潘谢矿区地下水常规水化学分析及判别模式的建立

摘要

矿井充水是煤矿五大灾害之一，随着开采范围和深度的加大，矿井充水发生的可能性也越来越大。水害事故直接危害采矿人员的生命及国家财产的安全，妨碍矿区正常生产，因此分析矿区含水层地下水水化学特征、迅速准确地判断充水水源是矿井安全生产的重要保障。
　　以淮南潘谢矿区为例，通过对矿区不同含水层水样的采集与常规离子的测试，分别从离子含量组成、水化学类型、数理统计分析及离子来源这些方面进行分析，并解释了不同层位、不同矿井之间常规水化学特征的变化规律及常规组分含量差异。
　　为探讨水岩相互作用机理，采集谢桥矿A组煤层底板石炭系太原组的石灰岩样品，并对样品进行显微镜下分析、XRD分析以及X-荧光衍射分析，将其与对应层位的太灰水离子含量之间结合在一起进行研究，解释了A组煤石灰岩矿物组成、化学组分及离子含量之间的关系。
　　在地下水水化学分析的基础上，基于Bays线性判别分析法，建立了该矿区各主要含水层水化学判别模式，并结合微量元素的分析，构建了混合水源计算模型。应用判别模型可以识别出部分层位水样本，需综合运用微量元素、同位素等多种判别方法以便高精度识别水源。混合水源模型计算过程简单，且能有效确定地下水混合程度。