逆冲推覆体下煤系砂岩和太灰含水层水化学特征

为研究阜凤逆冲推覆体下煤系砂岩和太灰含水层水化学特征,对淮南新集矿区(新集一矿、二矿和三矿)进行水样采集、测试及分析,采用Piper三线图、相关性分析及离子比例系数讨论水化学特征及其成因。结果表明:(1)煤系砂岩水和太灰水,阳离子中Na~+占比重最大,来源于岩盐溶解、阳离子交替吸附以及钠长石的溶解,Ca~(2+)次之;阴离子以Cl~-为主,主要来源于岩盐的溶解,HCO_3~-次之,HCO_3~-和Ca~(2+)主要来源于碳酸盐的溶解。煤系砂岩水水化学类型为Cl-Na、Cl·HCO_3-Na型;太灰水的水化学类型为Cl·HCO_3-Na、Cl-Na、Cl·HCO_3-Na·Ca型。(2)受推覆体影响,两个含水层的水动力条件较差;就三个矿井而言,处于推覆体前缘、离推覆体较远的新集三矿水动力条件较一矿和二矿好。     

煤矿地下水化学特征分析及涌水水源判别模型建立

在煤矿的开采过程中,矿井水害是常见的煤矿地质灾害之一,准确掌握地下水化学特征对指导煤矿防治水工作具有重要的实际意义。基于袁店二井煤矿各含水层水质化验资料(离子含量、pH值和矿化度),绘制出各含水层的Piper三线图、Durov图,得出了各含水层的水质类型以及各水化学参数的变化规律。对各离子进行谱系聚类分析,明确了各离子的来源。在上述研究基础上,建立了相应的涌水水源判别模型。研究结果表明:袁店二井煤矿地下水阴离子主要为HCO_3~-和Cl~-,阳离子主要为K~++Na~+,水化学类型以HCO_3~-·Cl--Na~++K~+型为主;其离子主要来源于可溶的钠钾盐以及难溶的碳酸盐岩。比对建立的水源判别模型,对1022工作面集中风巷处水样进行判别,得出1022工作面集中风巷涌水水源为煤系砂岩水。通过此项研究,为以后的矿井防治水工作提供一定的指导作用。     

百善矿区水文地球化学特征及其在矿井涌出水来源判别中的应用

百善矿区地下水系统包含三个子系统:新生界孔隙含水层组、煤系砂岩裂隙含水层组及煤系下优岩溶含水层组.通过对这三个子系统水文地球化学特征的系统研究,可以提出各子系统所特有的水质模型,并确定能作为矿井涌出水来源判别依据的水溶组分,进而给出矿井涌出水来源的化学判别模式.     

赵家寨矿井充水水源的综合判别分析

本文以赵家寨矿井为研究对象,采集了奥灰岩水样7个,L1-4灰岩水样6个,L7-8灰岩水样25个,砂岩水样2个,第三系水样1个,第四系地下水样1个,老空水样1个。灰岩水样分析结果表明,不同含水层水化学类型有一定差异,如以L7-8灰岩水HCO3-SO4型水为主。以六大离子作为判别因子,经灰色关联度分析、判别分析以及BP神经网络判别模型3种判别方法,对突水水源判别对比,综合选择出适当的水源判别方法。研究表明,该矿井以六大离子作为判别因子时选择BP神经网络分析法进行预测的结果更加可靠。     

改进尼梅罗法和可拓法在地下水环境质量评价中的应用

文章选取8种具有代表性的污染物质作为评价因子,并基于更能反映客观条件的熵权法确定水环境质量评价指标的权重;采用改进的可拓法和尼梅罗方法,对淮南矿区顾桥煤矿各含水层14组水样进行了地下水环境质量评价。2种评价方法一致表明顾桥矿新生界上、中含水质较好,而下含、煤系水及灰岩水质较差,较为客观地反映了地下水水质总体状况。     

潘二煤矿沿Ⅳ勘探线地下水化学成分空间分布特征研究

准确掌握煤矿地下水水化学成分,查明不同含水层地下水的水化学类型和离子空间分布特征,对矿井突水水源快速判别和水害有效防治具有重要意义。文章基于潘二矿的地下水水质资料并结合矿井水文地质条件,采用Piper三线图和直方图对其地下水水化学空间分布特征进行分析。结果表明,在垂向上灰岩含水中的K^＋＋Na^＋、HCO3^-浓度和煤系水中的Cl-浓度随深度增加先减后增,煤系含水层中的SO1^2《浓度随深度增加而增加;水化学类型由HCO3·C1-Na＋K渐变为C1Na＋K。根据水化学成分的变化规律,可以区分各层突水水源,为正确判别矿井突水水源提供可靠依据。     

淮北桃园煤矿北八采区太原组灰岩含水层放水试验水质监测成果分析

为了判断桃园煤矿北八采区太原组灰岩含水层富水性及其补给水源,在井下对太原组灰岩含水层实施了放水试验,采取不同放水阶段太原组灰岩水样,对其常规水化学指标进行了测试,并与井田各含水层水化学指标进行了分析对比。结果表明：北八采区太原组灰岩水与井田南部采区新生界松散层第四含水层水以及煤系砂岩水的水质差别较大,与南部采区太原组灰岩水的水化学指标也存在一定的差异,而与奥陶系灰岩水的水化学指标基本一致;并随放水时间的延长,水质更势同于奥陶系灰岩水;北八采区太原组灰岩水与奥陶系灰岩水存在水力联系,接受奥陶系灰岩水的补给。研究成果对该区太原组灰岩水的防治有重要的指导意义。     

基于水化学特征分析的象山矿井突水水源判别

为能够快速的、准确的识别矿井突水水源,减少煤矿人员伤亡和经济损失,以象山煤矿为例,应用Piper三线图法对井田内3组基岩含水层(奥陶系灰岩含水层、石炭系砂岩/灰岩含水层、二叠系砂岩裂隙含水层)中水质类型进行划分,采用水质分析对比和系统聚类分析相结合的方法,通过对井田内3组基岩含水层中28个水样进行的分析,获得了不同基岩含水层水的化学特征,根据水化学特征,将突水点处的待定水样和3组基岩含水层中的水样对比来判别矿井突水水源,同时提出了利用模糊聚类方法进一步确定矿井突水水源。研究结果表明,石炭系砂岩(灰岩)水和奥陶系岩溶水的水化学特征都与待定水样比较相似,不能轻易识别;聚类分析法能够排除干扰因素并最终精确判别矿井突水水源,即象山煤矿280排矸石门突水的水源为奥灰岩溶水,预测结果与实际相符,表明该方法针对矿井突水的水源判别具有较好的准确性。     

顶峰山矿井地下水化学特征分析

顶峰山矿井地下水系统包含四个子系统:第四系孔隙含水岩组、煤系基岩裂隙含水岩组、栖霞灰岩裂隙—岩溶含水岩组和老窑水。通过对四个子系统地下水化学特征的系统研究,建立了相应的四个含水模型,作为判别矿井突水水源的依据,以指导矿井安全生产。     

顶峰山矿井地下水化学特征分析

顶峰山矿井地下水系统包含四个子系统：第四系孔隙含水岩组、煤系基岩裂隙含水岩组、栖霞灰岩裂隙-岩溶含水岩组和老窑水。通过对四个子系统地下水化学特征的系统研究，建立了相应的四个含水模型，作为判别矿井突水水源的依据，以指导矿井安全生产。     

青岛西海岸新区地下水水化学特征及水质评价

为了解青岛西海岸新区地下水水化学特征及地下水质量,选取2017年35个地下水水质监测数据,综合运用数理统计、水化学、模糊综合评价以及因子分析等方法进行研究。结果表明:研究区地下水中Ca~(2+)、Na~+、HCO■、SO■相对含量较高,阴离子呈HCO■SO■NO■Cl~-的关系,阳离子浓度存在Ca~(2+)Na~+Mg~(2+)K~+的关系。地下水水样pH均值7.22,呈弱碱性;TDS含量100.20～1 498.60 mg/L,均值421.40 mg/L;TH均值248.23 mg/L,为硬水。地下水水化学类型主要为HCO_3·SO_4·Cl-Na·Ca、HCO_3·SO_4-Ca、HCO_3-Ca、HCO_3·SO_4-Ca·Mg、HCO_3·Cl-Na·Ca、HCO_3-Na·Ca,水岩作用是地下水水化学组分的主要控制因素。基于内梅罗指数法和模糊综合评价法进行水质评价,认为研究区地下水水质整体较差。基于因子分析法对研究区地下水进行污染源解析,共提取4个主因子,累积方差贡献率73.747%公因子,其中F_1解析为来自农业生产活动,F_2主要与地质因素有关,F_3表征为生活污水排放,F_4代表工业生产活动,其贡献率分别为:35.697%、15.148%、12.131%和10.771%。     

皖北矿区地下水稀土元素地球化学特征研究

矿井突水是煤矿开采中经常遇到的地质灾害,严重威胁着煤矿的安全生产。为了快速判别突水水源,利用皖北宿(县)—临(涣)矿区生产矿井地面水位长期观测孔、井下放水孔以及井下出水点等处分别取新生界第四含水层、煤系砂岩裂隙含水层、石炭系太原组岩溶含水层及奥陶系岩溶含水层的42个稀土元素水样。采用现代统计学中的因子分析方法对矿区稀土元素的水文地球化学特征进行研究。提取了两个特征值大于1的公因子,两个因子的累计方差贡献率达到了93.055%,能够较全面的解释宿-临矿区大部分含水层的水化学信息;建立了用稀土元素作为分析变量判别突水含水层水源的Bayes模型,判别率高达93%,判别结果与因子分析结果相符。研究成果为煤矿开采中的突水水源判别提供了新的科学依据。     

平朔矿区地下水水化学特征及成因

为揭示平朔矿区地下水化学特征及成因,采集了区内浅层孔隙水、山西组砂岩裂隙水、煤系层间砂岩裂隙水和奥陶系灰岩裂隙水四个含水层共计31个地下水样,运用统计分析、Piper三线图、Gibbs图、离子组合比和主成分分析等方法深入探讨该区地下水水化学组分形成及影响因素.结果表明:研究区各含水层地下水总溶解固体(TDS,total...     

新乡市化工集聚区地下水化学特征及成因分析

新乡市化工产业集聚区内地下水污染问题较严重,为了解该区域地下水化学现状及人为因素对地下水的影响,在化工厂及周边采集地下水样,利用统计分析、Piper三线图、Gibbs图和离子比例系数等方法研究地下水化学组分特征及成因规律。结果表明:研究区地下水TDS较高,属于咸水,优势离子为Na~+、SO■、HCO~-_3、Cl~-,其主要来源是碳酸盐、硫酸盐矿物的溶解;区内水化学类型主要呈现HCO_3·SO_4-Na·Ca·Mg型、SO_4·Cl-Na·Ca·Mg型和Cl·HCO_3-Na·Mg·Ca型;地下水主要受到蒸发作用的控制,部分地区受到蒸发作用和水岩作用的共同控制。化工产业对区内地下水造成的污染较大,越靠近污染源,各离子浓度越高,对地下水水质影响越大。此外,农业化肥和生活污水也对地下水环境造成了一定的危害。     

基于BP神经网络的煤矿透水水源判别方法

为了快速准确判别透水水源,为煤矿水害防治提供依据,系统分析了福建省龙永煤田透水水源35个标准水样的水化学特征,确定Ca~(2+)、HCO_3~-和SO_4~(2-)为特征离子,建立BP神经网络判别模型,随机选取不同水源类型的9个水样作为检验样本,预判正确率88. 89%,采集3个未知样本,验证其预判准确率为100%。     

氢氧同位素对淮南潘集矿区地下水的指示作用

地下水是淮南潘集矿区的重要水源,为了查清淮南潘集矿区各含水层组相互关系,分别在孔隙、裂隙含水层组中相应的长观孔、水源井及井下出水点取水样测试氢氧同位素。结合淮北平原现代水和古水分界线,利用氢氧同位素针对性地分析孔隙水和裂隙水受采煤活动的影响。分析结果表明:天然状态下,潘集矿区深部水、煤系水、太灰水和奥灰水都属于古水;在开采影响下,开采区域深部水接受浅部水和地表水补给,部分煤系水接受上覆现代水补给;潘集矿区新生界浅部水和奥灰水发生了δ~(18)O漂移,潘北矿存在明显的δD漂移。     

新泰市地下水水化学特征及成因探讨

为查明新泰市地下水水化学特征及其离子来源,分别于2017年9月和2018年5月各采集29件地下水水样,综合运用数理统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs图以及离子比等方法对水样测试结果进行分析。结果表明,新泰市地下水环境较前人研究发生了较大的变化;丰枯水期主要阳离子为Ca~(2+),阴离子由前人研究以HCO_3~-为主变为以HCO_3~-和SO_4~(2-)为主;丰枯水期地下水按TDS划分,均处于淡水和微咸水等级;水化学类型在空间上变化较大,出现了多种类型,以HCO_3·SO_4-Ca型为主,这也说明地下水环境受到外界的影响;新泰市地下水离子主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩等的风化溶解,同时也受到人类生活、工业生产以及农药化肥过量使用的影响。     

皖北海孜矿10煤顶底板砂岩水化学特征及成因

二叠系主采煤层顶底板砂岩裂隙含水层,是矿井直接充水含水层。以皖北矿区海孜矿10煤层顶底板砂岩含水层为研究对象,通过对其地质特征的研究和17个水样品(8个底板砂岩水、7个顶板砂岩水)的常规水化学组成进行分析,利用主成分分析并结合水-岩相互作用关系来探讨其特征差异及成因。结果表明:海孜矿10煤层底板岩性为浅灰色细砂岩与深灰色灰黑色泥岩、粉砂岩互层,顶板为浅灰色中细粒长石石英砂岩;顶底板砂岩水的离子含量差异明显,底板煤系砂岩水化学类型主要为Ca-Mg-SO4,其次有HCO3-Cl、HCO3-Cl-SO4;顶板煤系砂岩水化学类型主要为HCO3-Cl,其次有SO4-HCO3-Cl;与第四含水层、太原组灰岩水、老塘水相比,10煤层底板含水层中Ca2+、Mg2+、SO2-4与顶板含水层中Cl-、HCO-3所占比例区分明显。主成分分析结果表明10煤底板受到"脱硫酸"作用、硅酸盐矿物的溶解及于地下水径流作用有关,顶板则主要是钠盐矿物(如芒硝)、苦盐矿物(如苦盐)、硅酸矿物以及石膏的溶解所致。     

许疃矿32块段出水水源Fisher识别分析

鉴于许疃矿32块段3222切眼持续突水,为了快速有效地判别出该矿出水点的水源类型,为该矿防治水措施的制定提供科学依据,通过利用所收集的许疃矿32块段不同含水层常规水化学数据和与其具有相同水质单元的任楼矿部分水化学数据,依据各含水层地下水化学组分情况,最终选取了7种能够区分各含水层类型的水化学指标,并借助SPSS软件建立了许疃矿突水水源的Fisher识别模型。训练水样的判别结果经回估后发现,该模型在许疃矿水源类型的判别中正确率高,表明此模型在许疃矿水源判别中效率较好,可作为许疃矿矿井突水时快速判别水源类型的一种依据,对该煤矿日后安全生产具有一定的实际意义。最后对许疃矿出水点待判水样进行科学判别,判别结果为:所有待判水样均为砂岩水。另外,论文中许疃矿水源判别模型建立时未考虑各含水层混合后的情况,因此该模型还可作进一步研究。     

清江下游红层岩溶及其水化学特征

清江下游地区发育一套第三系的红层,其岩性为砂岩夹泥岩、页岩,下部以成分为灰岩、白云质灰岩为主的砾岩。厚度在300m以上,有一定程度的岩溶发育,其中一个洞穴具有开发价值。为进一步掌握红层地下水水质变化趋势,对红层区地下水采集30组样品进行测试,应用描述性分析、相关性分析等统计方法,总结地下水类型及水化学特征。结果表明:红层区地下水类型主要以HCO_3-Ca或HCO_3-Ca·Mg型为主,地下水化学成分具有明显的空间变异性;2个水点Al超出了地下水V类质量标准值(500μg/L),应引起重视,防治水质污染;19个水点的Sr含量超过了天然饮用矿泉水的标准值(200μg/L),建议进行锶矿泉水的评估工作。