采煤活动对煤矿地下水化学特征的影响研究

摘要

采煤活动会影响天然水化学环境,改变地下水中的无机及有机水化学成分.以保德煤矿为研究区,采集地表水、地下水及矿井水,综合利用Piper图、Schoeller图、三维荧光光谱图,从无机与有机2个方面分析矿区水化学特征及受采煤活动的影响.研究结果表明,保德煤矿地表水、泉水和奥陶系灰岩水的水化学类型主要为HCO3-Na和HCO3-Ca,但位于滞留区的钻孔新鲜水化学类型为SO4-Na和SO4-Mg;位于弱径流区或滞留区的奥陶系灰岩水样K++Na+浓度大于径流区水样,而Ca2+(Mg2+)浓度则相反,主要受离子交换作用和采煤活动的影响.地表水和泉水中溶解性有机质类型主要为腐殖酸类物质,奥陶系灰岩水有机质类型主要为色氨酸和溶解性微生物代谢产物,主要是通过微生物产生的,而矿井水有机质类型为色氨酸、溶解性微生物代谢产物及腐殖酸,这是受采矿活动影响,奥陶系灰岩水流经煤层,将煤中的腐殖酸类物质溶滤形成矿井水.地表水中UV254和TOC值较其他水样高,与地表河流中树叶等植物的腐化溶解有关,矿井水中UV254和TOC较奥陶系灰岩水较高,与煤层中腐殖酸类物质的溶解有关.