矿井水源类型及各自特点.docxVIP

砂岩裂隙水 在裂隙水类型中，煤矿上主要为顶板砂岩裂隙水，在岩层围岩性质、水离子交换、有机质氧化（生成大量CO2 ，对岩层进行侵蚀）的作用下，导致砂岩裂隙水表现为：PH值偏高、碱度偏高、HCO3--偏高，而Ca2+、Mg2+因沉淀作用含量降低，而阳离子Na+、K+因离子交换作用成为优势离子，一般含量较高。如下表 岩溶水 岩溶水在煤矿井下包括：太原组灰岩水（L1~L8薄层灰岩）、奥陶系灰岩水、寒武纪系岩溶水。在水岩化学作用下，岩层里Na、K、Ca、Mg、S等化学元素迁移到地下水中，在熔岩反应和熔浆化学作用、水气化学作用、岩岩化学等作用下，地球系统的化学元素进行着周而复始的凝集迁移，同时水又有良好的流动性，这样就形成了岩溶水特有的水化学场。地下水在较纯质的灰岩中运移，受围岩成分（CaO·MgO·CO2·SO2·SiO2·H2O）的影响，灰岩水中的钙、镁、硫酸根离子在侵蚀性二氧化碳的溶蚀作用下，会使水样中的钙、镁、硫酸根等离子浓度增加，形成了岩溶水S042- ·HCO3- ——Ca2+·Mg2+ 型为主的水质。如下表 采空区积水 采空区积水根据年代长短、水质流动性和补给导通的不同，水质离子含量也不尽相同。一般来说，年代久、密闭的采空区积水趋向老窑水特性，老空水性质明显。而相对那些年代短、新建矿井的采空区而言，采空区积水多为其他水源补给，像砂岩水补给、裂隙水补给等等，在离子特性上表现为砂岩水、裂隙水性质。一般表现为PH值偏高、碱度偏高、HCO3--偏高，而Ca2+、Mg2+含量低，而阳离子Na+、K+含量较高。如下表 老空水 老空水的水质类型比较复杂，它和老空水的水源有关，砂岩水进入老空区后，在开放的环境中，砂岩水中溶解和吸收空气中的二氧化碳，破坏了砂岩水原有的离子平衡状态，使水中的PH值降低，侵蚀性二氧化碳的存在使采空区水中的Ca2+、Mg2+ 有所增加，煤系地层中硫铁矿的氧化产生S042- ，同时使PH值有所下降。 老空水之所以呈酸性，一般是由黄铁矿氧化而成。在煤层开采以前，处于还原条件下的黄铁矿比较稳定。但在煤矿开采后，在老窑水中，这些黄铁矿遇到有氧气的水后，形成易溶的硫酸盐，并释放出H+ ，形成酸性水。这样在酸性的老窑水条件下，水???中Ca2+、Mg2+、Fe3+、Na+、SO42- 等离子明显偏高，而PH值偏低，这就形成了老空水的离子特点。 因此，各含水层水化学组成及水化学含量表现出各自的特征，各种水源的水化学性质差异比较显著。 第四系冲积含水层水、地表水 第四系冲积层水和地表水随着地理位置、矿区周围环境的不同而表现不同，其离子特性与井下水而言，有着明显差异。具体离子特征随地区的不同而不同。如下表 小结 地下水化学元素有60多种，它们在水溶液中以离子、分子、气体、胶体状态进行迁移。 一般地下水含有的阳离子有：H+、Ca2+、Mg2+、Na+、Fe3+、NH4+、Mn2+，阴离子有OH-、Cl-、SO42-、HCO3-、NO2- 、NO32-、SiO3-、PO43-、F-、Br- 等，此外，地下水主要的化学性质指标还有PH、碱度、矿化度、硬度、永久硬度、负硬度等。各地区存在地层及含水层不同，水的各种离子也有变化，可根据不同地区含水层的水质化验，找出各含水层特征，以便快速判断地下水源。