采動(dòng)影響下礦區(qū)充水含水層水化學(xué)時(shí)空演化機(jī)理研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著煤礦開(kāi)采向深部延伸勢(shì)必會(huì)破壞天然水化學(xué)環(huán)境，導(dǎo)致煤礦突水事故頻繁發(fā)生、防治水工作越發(fā)嚴(yán)峻，地下水質(zhì)逐年惡化。然而華北隱伏型煤田多類(lèi)含水層地下水系統(tǒng)水文地球化學(xué)研究尚未從大尺度、時(shí)空角度分析采動(dòng)影響下水化學(xué)演化機(jī)理，也就無(wú)法揭示水化學(xué)環(huán)境的本來(lái)面目及可能的演化趨勢(shì)。本文以華北隱伏型煤田中的臨渙礦區(qū)為研究示范，結(jié)合常規(guī)離子和微量元素進(jìn)行主成分分析，揭示礦區(qū)地下水演化過(guò)程中的水-巖作用機(jī)制并對(duì)采動(dòng)影響下臨渙礦區(qū)的常規(guī)離子水化學(xué)時(shí)空

2、演化機(jī)理進(jìn)行探討。同時(shí)，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(xué)特征和采動(dòng)影響下稀土元素的水文地球化學(xué)演化規(guī)律，由此來(lái)判別三個(gè)礦區(qū)不同含水層間的水力聯(lián)系。
　　對(duì)臨渙礦區(qū)常規(guī)離子和微量元素進(jìn)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(yáng)離子交替吸附作用。臨渙礦區(qū)松散層類(lèi)孔隙含水層水-巖作用以溶濾溶解作用為主，受采動(dòng)影響，溶濾溶解

3、作用逐漸減弱，陽(yáng)離子交替吸附作用逐漸增強(qiáng)。煤系砂巖裂隙含水層以陽(yáng)離子交替吸附作用為主，受采動(dòng)影響，陽(yáng)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(yáng)離子交替吸附作用，受采動(dòng)影響，兩種作用都有所增強(qiáng)。
　　通過(guò)對(duì)稀土元素的研究得到，渙礦區(qū)和宿縣礦區(qū)松散層類(lèi)孔隙含水層處于同一地下水流動(dòng)系統(tǒng)，而濉肖礦區(qū)處于獨(dú)立的地下水流動(dòng)系統(tǒng)。三個(gè)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(dòng)系統(tǒng)中或存在明