桃园ⅱ2采区放水试验太灰水化学特征研究

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1、桃园II2采区放水试验太灰水化学特征研究摘要：为Y判断桃园煤矿II2采区太灰含水层补给水源，对112采区放水试验前后太灰水的常规水化学指标进行了采样测试和分析。结果表明：在放水试验幵始前，采区太灰水质与矿井内太灰水质存在差异，与奥灰水水质具有一定相似性；在放水试验过程中，太灰水质发生了变化，说明有其他水源的补给，太灰水质不断与奥灰水质接近，说明采区内两含水层存在水利联系，突水危险性较大，研究结果为采区开采防治水提供了科学依据。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研宂使用，文中立场

2、与本网站无关，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：太灰含水层；放水试验；水化学特征；桃园煤矿DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.009桃园煤矿位于淮北煤田，地层区划为徐宿地层小区［1］。该矿井水文地质条件复杂，2013年2月3H南三采区10煤1035工作面发生底板突水事故［2-3］。矿井主要含有新生界松散层含隔水层、二叠系主采煤层间含水层和隔水层、太原组灰岩岩溶裂隙含水层和奥陶

3、系石灰岩含水层。在112采区筹备过程中，根据井下10煤底板物探异常反映，进行了钻探探查，发现该采区太灰与奥灰水位相近，较正常太灰水压高。地下水水化学探测方法是矿井突水水源判别常用的方法之一，通过分析研究获得的地下水化学成分数据，可以得到各个含水层的常规水化学特征水化学以及地下水的补给来源和径流条件，确定含水层之间的水利联系等［4-5］。1矿井含水层常规水化学特征分析依照桃园煤矿历次放水试验结果分析，各含水层水质Piper叠加图如图1所示。主要含水层特征如下：1.1第四系四含水在主要含有的三种阳离

4、子成分中，其中钠离子和钾离子占比较大，钙离子和镁离子较少，其中钙离子占绝大部分。阴离子中，主要为HC03-O水化学类型为HC03-Mg?Na?Ca型。PH值为8.1,矿化度平均为0.73g/L,总硬度平均为363.37mg/L。1.2二叠系煤系砂岩裂隙含水层含有的三种阳离子中，钙离子和镁离子占比较少；钠离子是含水层中主要的阳离子。三种阴离子中，以硫酸根离子为主，碳酸氢跟离子占比约为36%。水化学类型S04?Cl?HC03-Na型，?1＜值为8.6,总矿化度为2.17g/L,总硬度为62mg/L。

5、1.3太原组灰岩含水居可以看出主要含有三个阳离子，其中最主要为钙离子，另外一种镁离子所占比例最小。含存的三种主要阴离子中，最主要的是硫酸根离子，其次为氯离子和碳酸氢跟离子。水化学类型为PH值平均为7.2，矿化度为1.12g/L〜1.83g/L范围之间，总硬度8450mg/Lo1.4奥灰含水层由图可知，在三个m离子中，钙离子与钠离子加钾离子含景占比接近。镁离子占比最少；主要有三个阴离子，其中占比最多的为硫酸根离子，氯离子和碳酸氢跟离子所占比例相当。水化学类型为S04?Cl-Ca?Na、SO4?C1

6、?HCO3-Ca?Na?Mg类型。PH值为7.8，总矿化度1.90g/L,总硬度平均在1100mg/L左右。2II2采区初始太灰水化学特征放水试验之前在112采区进行了太灰水取样，依据样品化验结果总结出太灰水水质特征如下.•PH值平均7.33，太灰水总矿化度为1.70g/L，总硬度为992mg/L，永久硬度为630mg/L，属极硬水，水化学类型为SO4?nCO3-Ca?Mg?Na、SO4?Cl?llCO3_Ca?Ig?Na或S04?HC03-Ca?Na?Mg型。主耍离子成分含量如表1所示。由表

7、1中可以看出，太灰含水层主要含存三种阳离子，其中钙离子占比最多，达到45%上下，镁离子所占比例最少，仅为20%左右，其余为钠离子和钾离子，占比达到了30%;在主要的三种阴离子中，所占比例最多的是硫酸根离子，比例达到了60%，其次为氯离子和碳酸氢跟离子，两者占据比例相当，都在20%上下。依照数据得到112采区太灰含水层水质Piper图，见图2,可以看出II2采区太灰含水层水质与矿井具有一定的相似性。3放水试验过程中太灰含水层常规水化学变化特征进行井下放水试验的过程中，在FS1，FS2和FS3三个取

8、样地点连续取样，并进行水样的检测。太灰水常规离子数据以及总矿化度等指标数据见表2和表3,根据放水试验过程中常规水化学特征的变化，研究太灰含水层与其他含水层之间是否存在着水力联系。从上表可看出，太灰水质类型为S04?HC03-Ca?Mg?Na或S04?HC03-Ca?Na?Mg两种类型。在含有的三种阳离子中，主要为钙离子，三种阴离子中，主要为硫酸根离子。PH值平均为7.34,总矿化度约为1.77g/L。随着放水试验的进行，P11值数据变化不大，在平均值7.34上下波动；在放水试验的过程中，总碱度数