桃園煤礦南三采區水化學特征分析

徐國平

摘 要 為了判別桃園煤礦南三采區主要含水層之間的聯系，基于南三采區不同含水系統主要水化學成分差異，選取7種常規水化學成分指標對含水層水源進行分析。利用水化學特征分析與聚類分析的方法，對南三采區15組水樣的水化學成分進行對比分析。研究結果表明：南三采區奧灰水和太灰及灰巖水最為相似，通過聚類分析得出，太灰水和奧灰水可以聚為一類，說明南三采區太灰水與奧灰水存在著水源補給關系，具有一定的水力聯系。

關鍵詞 水化學成分;水質;聚類分析

引言

水化學特征分析方法是研究礦井地下水最基本的方法之一[1]。地下水中水化學成分的形成與演化受很多條件影響，不同的環境地質和水位地質條件能夠反映出不同的地下水化學特征。研究兩個含水層之間的水力聯系，就是分析其水質是否存在著差異[2]。目前，研究水化學特征確定水化學類型最常見的方法是舒卡列夫分類法，它是根據水中陰陽離子的含量來分析水化學類型[3]。一些學者通過Piper三線圖等方法，分析地下水化學特征以及主控離子的來源和形成原因[4-5]。

本文基于桃園煤礦南三采區不同含水層水化學樣本的數據差異，選用七種常規離子為基本信息，采用水化學分析和聚類分析相結合的方法，對含水層之間水質的關系進行了對比分析，判定出太灰水與奧灰水是否存在聯系。

1采區概況

1.1 地質概況

南三采區主采煤層是10煤，屬于二疊系下統山西組，大部分工作面是總體走向近西南，傾向近東南的單斜構造，走向上寬緩起伏，局部發育小的斜歪褶曲。……