潘二煤矿沿_勘探线地下水化学成分空间分布特征研究

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淮南煤田潘二井田13-1煤层地质构造特征

文章编号：２０９５ — ７２６２（２０１５）０１ — ００２２ —０４
文献标志码：Ａ
Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ１３・１ｃｏａｌｏｆＰａｎｊｉＮｏ．２ｃｏａｌｍｉｎｅ
第２５卷
第１期
２０１５年１月
黑龙江科技大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
０ｆ１３ — １ｃｏａｌｓｅａｍｉｎＰａｎｊｉＮｏ．２ｃｏａｌｍｉｎｅｍｉｎｉｎｇｉｆｅｌｄａｎｄｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｎｏｎ — ｍｉｎｉｎｇａｒｅａ．
ＷＡＮＧＬｉｗａｎｇ，ＰＥＮＧＪｕｎ，ＺＨＡＮＧＤａｉｂｏ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ
地质构造特征，以便对未采掘区的构造进行预测预报，以大量构造统计资料为依据，运用数理统
计和趋势面分析的方法对采区的构造进行统计分析，研究潘二矿矿井构造特征。结果表明：潘二

潘一煤矿地下水化学空间变化特征与水源识别分析

第３８卷第２期２０１８年３月
安徽理ｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ( ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ)
Ｖｏｌ. ３８Ｎｏ. ２Ｍａｒ. ２０１８
潘一煤矿地下水化学空间变化特征与水源识别分析
( ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ＨｅｆｅｉＡｎｈｕｉ２３０００９ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒａｎｄｃｏｒｒｅｃｔｌｙａｎｄｒａｐｉｄｌｙｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅꎬ ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬ ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｏ￣ｃｈｅｍｉｃａｌｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｎｆｏｕｒｍａｉｎａｑｕｉｆｅｒｓｏｆＰａｎｙｉＭｉｎｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙＰｉｐｅｒｄｉａｇｒａｍｍｅｔｈｏｄ. ＴｈｅｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｉｎＣｅｎｏｚｏｉｃｂｏｔｔｏｍａｑｕｉｆｅｒａｎｄｃｏａｌ－ｂｅａｒｉｎｇｓａｎｄｓｔｏｎｅａｑｕｉｆｅｒｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄꎬ ａｎｄｔｈｅＢＰａｒｔｉｆｉｃｉａｌｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅ. Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ: ＴｈｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｔｈｅＣｅｎｏｚｏｉｃｔｏｐａｑｕｉｆｅｒｏｆＰａｎｙｉＭｉｎｅｗａｓｑｕｉｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｈａｔｏｆｏｔｈｅｒａｑｕｉｆｅｒｓꎬ ｗｉｔｈｔｈｅｗａｔｅｒｔｙｐｅｂｅｉｎｇＨＣＯ３－Ｎａ＋Ｋ��Ｃａꎻ ｔｈｅＣｅｎｏｚｏｉｃｂｏｔｔｏｍａｑｕｉｆｅｒｗａｔｅｒｔｙｐｅｗａｓＣｌ－Ｎａ＋Ｋꎻ Ｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆｃｏａｌ－ｂｅａｒｉｎｇｓａｎｄｓｔｏｎｅｗａｔｅｒｖａｒｉｅｄａｌｏｎｇｔｈｅＨＣＯ３－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｎＰｉｐｅｒｄｉａｇｒａｍꎬ ｗｉｔｈｍａｉｎｌｙＣｌ－Ｎａ＋Ｋｔｙｐｅ. ＴｈｅｗａｔｅｒｉｎｌｉｍｅｓｔｏｎｅａｑｕｉｆｅｒｗａｓＣｌ－Ｎａ＋Ｋｔｙｐｅ. ＴｈｅｈｙｄｒｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｐａｔｔｅｒｎｓｉｎＣｅｎｏｚｏｉｃｂｏｔｔｏｍａｑｕｉｆｅｒꎬ ｃｏａｌａｑｕｉｆｅｒａｎｄｌｉｍｅｓｔｏｎｅａｑｕｉｆｅｒｗｅｒｅｓｉｍｉｌａｒｔｏｅａｃｈｏｔｈｅｒꎬ ａｎｄｉｔｗａｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｍａｋｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｂｙｈｙｄｒｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｐａｔｔｅｒｎｓ. Ｔｈｅｗａｔｅｒｉｎｓｈａｌｌｏｗｃｏａｌ－ｂｅａｒｉｎｇｓａｎｄｓｔｏｎｅａｑｕｉｆｅｒｎｅａｒＰａｎｊｉａｎｔｉｃｌｉｎｅｗａｓｌｉｋｅｌｙｔｏｂｅｒｅｃｈａｒｇｅｄｂｙｔｈａｔｏｆｏｖｅｒｌｙｉｎｇＣｅｎｏｚｏｉｃｂｏｔｔｏｍａｑｕｉｆｅｒꎬ ｓｈｏｗｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉｇｈｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＣａ２＋ ꎬ Ｍｇ２＋ａｎｄｌｏｗｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＨＣＯ３－ . ＢＰａｒｔｉｆｉｃｉａｌｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｍｅｔｈｏｄｃａｎｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｓｏｕｒｃｅｏｆｗａｔｅｒｉｎｒｕｓｈｗｉｔｈｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙａｃｃｕｒａｔｉｏｎꎬ ｒｕｎｎｉｎｇｕｐｔｏｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｒａｔｅｏｆ８２. ３％ . Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｃｈｅｍｉｓｔｒｙꎻ ｗａｔｅｒ－ｉｎｒｕｓｈｓｏｕｒｃｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎꎻ ｐｉｐｅｒｄｉａｇｒａｍꎻ ＢＰａｒｔｉｆｉｃｉａｌｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ

潘北矿区采煤塌陷地氮磷空间分布特征的研究

潘北矿区采煤塌陷地氮磷空间分布特征的研究【摘要】近年来，随着煤炭开采规模扩大，采煤塌陷地也不断扩展，因此，正确认识和掌握矿区水体和土壤中氮磷的空间分布特征，对于本区采煤塌陷地的治理和利用具有重要的意义。

【关键词】煤炭；研究内容；样品采集本文通过对潘北矿区2009年4月至2010年4月期间四次采样所采集的地表水样品进行分析，研究了本区氮磷的空间分布特征，得出以下结论：本区地表水处于严重污染状况，含量平均值分别为总氮3.67mg/L，氨氮0.28mg/L，硝态氮0.37mg/L，总磷0.11mg/L属于劣五类水。

地表水污染严重的一个重要因素是水体中氮磷元素含量过高，如果不加以治理，极有可能产生水体富营养化。

0.引言煤炭在我国一次能源的生产和消费中一直占有极其重要的地位，由于多年的煤炭开采已引起一系列的矿区环境问题，塌陷水域是由于采空塌陷后造成地表下沉低凹，积水而形成的封闭水体，有毒物不易排除，受粉尘和周围环境影响较大。

因此，为了更好的对采煤塌陷水域进行综合治理和开发，本研究通过监测发展阶段的塌陷水域，对其水中所含各种形态的氮磷元素含量进行分析评价，以便为塌陷水域的综合利用提供一定的依据。

1.研究内容和方法潘北矿2008年1月1日投产，设计年产原煤240万吨，坑口选煤厂设计年原煤入洗能力为240万吨。

采用两个水平开采，一水平标高为-650m，二水平标高为-780m，矿井设计服务年限为43.8年。

本次研究是以潘北矿区采煤塌陷地塌陷水域及其周边地区为主要对象，通过采集塌陷水域的地表水，分析氮磷元素各种存在形态的空间分布特征，通过多次采样的数据进行分析，得出该区域的氮磷元素的空间分布效应，并对其进行评价。

2.样品的采集和处理2.1样品的采集地表水共采集四次样品，2009年4月、7月、12月分别采样，作为春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）和冬（12、1、2月）三季的代表，2010年4月为第四次采样。

本次所采水样主要是潘北矿区的采煤塌陷区域地表水样，对于地表塌陷水可采取直接用水桶取水的方法。

潘二煤矿A组煤顶板稳定性地质影响因素研究

潘二煤矿A组煤顶板稳定性地质影响因素研究煤层顶板稳定性是双高矿井开采的基本条件，矿井综采工作面的顺利进行要求有高质量顶板条件来保证。

顶板条件受地质条件和采掘工程的影响，过去人们分别从岩石力学、沉积学和构造地质学等方面对顶板的性质和分类做了大量的工作，因此综合分析顶板岩层的岩性特征、层厚、沉积环境、工程力学性能以及顶板稳定性的影响因素等对于综采工作面设备选型、顶板管理和巷道支护等均有重大的意义。

1 地质概况潘二煤矿A组煤地层上属于早二叠系下统山西组，地层厚68～83米，平均73米。

底部以黑色海相泥岩与太原组灰岩分界，内含菱铁结核，富海相动物化石，是一套下三角洲平原沉积，它是在海湾的基础上发展起来的，经历了前三角洲～河口坝～三角洲前缘三个阶段。

A组煤层（3煤、1煤）位于本组中下部。

与下伏地层整合接触，3煤厚2.09～9.17米，平均5.07米，1煤厚度1.56～7.77米，平均3.78米，3煤和1煤层间距平均为1.5米。

2 煤层顶板地质条件2.1 直接顶特征（1）直接顶岩性和力学性能A组煤上覆岩层主要由泥岩、粉砂岩，中细砂岩、细砂岩、砂质泥岩、花斑泥岩和铝质泥岩组成，其直接顶在不同采区岩性发育不一，东一采区与西四采区其直接顶为深灰色泥岩或砂质泥岩，中厚层状、块状，层内见较多的植化碎片及白云母碎片。

西二采区其直接顶为灰白色中细砂岩、中粗砂岩，块状，层内夹少许泥质成分。

直接顶的抗压强度一般为17～124Mpa，抗拉强度为0.2～8.9Mpa，直接顶与老顶粘结强度低，容易离层垮落。

（2）直接顶厚度变化东一采区直接顶为泥岩或砂质泥岩，厚度0.2～14.7m，西二采区直接顶为中细砂岩，厚度为10～22m，西四采区直接顶为泥岩或砂质泥岩，厚度为0.7～15m，直接顶的沉积环境明显不同。

2.2 老顶特征（1）老顶岩性和力学性能A组煤老顶同样在不同采区岩性发育不一，东一采区与西四采区其老顶为粉砂岩，块状，层内见较多的植化碎片及白云母碎片。

淮南潘谢矿区岩溶水化学特征及其形成机制研究

238地球与环境E A R T H A N D E N V I R O N M E N T202丨年第49卷第3期Vol.49. No. 3,2021淮南潘谢矿区岩溶水化学特征及其形成机制研究杨婷婷1，许光泉2’**，ANESU Mahaire2(1.淮浙煤电有限责任公司顾北煤矿，安徽淮南232000;2.安徽理工大学，安徽淮南232001)摘要：淮南煤田深部煤层开采受其下部岩溶水害的干扰，分析其化学组分分布规律、探讨其形成过程，可为水害防治提供一定的理论指导。

本文以淮南潘谢矿区太原组岩溶含水层为研究对象，通过分析其水文地质背景，采用多元统计、水化学组分、水文地球化学反向模拟等方法，对该区两个次一级水文地质单元的水化学组分进行分析。

结果表明：受挤压-拉张作用下的古地貌是影响古地下水补、径、排的重要因素；I区、n区阴、阳离子均以c r、Na++K+为主，但n区中h c〇i占比较大，且I区s o2/含量大于n区；受局部开放的氧化环境影响，I区主要以阳离子交换作用为主，存在黄铁矿氧化，而n区以阳离子交换作用与黄铁矿的氧化为主，为还原环境，但逐步向部分氧化环境转变；长期的矿山开采活动使得区内岩溶地下水流系统发生持续改变，也是影响单元间岩溶水质产生差异性的重要因素。

关键词：太原组岩溶水；地下水流系统；水化学特征；形成机制中图分类号：P641.3文献标识码：A文章编号：1672-9250(2021)03-0238-12doi: 10. 14050/ki. 1672-9250.2021.49.024煤炭资源在我国能源结构中的地位是不可替代的1]，随着东部地区发展持续加快，对于煤炭的需求量也随之加大，促使煤炭采掘不断向更深处延展，而深部开米处于高地应力、高地温、高水压和开采扰动环境近10年，特大型岩溶水害在我国发生近52起，造成经济损失数以亿计，煤层底板岩溶水害已成为一个亟待解决的重大隐患>7,而分析其水文地质背景是其重要的前提东部地区二叠纪是主要成煤时期，成煤后期地质构造运动对煤炭资源赋存和开发起到重要控制作用[8,位于华北南缘的淮南煤田构造主要形成于印支、燕山与喜山等多期构造地质运动。

潘二矿通风设计

第一章矿区概述及井田特征一、地理概况1、位置潘东煤矿有限责任公司（原潘集第二煤矿）位于淮南市西北部，明龙山以南，淮河以北。

隔淮河与淮南老区相望，南距淮南市政府所在地洞山，直线距离约25公里。

地理坐标：东经116°50′00″～116°56′15″，北纬32°45′10″～32°50′00″。

2、交通矿井内现有矿区公路与各矿和市内相连接，矿井铁路专用线与淮阜线和淮南线相连接，通达全国各地。

矿井南行15公里即可连接淮河水运，交通极为方便。

3、最高洪水位淮河为本区主要河流，矿井所在地洪水位采用田家庵水文观测站资料，淮河历史最高洪水位为1954年最高洪水位+25.63m ，2003年7月6日淮河水位+24.31m，现堤面标高+27.07m。

二、井田开拓开采1、井田境界井田边界：西起Ⅶ－Ⅷ线，东以13－1煤层－800m等高线投影为界，北界起于F1断层及其延长线，经F66、F1－3煤层－800m等高线，南界由F5断层向东经Ⅵ线，背斜轴，拐Ⅳ－Ⅴ线，再沿F3断层、Ⅲ线至13－1煤层－800m等高线。

拐点为构造线与勘探线的交点，Ⅶ－Ⅷ线上拐点在Ⅶ－Ⅷ12孔南200m连602孔交F5断层，Ⅵ线上拐点在Ⅵ2孔南160m处，以57度与Ⅵ线夹角向西南交F5断层。

井田走向长12Km，倾斜宽1.3～4.5Km，井田面积33.5Km2。

2、储量储量计算边界即井田边界，矿井一水平计算储量为基岩界面垂深60m～-530m，二水平计算储量为-530 m～-800 m，储量计算煤层为13-1、11-2、8、7-1、6-1、5-1、4-1。

截止2004年底，潘东公司井田内7层煤共有地质储量37815.4万吨（其中一水平15903.7万吨、二水平21911.7万吨），可采储量11290.3万吨（其中一水平5966.4万吨、二水平5323.9万吨）。

3、设计能力及服务年限矿井设计能力历经5次修改。

1975年5月合肥煤炭设计研究院完成2.4Mt/a矿井初步设计，75年11月完成3.0Mt/a修改初步设计，89年7月完成2.1Mt/a修改初步设计，95年8月完成2.1Mt/a调整初步设计。

潘二矿1811(1)工作面构造规律分析

…
其附近揭露一次生断层Ｆａ２（Ｈ＝２ｍ），对回采有很大的影响；工作面收作位置附近的断层Ｆｘ６与ＤＦ１ｌ（Ｈ＝５ｍ）和Ｆｘ３４（Ｈ＝５～８ｍ）构成了断层组，断层组附近的煤层极其不稳定，煤层厚度变化很大，甚至发生尖灭。落差大于５ｍ的断层附近次生断层发育、顶板较破碎，煤层厚度及覆层情况有较大变化。但其次断层生尖灭较快，影响范围小。３．２工作面坑透工作分析工作面回采前，为进一步查明工作面内中小构造和地质异常体的赋存情况，采用了无线电波透视ＣＴ成像法探测工作面内地质异常，坑透工作由淮南矿业集团地质勘探工程处井下物探队于２０１１年１０月份完成，共圈定出２个异常区域。但受现场施工条件的限制及干扰因素的影响，解释结果存在一定的误差。引起这样结果的原因有：（１）本工作面构造复杂，且断层落差相对较大，受构造影响，煤层厚度变化和煤层起伏极大。（２）受顶板砂岩水影响，工作面部分区域项板淋水，并且煤层潮湿。３．３水文地质情况１８１１（１）充水因素主要有：顶板砂岩水：富水性强，可能会顺裂隙带导入工作面，造成工作面顶板淋滴水，恶化工作环境。新地层水：本工作面为上提工作面，上顺槽最小防水煤柱为６２米，受断层影响新地层水可能顺裂隙面导入工作面。工作面正常掘进及回采期间，生产单位严格执行了 “ 先探后掘，先探后采 ”的技术措施。如在回采之前，对工作面进行了瞬变电磁探测，共探测出３个积水异常区，针对每个积水异常区分别布置探放水钻孔进行探放水，确保了工作面的安全回采。４煤炭资源利用情况工作面采出量１６８６１６吨，巷道出煤量１９４７２吨，落煤损失１２２７吨，工作面顶底煤损失３０６０５吨，采区煤柱摊销３０８９２吨，工作面回采率８４．１％，采区回采率７５％。因工作面构造条件复杂，揭露断层较多且影响范围大，造成工作面丢顶底煤较多，导致工作面回采率及采区回采率低。５结语本工作面地质条件复杂，揭露断层较多且断层落差较大，造成工作面丢顶底煤较多。工作面在过断层期间，煤层厚度有较大的变化，对回采有很大的影响。生产单位在回采期间按照地质预报提前编制了工作面回采作业规程及过断层和地质异常区措施，确保了本工作面的安全正常回采。

安徽理工大学潘集二矿采矿毕业实习报告

安徽理工大学潘集二矿采矿毕业实习报告安徽理工大学潘集二矿采矿毕业实习报告篇一：采矿专业实习报告总结第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置丁集矿井位于安徽省淮南市西北部，距淮南市洞山约50km，行政区划隶属淮南市潘集区和凤台县境内。

地理坐标为东经116°33′16″～116°42′37″，北纬32°47′26″～32°54′31″。

凤台～蒙城公路穿越井田中部, 且与凤台～淮南等公路相接，沿凤蒙公路至凤台港与淮河水运相接，淮南～阜阳铁路从井田南缘通过，矿井中心距凤台车站约10km，该车站东到蚌埠约110km，西至阜阳约100km，分别与京沪、京九铁路相接。

矿区铁路专用线和矿区公路在矿井南部经过,交通极为便利，交通位置见图1-1-1。

二、地形与河流丁集矿井地处淮河中游，属淮河冲积平原，区内地形平坦，地面标高一般在+21～+23m，西北高，东南低。

架河在本区由西北流向东南，注入淮河，河床宽30～40m，两岸地势低洼，雨季淮河水位上涨易成内涝。

淮河水位标高一般为+15m，历史最高洪水位为+(1954年7月29日)，1991年为+，两岸筑有大堤，最大堤距3000～3500m，右堤顶高+，左堤顶高。

此外区内遍布人工开挖的渠道，用以灌溉、防洪、排涝。

该地区百年一遇内涝水位标高为+。

三、气象本区属过渡带气候，为季风温暖带半湿润气候，季节性明显，夏季炎热，冬季寒冷。

据凤台县气象局观测资料：年平均气温℃，极端最高气温℃(1959年8月24日)，极端最低气温- ℃(1966年1月31日)。

年平均降雨量，最大(1954年)，最小(1966年)日最大降雨量，小时最大降雨量，降雨多集中在6、7、8三个月，约占全年的40%。

年平均蒸发量(水面)，最大(1958 年)，最小(1980年)。

蒸发量大于降雨量，潮湿系数近似。

相对湿度最大78%，最小%，平均为74%。

初雪一般在十一月上旬，终雪在次年三月中旬，雪期72～127天，最长138天，最短26天，最长连续降雪6天，日最大降雪量16cm。

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潘二煤矿位于淮南复向斜潘集背斜的东部隆起转折端，轴线延展方向为北西西，南东东，倾伏方向为南东，倾伏角为５°左右。背斜北翼地层走向为Ｎ６０° Ｗ，倾角１０°～４５°。本井田为全隐蔽区，煤系地层为石炭、二叠系，全被１３９～３１０ｍ厚的新地层所覆盖。二叠系有可采煤层１０层，平均可采总厚为２８．４２ｍ。
０引言
矿井突水是煤矿生产中的５大自然灾害之一，水源的判别是国内外学者一直十分关注的问题。水源判别的方法可概括为两类，一是从突水机理角度来判别突水水源；二是通过分析地下水水化学成分数据［１］获取地下水中所包含的水文地球化学信息，进而利用突水水质所包含的信息来辨别突水水源。文献［２］对福建马坑矿区地下水化学成分的变化特征进行了研究。常用突水水源判别方法有模糊判别［３］、神经网络［４］、可拓识别和［５］多元对应分析方［６］法等。本文根据现有的潘二矿地下水的化学成分信息，对潘二矿 Ⅳ 勘探线附近水样化学成分空间分布特征进行分析，根据分析得出的结果，结合水文地质条件，可以为水源判别提［７－１１］供可靠的依据。
因为虽然该区的断层多导水性差，但是裂隙发育。而灰岩含水层中的ＨＣＯ３－含量总体上较煤系水高些，这是因为灰岩中的ＣａＣＯ３发生反应生成的，化学方程式为
ＣａＣＯ３＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２→２ＨＣＯ３－＋Ｃａ２＋
勘察与测量
ＫＡＮＣＨＡＹＵＣＥＬＩＡＮＧ
高志强，等：潘二煤矿沿 Ⅳ 勘探线地下水化学成分空间分布特征研究
潘二煤矿沿Ⅳ勘探线地下水化学成分空间分布特征研究
高志强，马雷，周小平
（合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽合肥２３０００９）
５６．０８３８．５１１０．０６１．０３１０６．０５３３．６７１１．８０２２．３４０．１３６８．５４
９副井壁深３５９ｍ处
砂
Ｃｌ－Ｎａ＋Ｋ
５．５９３．７２３０．５３５．１０２８．７４６．００７９．６８
Ｐｉｐｅｒ三线图以毫克当量百分数为单位，在两个三角形的位置，再做刻度的平行线交于平行四边形的位置，这样可以把大量的水质分析资料绘制在图上。现将投影到上述 Ⅳ 勘探线上的水样点绘于Ｐｉｐ－ｅｒ三线图上，如图２所示。
勘察与测量
ＫＡＮＣＨＡＹＵＣＥＬＩＡＮＧ
由表１和图１可知，煤系水的ＴＤＳ较灰岩水低，说明煤系水的开放性较灰岩水差，与其他含水层水力联系较差。有些位置的水样ＴＤＳ区－４５０ｍ顶板淋水水样ＴＤＳ浓度较高，两水样点位置很近，可能是因为该块段岩层裂隙不发育，水力联系较差。
潘二矿含水层组由新生界松散砂层孔隙水、二叠系砂岩裂隙水和石灰岩岩溶裂隙水３部分组成。潘二矿的水文地质特征属裂隙类充水矿床，矿坑充水水源均由煤系砂岩裂隙水、上覆砂砾层空隙水和下伏灰岩岩溶裂隙水组成。１煤层是以底板进水为主的岩溶裂隙充水矿床，充水性简单－中等，４～１３－１煤层为覆盖层空隙水渗入补给的裂隙充水矿床，充水性简单。
层位Ｃ３－Ⅰ
水质类型
Ｃａ２＋
Ｍｇ２＋Ｋ＋＋Ｎａ＋ＨＣＯ３－Ｃｌ－
ＳＯ２４－
ＴＤＳ
Ｃｌ·ＨＣＯ３－Ｎａ＋Ｋ０．４６０．３５４７．９５２１．６４２７．０６０．０６９７．５２
８煤老空水ＨＣＯ３·Ｃｌ－Ｎａ＋Ｋ０．６９０．６０４４．１５２８．１９１４．４９０．７５８８．８７
图４ＳＯ２４－和Ｃｌ－随深度变化直方图
从图３和图４可以看出，太灰水样点的ＨＣＯ３－和Ｋ＋＋Ｎａ＋的当量浓度随深度增加呈现出先减后增的趋势，但是总体浓度变化范围不大，但西一采区－４５０ｍ顶板淋水砂岩水样比其他几个砂岩含水层水样的ＨＣＯ３－当量浓度较高一些；煤系水样点的Ｃｌ－当量浓度在－４５０ｍ以上随深度增加呈现出下降趋势，大于－４５０ｍ后增大到一个较大值，而其ＳＯ２４－当量浓度随深度增加呈现出上升趋势，同样在－４５０ｍ之后增大到一个较大值。
从Ｐｉｐｅｒ三线图上的水质分布规律可以看出，在四边形中，太灰水样基本沿ＨＣＯ３－为５０％毫克当量百分数的线分布，表示ＨＣＯ３－当量浓度较高；而煤系水样分布不是很集中，但可以看出其ＨＣＯ３－当量浓度比太灰水样的低一些。从阳离子三角形中可以看出，这些水样点基本集中在右下角，表示其Ｋ＋＋Ｎａ＋当量浓度较高，在阳离子中占主要
摘要：准确掌握煤矿地下水水化学成分，查明不同含水层地下水的水化学类型和离子空间分布特征，对矿井突水水源快速判别和水害有效防治具有重要意义。文章基于潘二矿的地下水水质资料并结合矿井水文地质条件，采用Ｐｉｐｅｒ三线图和直方图对其地下水水化学空间分布特征进行分析。结果表明，在垂向上灰岩含水中的Ｋ＋＋Ｎａ＋、ＨＣＯ３－浓度和煤系水中的Ｃｌ－浓度随深度增加先减后增，煤系含水层中的ＳＯ２４－浓度随深度增加而增加；水化学类型由ＨＣＯ３·Ｃｌ－Ｎａ＋Ｋ渐变为Ｃｌ－Ｎａ＋Ｋ。根据水化学成分的变化规律，可以区分各层突水水源，为正确判别矿井突水水源提供可靠依据。关键词：水文地质条件；水化学成分；分布特征中图分类号：Ｐ６４１．１２文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－５７８１（２０１２）０２－０１９４－０３
１研究区水文地质条件
１５ｍ，断层组影响岩石破碎的宽度可达１０～５０ｍ。井下巷道所见中小型断层的断层面，有时光滑平直，具断层泥或无充填物，有时粗糙弯曲，断层带宽０．１～０．３ｍ，为泥岩屑填充，或者是泥岩砂岩的角砾。本区内的中小断层富水性弱，导水性差。然而断层两盘坚硬岩层裂隙比较发育，可以构成地下水的汇集带，矿坑部分淋水区往往是这种汇集带的地下水通过小断层进入矿坑形成的，钻孔中砂岩灰岩漏水也常常与此带有关。
６１１０２（１）Ｅ新工作面
Ｂ１１砂
Ｃｌ－Ｎａ＋Ｋ
０．７５０．７０３２．４５７．５０２５．９８０．４２６７．８０
７西一采区－４５０ｍ顶板淋水８１１０２（１）新工作面
Ｂ８顶Ｂ１１砂
ＨＣＯ３－Ｎａ＋Ｋ０．１４０．２３ＨＣＯ３·Ｃｌ－Ｎａ＋Ｋ０．３２０．２８
图１潘二 Ⅳ 西勘探线剖面图
表１ Ⅳ 勘探线附近水样水化学成分
ｍｅｑ／Ｌ
ＩＤ
取样地点
１南一采区１２放７孔水样
潘东公司１８１１８上顺槽２
探放１８１２８采空区积水
３南一采区１１放５孔水样
４１２放５孔处水点
５西一采区１２放３孔
区内有断层１４０条，其中正断层１０５条，逆断层３５条。钻孔见断层带宽一般为０～８ｍ，少数可达
２地下水化学成分空间分布特征
水化学成分的分布特征，将 Ⅳ 西线附近的煤系水样点和太灰水样点投影到 Ⅳ 西勘探线，为了分析 Ⅳ 勘探线附近各含水层常规水化学成分的分布特征，将 Ⅳ 西线附近的煤系水样点和太灰水样点投影到Ⅳ西勘探线剖面图中，如图１所示；Ⅳ 勘探线附近水样水化学成分见表１所列。
Ｃ３－Ⅰ 太灰Ｃ３－Ⅰ
Ｃｌ·ＨＣＯ３－Ｎａ＋Ｋ１．１７０．５７Ｃｌ·ＨＣＯ３－Ｎａ＋Ｋ０．３３０．３８Ｃｌ·ＨＣＯ３－Ｎａ＋Ｋ０．３５０．２７
３７．０２１８．３２２０．３７０．０７７７．５２４６．２３１９．５９２１．１０２．８２９３．８８５４．６７２８．４５２６．７８０．０６１１０．５８