采矿活动影响到天然地下水化学环境中,这可能导致含水层水文地球化学变化和矿井突水灾害。地下含水层的水文地球化学演化过程的研究有利于矿井突水的防治。结果表明,研究区主要受四个水文地球化学过程:解散,阳离子交换,脱硫和减少,黄铁矿氧化。新生代的蓄水层是由碳酸盐溶解和脱硫。二叠纪含水层的影响主要是通过阳离子交换和硫酸溶解,黄铁矿氧化紧随其后。石炭系含水层主要受硫酸溶解的影响,其次是黄铁矿氧化和阳离子交换。含水层的水文地球化学演化控制了采矿活动和构造变化,在太空中有一个规律。新生代含水层,硫酸溶解和阳离子交换增加从西到东,和脱硫削弱。二叠纪含水层,阳离子交换和硫酸溶解是强大的向斜和断层附近,黄铁矿氧化增强,脱硫减少从中间到矿区的东部。石炭纪的蓄水层,有一个更高的岩盐溶解,黄铁矿氧化、阳离子交换从西到东,脱硫效果减弱。
人类活动导致了不同的全球地下水环境恶化趋势;这一趋势是在消极的方向发展
地下水的变化在传统离子水平代表了水文地球化学演化过程。水文地球化学分析方法用于确定地下水化学成分的发展包括:水文地球化学地图、多元统计分析、GIS空间分析(
恒源煤矿,由Wanbei煤炭电力集团,水文地质条件复杂。我受到高压灰岩水的威胁,从煤层顶板砂岩水,地板上,带来了潜在的安全隐患,如岩溶列的崩溃和水灾害松层。在这篇文章中,因子分析用于名称主要水文地球化学过程清晰、准确,然后,这是与传统的水化学方法相结合。最后,GIS空间分析揭示了水化学multiaquifer系统的演化过程。这项研究集中在识别水含水层的水文地质和地球化学特征和控制因素。它提供了一个科学依据准确识别潜在的突水风险来源和依据的合理保护和利用水资源。此外,这种方法有一定的指导意义隐藏在华北煤田。
恒源煤矿位于淮北市在安徽省北部,中国(图
这个地区的地层很少公开,大多是由第四纪冲积、洪积平原材料(图
新生代的松散含水层可分为三个含水层组从上到下。新生代底部含水层形成一个“天窗”,由于缺少在局部地区不透水层,直接含煤地层。他们也可能成为供水来源到二叠纪含水层。充电的主要来源是区域夹层径流;二叠纪含水层的岩性由砂岩、泥岩、粉砂岩、煤层,主要是泥岩和粉砂岩。二叠纪含水层厚约240米,埋深约500米。我从上到下,骨折的位置和程度发展的主要开采煤层划分整个第五含水层,第六含水层,第七含水层,第八含水层。
根据水位观测,在12个石炭系含水层水位观测孔已下降到-146.14到2006年底。石炭系煤层开采含水层水供应来源的隐患之一,水可以填6煤层。奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层的岩性是浅灰色厚层状灰岩,定期与不同的灰色和浅灰色白色条纹,和当地的白云石。它是纯粹的和脆弱的微晶结构和高角度裂缝。在正常情况下,没有直接水充满我的坑。然而,它是可能的,可能会发生突水,奥陶系灰岩水直接进入矿井。这可能发生在轴和道路工程遇到的输水断层或水流消退列。
共有74个水样收集2018年1月和7月之间恒源煤矿区。样品包括9个样本新生代蓄水层,35个样本二叠纪含水层,并从石炭系含水层(图30样品
在抽样之前,每一个清洁550毫升聚丙烯瓶和盖(用水冲洗3 - 5倍 摘要SPSS26.0软件是用于生成数据的描述性统计分析(表
表 的平均盐度新生代含水层为1058.24 mg / L。水中的阳离子浓度总体最高K 二叠纪含水层的平均盐度为3371.35 mg / L。水中的阳离子浓度总体是一样的新生代蓄水层,和阴离子浓度最高 石炭系含水层的平均盐度为2534.47 mg / L。水中的阳离子浓度总体是一样的新生代和二叠纪含水层和负离子浓度是一样的二叠纪含水层。这是符合离子浓度的变化在煤系砂岩含水层。K的质量浓度
所有含水层的水化学类型和分布在研究区图所示 箱线图直接反映了每个含水层中的离子水平的变化(
有不同的离子结合地下水组件之间的比例。因此,地下水化学成分的来源,可以确定使用离子比例系数法( 气泡图的离子组合不同的含水层。
Cl
钙的来源
当<我nline-formula>
基于<我nline-formula>
表达式<我nline-formula>
每个离子结合率的分析结果表明,Na
这两个<我nline-formula>
首先正常指标,然后标准化数据,消除变量之间巨大差异造成的错误值
使用SPSS软件获取总方差解释和旋转成分矩阵。总方差解释符合贡献率要求,和旋转成分矩阵中的变量不丢失,从而综合确定<我nline-formula>
计算因子载荷矩阵<我nline-formula>
根据因子得分系数矩阵通过SPSS软件,找到得分的主要因素的表达功能:<我nline-formula>
相关系数温度仪(图 热图的每个参数的相关系数。
使用主成分的因子分析方法提取方法生成总方差解释表所示 解释的总方差。
旋转组件得分矩阵。
负载分配Z1-Z2每个参数的主要因素。
表 主因子得分系数。
用收集到的数据从74年水样<我nline-formula>
散点图与负载分数从含水层样品。
组件
提取的平方载荷
总
方差的百分比
累计百分比
1
2.103
35.056
35.056
2
2.041
34.021
69.078
参数
组件
1
2
所以
-0.068
Na
0.561
Cl
0.127
HCO
-0.068
毫克
-0.116
Ca
-0.371
参数
主要因素
1
2
Na
0.323
0.16
Ca
-0.081
-0.278
毫克
0.075
-0.379
Cl
0.342
-0.059
所以
0.514
-0.215
HCO
-0.208
0.511
K 轮廓的主要载荷的分数<我nline-formula>
轮廓的主要载荷的分数<我nline-formula>
轮廓的主要载荷的分数<我nline-formula>
图
图
图
这项研究调查了水文地球化学演化特征的复杂地下multiaquifer系统在恒源煤矿在中国。传统的水化学分析方法和品质因数分析方法被用来分析收集到的水样本,导致以下的结论。
三个含水层中的阳离子水平最高的K 水文地质条件和采矿活动影响恒源煤矿的水文地球化学过程。这些过程主要包括碳酸盐和硫酸盐溶解,阳离子交换,脱硫,黄铁矿氧化。碳酸盐溶解和脱硫是重要的新生代含水层中,阳离子交换和黄铁矿氧化的二叠纪蓄水层是最重要的。有显著的硫酸溶解、阳离子交换和黄铁矿氧化在石炭系含水层
地下含水层的水文地球化学演化过程主要是由采矿活动控制,错误,和折叠,在研究区含水层的水文地球化学演化过程显示了明显的分带
研究地下水的化学变化可以提供地质依据潜在突水来源的准确识别和保护水资源,对煤矿安全生产具有一定的指导意义。地下水的化学进化是一个动态的过程,应该定期收集和水化学数据找出煤矿矿区地下水的变化。在未来,我们可以研究地面水文和地球化学演化过程从时间和空间的角度。
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
作者宣称没有利益冲突。
我们感激地承认提供的支持中国的国家重点研究和发展项目(NO.2017YFC0804101),安徽省自然科学基金(NO.2008085QD191和NO.1908085ME144),和独立研究的国家重点实验室基金矿业响应和灾难预防和控制煤矿深处(安徽科技大学)(NO.SKLMRDPC19ZZ06)。作者还要感谢Huichan茶博士Shuhao沈博士,博士瑶山Bi为他的宝贵的意见和建议提高手稿。