被再
次泵出、重复使用；另一部分被封存在采空区，之后沿煤层底板及其下伏岩层裂隙缓慢流向下游、
最终溢出进入低海拔的河道，汇流历时取决于岩层渗透系数。对比已采动煤层高程与窟野河河床高
程可见（图 8），至少王道恒塔以下河道都可能成为矿井水回归的注入点；受煤层倾角限制，部分矿井
水甚至会汇入外流域。
由此可见，由于入黄断面的河床海拔远低于煤层海拔、且煤层倾角很小，故采煤对窟野河入黄
水量的影响主要反映在汇流路径改变、汇流过程延长、径流过程坦化，最终减少的径流量主要是地
面生产生活耗水——该用水一般被纳入水管部门的用水统计。据统计，该流域井下采煤水耗一般在
0.07 ~ 0.09 m /t，按 2012—2019 年原煤产量估计，其井下采煤耗水量为 2900 ~ 4000 万 m /a。
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由于汇流路径改变、汇流距离增加，采煤对入黄径流的负面影响主要发生在采煤初期。在正常
生产期，虽负面影响一直伴随着采煤活动而存在，但滞留井下的矿井水会慢慢向低处渗流、最终回
归河道。在过去 20 多年，流域内几十座大型煤矿陆续投产、直至 2012 年才趋稳定，故采煤对径流的
正负影响一直共存，早期负面影响大于正面影响、近期反之。该推论得到实测数据的验证：在经历
了 1997—2011 年的减流期后，加之降雨增加，2012 年以来窟野河径流量和基流均明显反弹，甚至在
降雨严重偏枯的 2014 年和 2015 年径流量也居高不下（图 1）；2012 年以后，越向流域下游，径流系数
反弹越高（图 10）。

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