基于水化學特征的順和煤礦太灰水動力條件分析

張成行，鄭潔銘，徐智敏，駱俊峰

(中國礦業大學 資源與地球科學學院，江蘇 徐州 221116)

隨著礦井開采水平向深部拓進，水文地質條件明顯發生變化，深部太原組灰巖含水層對礦井安全開采的影響日益嚴重[1-3]。目前，對于深部底板太灰水富水性和水動力條件的認識，是在放水試驗[4，5]的基礎上，求得水文地質參數[6]。通過穩定流、非穩定流的解析公式或借助如GMS、MODFLOW、FEFLOW等數值模擬軟件進行分析研究[7，8]。開展上述工作的需要消耗大量的人力、物力，并且，太灰含水層為承壓巖溶裂隙含水層，裂隙發育具有不均一性，一般的解析計算和數值模擬軟件是將其視為均質含水層，其計算和數值模擬結果會產生一定的誤差。另外，數值模擬軟件的使用較為復雜，難以實現煤礦單位的全面普及。

由于地下水在循環過程中，水化學特征與水動力條件息息相關，其溶解的化學組分會隨著地下水的運動而運移[9-11]。因此，本文根據順和煤礦西翼地區煤層底板太灰含水層水質資料，運用Piper三線圖解法、Gibbs圖解法、離子比值法等特征進行分析、評價，獲取研究區地下水的賦存狀態及水動力條件。不僅創新了礦井評價分析的手段，而且分析結果對礦井的安全生產具有重要的指導意義。

1 研究區概況

順和煤礦位于河南省永城市城關鎮北20km，研究區位于順和煤礦西翼東部，北部邊界為F8正斷層，東南部為DF8正斷層、DF7正斷層和F40逆斷層等以及其他伴生構造發育，主采煤層為二2煤。隨著開采深度的加深，開采工作面標高在-500m以下。……