【摘 要】
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顾谢矿区位于淮南潘谢矿区西南部,淮南推覆体前缘和褶皱的转折端,水文地质条件较为复杂,多次发生11-2、13-1煤层顶底板突涌水事故,在发生突涌水时,具有初期水量大、衰减快、水压(温)较高等特点,对开采构成严重的威胁,煤系砂岩水是矿井主要充水水源之一。开展水文地球化学组分特征及在空间上的分布规律与形成机制研究,为识别煤层顶底板突水水源,采取针对性的防治上措施具有一定的理论和现实意义。论文以11-2煤
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顾谢矿区位于淮南潘谢矿区西南部,淮南推覆体前缘和褶皱的转折端,水文地质条件较为复杂,多次发生11-2、13-1煤层顶底板突涌水事故,在发生突涌水时,具有初期水量大、衰减快、水压(温)较高等特点,对开采构成严重的威胁,煤系砂岩水是矿井主要充水水源之一。开展水文地球化学组分特征及在空间上的分布规律与形成机制研究,为识别煤层顶底板突水水源,采取针对性的防治上措施具有一定的理论和现实意义。论文以11-2煤层和13-1煤层砂岩水为对象,在查阅国内外相关文献和系统分析水文地质条件上;通过采集、测试水样,采用多元统计分析、Piper三线图法、离子组合比分析等方法分析了砂岩水的水化学组分在空间上的分布特征,在此基础上,采用水文地球化学模拟方法和主成分分析法相结合,揭示了砂岩水的形成作用及其机制,结果表明:1)11-2煤层和13-1煤层顶板砂岩水中阳离子以Na++K+为主,11-2煤层煤层顶板砂岩水水化学类型以HCO3·Cl-Na+K和Cl·HCO3-Na+K型水质为主,而13-1煤层砂岩水水化学类型以Cl-Na+K、Cl·HCO3-Na+K和HCO3·Cl-Na+K型水质为主;2)在垂向分布上,Na++K+与Ca2+、Mg2+呈现负相关性,Na++K+随时深度的增而增加,而阴离子在不同含水层中变化各异。在平面上11-2煤层顶板砂岩水中离子矿化度由矿区西北部向东南部呈逐渐增大的趋势,13-1煤层顶板砂岩水中离子矿化度从西北部向东南部逐渐增大;3)煤系砂岩水水化学作用表现为溶滤作用、阳离子交换吸附作用、脱硫酸作用和黄铁矿氧化作用。谢桥矿区11-2煤层砂岩水以脱硫酸作用为主,13-1煤层砂岩水受溶滤作用和黄铁矿氧化作用影响较大;张集矿11-2煤层砂岩水以黄铁矿氧化作用和阳离子交换吸附作用为主;顾北矿11-2煤层砂岩水以阳离子交换吸附、黄铁矿氧化和溶滤作用为主,张集矿和顾北矿13-1煤层砂岩水以溶滤作用为主。图[44]表[9]参[97]
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