鲍店矿主要含水层水化学特征研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 鲍店矿主要含水层水化学特征研究 【摘 要】在对鲍店煤矿地质及 水文地质条件背景调查及分析研究的基 础上，以对开采下组煤有主要影响的矿 井主要含水层为研究对象，主要研究了 各个含水层常规水化学特征，揭示了主 要含水层的地下水的水质类型。研究成 果对矿区防治水工作和突水水源判别具 有一定的参考意义以及实用价值。 中国论文网 /8/view-12901043.htm 【关键词】水文地球化学；含水 层；水化学特征；鲍店煤矿 0 前言 我国是煤炭需求和生产的大国， 煤炭Y 源是我国分布最广、储量最丰 富的常规能源。我国煤矿水文地质条件 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 复杂，煤矿矿井中水灾时常发生。水灾 已经成为限制煤炭安全生产发展的主要 因素之一。中国是世界上煤炭事故高风 险国家，煤矿死亡人数是美国每年 200 倍，印度的 10 倍以上，一百万吨死亡 率比世界平均水平高出 10 倍1。王玉 民，焦立敏2以煤峪口矿矿井涌水为例， 说明了矿井水质的“ 时空”研究方法，详 细阐述了利用水质分析法确定矿井涌水 水源，为正确预测矿井涌水量和判断矿 井涌水水源提供了依据。 因此，掌握煤矿区含水层的分布 特征以及主要含水层的水化学特征，对 煤矿含水层的动态特征进行监测跟踪， 对煤矿安全开采具有重大意义。水文地 球化学是根据大量的地下水长期观测数 据资料，分析研究不同含水层的地下水 的水力联系，相同含水层的地下水的径 流补给关系，并且研究水化学特征的变 化规律，总结研究区域地下水的分布规 律以及动态变化特征，为煤矿的安全开 采和合理开发利用地下水资源提供决策 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 依据。 1 矿井水文地质概况 根据鲍店煤矿生产矿井地质报告， 兖州煤田是一个不完整的向斜盆地，峄 山断裂在煤田的东部区域，在西部区域、 北部区域和南部区域地区都是奥灰隐伏 露头。在煤田的外围地区分别分布着邹 西奥灰水源地、曹洼奥灰水源地和曲阜 奥灰水源地，在东边方向上以峄山断层 为边界。边界外奥灰水与煤田内奥灰水 有着直接水力联系。 邹西奥灰水源地地下水的流动方 向接近东西方向，含水层的富水性能比 较强，曲阜-曹洼水源地的地下水的流 动方向是北东向南西；峄山断层为隔水 边界。综上所述，鲍店煤田的水文地质 边界在西部地区、北部地区和南部地区 是奥灰露头区，东部地区是峄山断层， 构成一个完整的水文地质单元。 2 主要含水层 矿区对生产有影响的主要含水层 自上而下为：第四系下组砂砾层含水层， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 侏罗系底部砂岩含水层，二叠系砂岩含 水层，石炭系薄层灰岩含水层（组） ， 奥陶系灰岩含水层。上组煤开采的直接 充水含水层为山西组砂岩含水层、太原 组三灰含水层，间接充水含水层为第四 系下组砂砾层含水层、侏罗系上统红色 砂岩含水层；下组煤开采的直接充水含 水层为太原组十下灰含水层，间接充水 含水层为本溪组十三灰、十四灰含水层 以及奥陶系灰岩含水层。 3 离子浓度和矿化度特征 本次鲍店矿区水化学研究共收集 矿区不同含水层的水质资料 41 份，这 些水质资料涵盖矿区不同含水层，其中 奥灰水样 27 个，十三灰水样 6 个，十 四灰水样 4 个，十下灰水样 3 个。根据 已经得到的数据，经处理得到主要含水 层离子的浓度。 由图 1 可以看出总体上，鲍店煤 矿的奥灰、十三灰、十四灰、十下灰、 八灰顶砂含水层在阳离子浓度上浓度接 近，不易区分；阴离子中，在 SO42-和 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 HCO3-的浓度上有较大的差别。 奥灰含水层中的 SO42-明显大于 其余含水层，而且奥灰含水层的矿化度 较高，我们可以将 SO42-做为奥灰含水 层的标识离子，与其余含水层区分。 十下灰含水层水样比较特殊，pH 值高达 12.412.9，形成强碱性水，水 中 HCO3-消失，出现和 OH-，OH- 含量 高达 764.27816.06mg/L，与其它含水 层水质类型有着明显差异。所以我们可 以通过 CO32-和 OH-这两种阴离子将十 下灰含水层与其余含水层区分开。 4 各主要含水层的水化学类型差 异 收集的水质资料主要是含水层自 上而下有上石炭统太原组八灰顶砂、十 下灰、十三灰、十四灰和奥灰。水质 中各主要离子浓度；离子浓度的不同， 造成含水层的水质类型具有一定的差异， 而同一含水层由于水文地质条件的不同 或不同时间取得的水样其水质中离子含 量也存在一定的差异。我们利用数据来 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 画 piper 三线图，分析不同含水层的水 质类型，得到图 2 和图 3。 通过对主要含水层的水质类型进 行对比分析，我们知道的各个主要含水 层的水质类型，八灰顶板砂岩含水层的 水质类型为 HCO3-Na 型，显示出典型 砂岩水水质特征；十下灰含水层水质类 型为 HCO3-Na 型；十三灰含水层水质 类型也为 HCO3-Na 型，水质类型与奥 灰水有着明显的差异；十四灰含水层水 质类型有两种，分别为 HCO3-Na 型和 SO4 HCO3-Na 型；奥灰含水层其水 质类型为 SO4-Ca Mg 和 SO4- Ca（Mg） 。 5 结论 依据前面的阐述和讨论，特别是 对鲍店煤矿主要含水层（奥灰含水层、 十下灰含水 层、十三灰含水层和十四 灰含水层）水化学特征的研究，获得了 以 下主要研究结论和认识： 1）通过 SO42-离子浓度和矿化 度的差别，我们可以区分出奥陶含水层 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 和其余含水层；通过 CO32-和 OH-两种 阴离子的浓度差别，我们可以区分出十 下灰含