基于水化學特征的相似礦區(qū)突水水源識別研究.pdf

1、焦作礦區(qū)位于河南省西北部,礦井主采二1煤,主采煤層頂板二疊系砂礫巖是煤層頂板直接充水層,另外,石炭系薄層灰?guī)r、奧陶系灰?guī)r含水層也是礦井充水的主要水源。井下采掘過程中,遇到導水斷層和裂隙水富集帶,礦區(qū)的二灰水與奧陶系水進入礦井,便會造成突水災害發(fā)生。新安礦區(qū)、八礦礦區(qū)與焦作礦區(qū)同屬華北型石炭一二疊系含煤建造,底板石炭系含水層出水水量都比較小,對生產(chǎn)影響不大。作為煤層底板間接含水層的奧陶系與寒武系灰?guī)r水,如遇斷層與煤層直接接觸,最容易引起突

2、水事故。因此,三個礦區(qū)所面臨的水害隱患有相似之處且比較嚴重,突水危險也比較大,為保證煤礦安全開采,避免水害的發(fā)生,需分析礦井水文地質條件、充水水源水質,識別礦井突水水源。
　　本文以生產(chǎn)過程中積累的豐富水文地質資料為基礎,并結合補充性的水文地質調(diào)查等手段,查明了三個礦區(qū)的煤系地層、含水層性質、構造與水文地質特征的規(guī)律,分析了各礦區(qū)充水水源及充水通道,總結了礦井突水水源特點。然后,利用水動力場法,定性分析了如何判斷礦井充水水源;其次

3、,利用水文地球化學法,通過對不同含水層水化學特征因素的因子分析,確定了影響礦井充水水源水質特征的六大常規(guī)離子為判別因子,采用距離判別分析的方法建立判別函數(shù),確定不同含水層在判別函數(shù)中的中心值,定量的判別了礦井充水水源;最后,為了彌補判別分析檢驗自身的缺點,采用灰色關聯(lián)度方法以焦作礦區(qū)為例檢驗了在因子分析基礎上的距離判別分析的準確性,結果顯示,該方法可行。綜上所述,利用因子分析與距離判別分析對三個相似礦區(qū)不同含水層水質作的詳細分析,可以為