采動影響下礦區(qū)充水含水層水化學時空演化機理研究.pdf

1、近年來，隨著煤礦開采向深部延伸勢必會破壞天然水化學環(huán)境，導致煤礦突水事故頻繁發(fā)生、防治水工作越發(fā)嚴峻，地下水質逐年惡化。然而華北隱伏型煤田多類含水層地下水系統(tǒng)水文地球化學研究尚未從大尺度、時空角度分析采動影響下水化學演化機理，也就無法揭示水化學環(huán)境的本來面目及可能的演化趨勢。本文以華北隱伏型煤田中的臨渙礦區(qū)為研究示范，結合常規(guī)離子和微量元素進行主成分分析，揭示礦區(qū)地下水演化過程中的水-巖作用機制并對采動影響下臨渙礦區(qū)的常規(guī)離子水化學時空

2、演化機理進行探討。同時，以華北型隱伏型煤田中的臨渙礦區(qū)、宿縣礦區(qū)和濉肖礦區(qū)為研究示范，分析充水含水層中稀土元素的基本水文地球化學特征和采動影響下稀土元素的水文地球化學演化規(guī)律，由此來判別三個礦區(qū)不同含水層間的水力聯(lián)系。
　　對臨渙礦區(qū)常規(guī)離子和微量元素進行主成分分析的第1主成分代表的水-巖作用為溶濾溶解作用，第2主成分代表的水-巖作用為陽離子交替吸附作用。臨渙礦區(qū)松散層類孔隙含水層水-巖作用以溶濾溶解作用為主，受采動影響，溶濾溶解

3、作用逐漸減弱，陽離子交替吸附作用逐漸增強。煤系砂巖裂隙含水層以陽離子交替吸附作用為主，受采動影響，陽離子交替吸附作用和溶濾溶解作用都減弱。巖溶含水層以溶濾溶解作用為主，并伴隨一定程度的陽離子交替吸附作用，受采動影響，兩種作用都有所增強。
　　通過對稀土元素的研究得到，渙礦區(qū)和宿縣礦區(qū)松散層類孔隙含水層處于同一地下水流動系統(tǒng)，而濉肖礦區(qū)處于獨立的地下水流動系統(tǒng)。三個礦區(qū)的煤系砂巖裂隙含水層和巖溶含水層處于同一地下水流動系統(tǒng)中或存在明