作為礦井灌漿材料粉煤灰中的氟化物對地下水的影響研究.pdf

1、煤炭是我國的主體能源，是關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)命脈和能源安全的重要基礎(chǔ)。在未來相當(dāng)長時期內(nèi)，煤炭作為主體能源的地位不會改變。但是由于煤質(zhì)原因，會有部分煤層具有自燃傾向，因此，對于自燃煤層的防滅火工作就是煤礦生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要安全生產(chǎn)措施。粉煤灰作為煤粉鍋爐燃燒過程中的附產(chǎn)物，是一種“放錯地方的資源”，在實(shí)現(xiàn)其資源化再利用時，有部分煤礦嘗試著將粉煤灰用作礦井防滅火灌漿材料來使用，而在實(shí)現(xiàn)資源的再利用時是不能以犧牲當(dāng)前賴以生存的環(huán)境為代價的，因此，本課

2、題通過實(shí)驗(yàn)并結(jié)合具體案例從水文地質(zhì)、水文地球化學(xué)以及數(shù)學(xué)模型的角度對粉煤灰作為礦井防滅火灌漿材料時，其浸出液是否會對地下水造成污染作出了分析研究，得出了以下結(jié)論：
　　 (1)粉煤灰72h氟離子濃度浸出實(shí)驗(yàn)表明：未經(jīng)篩分過的粉煤灰樣品經(jīng)72h浸出后，在第36h氟離子的浸出濃度達(dá)到了最大值為2.113mg/l，超過了《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-93)中關(guān)于Ⅲ類水質(zhì)對含氟量的要求，其中標(biāo)準(zhǔn)為1.0mg/L。
　　

3、 (2)由pH值、總硬度、液固比以及粒度這四個因素對粉煤灰中氟離子的浸出效果表明：弱堿性環(huán)境、低總硬度、低液固比以及顆粒粒度小的條件下，有利于提高粉煤灰浸出液中氟的濃度。
　　 (3)通過結(jié)合具體煤礦所開采的煤層、實(shí)際的水文地質(zhì)條件等角度進(jìn)行分析，表明：該礦除在采掘F167正斷層北部區(qū)域及井田西南部陷落柱附近煤層禁止采用粉煤灰灌漿外，其余煤層在采掘過程中是可以利用粉煤灰作為防滅火灌漿材料使用的，但在利用的過程中仍需做到對突水現(xiàn)象

4、的嚴(yán)查詳探，一旦發(fā)現(xiàn)有突水跡象發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該立即停止采用粉煤灰灌漿。
　　 (4)通過水文地球化學(xué)分析，表明：粉煤灰浸出液在下滲過程中由于各種復(fù)雜的物理化學(xué)作用，尤其是經(jīng)過機(jī)械過濾作用、物理和化學(xué)吸附作用以及溶解和沉淀作用后，氟的含量將大大減少，氟的濃度得到了有效的降低。
　　 (5)通過數(shù)學(xué)模型分析，表明：浸出液中的氟在遷移過程中，影響的面積在逐漸的擴(kuò)大，但濃度在逐漸減小，經(jīng)過厚實(shí)的巖層以及隔水層的阻滯后，最終能夠進(jìn)入地下