原创《某煤矿矿区地下水水质化验分析》：本论文主要论述了地下水论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
摘 要：虽然近些年新型能源兴起,但是煤矿业依然是国民经济发展的重要能源,因为其价格实惠存储量又丰富.煤矿在开采时,特大安全事故的发生率较高,因此,煤矿开采始终贯彻安全第一的理念.煤矿在开采时发生水害是仅次于瓦斯爆炸的重大灾害之一.其发生因素是矿床充水条件不稳定,在采矿过程中,矿坑会出现急剧的涌水量,从而造成煤矿灾害.文章重点研究了福建煤矿,其水文地质条件特殊,是煤矿水灾的高发区.
关键词：煤矿；矿区地下水；水质化验分析
中图分类号：P641.73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）21-0179-02
福建多岩溶地貌,岩溶地貌主要是岩石溶蚀、崩塌沉淀形成的.目前,科学研究发现,岩溶地貌较丰富的地区,其地下水源越多,相应的这个地区的水文地质条件也会比较复杂.煤矿地下水质化验分析主要是为了研究煤矿区域水文条件,从而更好的分析出矿床充水因素.只有有效的预防煤矿开采矿坑涌水量,才能避免煤矿水害带来的危害.水质化验分析可以促使煤矿开采安全,为其安全运营提供有利的理论依据.本文综合前人的研究成果,浅析福建煤矿地下实质化验分析.
1 煤矿水害特点
1.1 地质概况
本文以福建煤矿为例来说明煤矿水害特点,其处于我国东南沿海地区,煤层分布面积在7 000 km2左右.地质结构多为砂岩,煤层处于砂砾岩下,其地质厚度大约为800 m.由于其地质结构特殊,煤层涵盖分布就有一定的不均匀性.煤层夹杂砂岩和泥岩,其岩溶水水害发生的可能性较大.主要充水因素：自然降水、老窑积水、岩石涌水还有岩溶水.自然降水直接补给的是基岩风化带的潜水,通过不断渗透雨水到达基岩承压水.老窑水主要是岩石裂隙、岩溶水等由断裂层或者煤矿通道进入其内的水,其诱发水害的可能性最大.随着采矿业的不断扩展深入,岩石裂隙和岩溶水造成的水害事故也越来越多.由此可以发现,其地质岩层裂隙带的充水性较弱,岩石和煤层的断裂处充水较强.矿区剖面图,如图1所示.
1.2 事故分析
1.2.1 老窑透水
老窑水害事故多发的因素有很多,比如,煤矿非法越界开采,在废弃的老窑内深度开采,造成水害事故.还有,有些煤矿的安全管理体系不健全,其安全管理责任落实不到位,预防事故发生的专职人员数目也不足,工人的安全意识不强.如果煤矿企业在超额开采,就可能造成水害.因为地质特殊和煤矿开采的特殊要求,煤矿在运作时,需要投入大量的技术管理,并且要配备相应的管理人员放水.同时,煤管部门可能对矿私拆密封等安全管理落实不到位,存在疏于管理现象,造成其管理监督的作用发挥不到位,从而发生老窑透水事故.
1.2.2 熔岩突水
熔岩突水事故,主要是2011年龙岩市煤矿155区段在掘进时,出现导水断层和熔岩水突水状况,其突水量达到1 000 m3/h,瞬间矿井被淹没.其发生的主要原因,是对地质条件认定不明确,没有及时使用透水设备.在断层切割时,没有科学的切割图,致使岩层面和煤层面直接接触.因为岩层面和地表水等相通,其接触会促使熔岩水丰富,等到达到一定程度,承压水就会直接进入煤矿井通道中,从而发生淹进事故.目前,煤矿对于岩石承压水研究的深度还不够深入,是其事故发生的主要原因.煤矿要多培训工人探放水意识,从而保障工人有效的识别导水断层征兆,也是贯彻煤矿“先探后挖”的规则.
1.2.3 地表水馈入
2013年,福建苏二煤矿出现地表水馈水事故,其影响严重,淹没了采矿区变电所和 泵房,直接损失200多万元,所幸无人员伤亡.其溃水点在河床塌陷处,是经过老窑渗漏到现采矿区的,其水涌点在废旧港道.由此分析出,事故的主要原因是,水患排查不彻底,没有将水害隐患分析透彻,所以未能及时发现河床塌陷,造成水害事故.
2 水质化验方法
2.1 研究路线
检测矿物离子,是地下水水质研究的重要科学分析支撑.首先对岩石圈中,含量较丰富的元素离子分组研究.然后再研究试下水离子或者分子含量,并且以此统一分析.同时,地下水中的阳离子或者阴离子,其总浓度就是矿区地下水矿化程度.低矿化水的判别方式是：研究地下水含HCO3-、Ca2+、MG2+的含量,如果这些矿物质元素浓量高,就是低矿化水.中矿化水就是研究水质里是否含有较高的SO42-,高矿化水就是水质中含有浓量的CL-.
2.2 地下水硬度和矿化度的公式计算法则
正常情况下,煤矿地下水水质分析,是通过分析Ca2+、MG2+的含量总和确定水质硬度的,所以其含量总和就是地下水硬度.但是在研究中,要根据其硬度关联分析出水质变硬的因素.在此福建矿区本次收集50个水样,分析出当MG2+的含量增加时,水的硬度和之成正比,也在不断上升.并且计算出MG2+的含量为0.958,Ca2+的关联硬度为r2等于0.902,那么就能明确此矿区水硬度的主要原因是MG2+,此地区水质化验离子系数见表1.
煤矿地下水的阳离子和阴离子计算总和,是其水质盐类总和.当地下水的矿化度出现变化时,其离子成分也会相对应的变化.HCO3-、Ca2+、MG2矿物质元素是水质低矿化的主要依据,CL-的浓量是水质高矿化的主要表现,这都是根据水质盐度的溶解度分析出的.因为水质盐度的溶解程度不同,氯盐、硫酸、碳酸的溶解反应就不一样.所以,分析地下水质的HCO3-、Ca2+、MG2、SO42-,就能明确其水质的矿化程度.同时,还可以判断出矿化度的主要影响元素是SO42-.
3 煤矿区地下水化学特征和其系统组成
该矿区是福建矿区的主要组成部分,降水量高,气候湿热.经调查研究,本矿的主要影响元素定位：HCO3-、Ca2+、MG2、SO42-、CL-、MG2+,由于其离子浓度比较低,所以其地下水归类为低矿化水.文本根据此地质含水特征,将其分为三个含水层面.
3.1 松散砂砾含水层
由于此矿区地质问题,砂砾含水层的覆盖性比较松散,其厚度在200～250 m之间.并且此地质包括含水层和隔水层个三个,隔水层的厚度比较大,占据松散砂砾含水层的30%,其隔水能力良好,有效的将含水层和基岩水层隔开.煤矿矿井开采的水源,基本就是基岩裂隙不断渗透到煤层的.此矿区,在这个层面地下水含有较浓的CL-,可以得出结论其水质较硬,其原因是这段时间内天然降水量不够丰富,径流水渗透就比较弱.
3.2 裂隙含水层
裂隙含水层在正常情况下,含水性都较弱,并且这个层面的地质分割情况并不明显.矿井水的直接来源,同样是砂岩裂隙在开采中渗透水.在此层面HCO3-占有量比较高,水质成分偏碱性.
3.3 石灰岩裂隙含水层
石灰岩裂隙是水害发生的直接层面,但是其层面正常冲水性较弱,只有导水层出现断层的现象,才会直接造成矿坑充水.此层面的矿物离子较接近,所以要格外注意石灰岩层透水.
4 结 语
研究矿区地下水水质,能有效的预防煤矿水害.水害的防止和治理是煤矿发展重点突破问题,其研究层面还比较浅显.所以水质化验分析还需要不断的深化和拓展,这一领域是煤矿可持续发展的重大课题.
参考文献：
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[2] 刘盛东,王勃,周冠群,等.基于地下水渗流中地电场响应的矿井水害预警试验研究[J].岩石力学和工程学报,2009,（2）.
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地下水论文参考资料：
结论：某煤矿矿区地下水水质化验分析为关于地下水方面的论文题目、论文提纲、打井怎么知道地下有水论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
