山西省柳林矿区地下水水化学和同位素特征研究

山西省柳林县地方煤矿众多,各生产煤矿受"太灰"、"奥灰"岩溶水的威胁十分严重,但对整个矿区内含水层的水文地质特征认识程度较低。在山西省柳林县兼并重组整合煤矿区水文地质补充勘探项目基础上,通过研究柳林矿区内各含水层的地下水化学特征,进一步提升该区对煤矿开采有影响的含水层地下水赋存规律的认识程度,确定了柳林矿区主要含水层的特征离子,为今后矿井突水水源的研究判别提供依据;同时通过水化学同位素特征揭示了矿区内奥陶系含水层的补给、径流、排泄条件,即矿区地下水补给来源为大气降水,矿区位于柳林泉域岩溶地下水的集中排泄区下游,区内岩溶地下水径流滞缓、水循环条件差。     

高寒地区傍河型地下水水源地论证

地下水水源地论证是新建和扩建地下水水源地的前提,高寒地区傍河型地下水水源地论证在关注地下水质量和允许开采量的同时,非常注重水源地含水层开采对水环境及其它用水户的影响.本文以黑龙江省孙吴县热电厂供水水源地为例,从论证目标、约束条件和论证方法等方面对高寒地区傍河型地下水水源地进行了论证.结果表明,高寒地区傍河型浅薄含水层地下水水源地的补给来源在冬季主要为含水层侧向径流补给;孙吴县热电厂供水水源地可以满足热电厂正常运转对水质和水量的要求,并且不会对区域水资源和其它用水户产生影响.     

河南省某大型水源地岩溶水水化学及同位素特征

河南省某岩溶水源地是该市大型供水水源地,近年来,在水源地岩溶水周边水井中检出了微量重金属,引起有关部门和水文地质工作者的高度关注。查明水源地岩溶水的补给来源、补给途径及其与上覆第四系含水层的关系,识别重金属污染风险,成为保护该水源地的重要任务。根据水源地开采井水化学及同位素取样分析结果,对水源地地下水化学组分的水文地球化学过程及补给来源进行了初步研究。研究表明,水源地岩溶水中的宏量阳离子组分主要来自碳酸盐岩中文石、方解石、白云石的溶解;水源地岩溶水的主要补给来源是北部山区的大气降水;不同水井之间水化学及同位素存在较大差异,主要是由于水井开采深度和补给过程差异造成的;水源地某些水井中Cl-离子和NO-3离子浓度较高,表明可能受到了上部第四系含水层或地表人类活动的影响,应引起有关部门的重视。     

采动影响下矿井突水水源Fisher判别与地下水补给关系反演

为了揭示采动影响下矿井突水水源误判原因,进而推测地下水补给关系,收集了朱仙庄煤矿历年水化学资料,建立了突水水源的Fisher判别模型,并根据水样误判结果以及矿井地质与水文地质条件,反演分析了地下水补给关系.研究结果表明朱仙庄煤矿煤系砂岩裂隙含水层全部水样回判正确,含水层较为封闭,与其他含水层无水力联系;新生界第四含水层、侏罗系砾岩含水层与石炭系或奥陶系灰岩含水层部分水样误判,矿井采动影响下不同时期含水层间的地下水存在不同程度的水力联系,矿井新生界第四含水层水源对侏罗系砾岩含水层存在补给,石炭系或奥陶系灰岩水则通过矿井南部露水补给新生界第四含水层.地下水动力条件的变化验证了地下水补给关系.建立突水水源判别模型,分析回代误判原因,反演地下水补给关系,为正确认识矿井采动影响下地下水循环条件提出了新的研究手段.     

蒙陕接壤区浅埋煤层矿井水水化学特征及来源分析

为研究蒙陕接壤区浅埋煤层开采下矿井水水化学特征与来源,通过采集研究区内的矿井水、不同含水层地下水及地表水样,综合利用水化学特征研究、数理统计、离子比例系数法以及氢氧同位素,探究该区矿井水水化学特征及其形成作用。基于此,对研究区矿井水的主要来源进行了识别。结果表明,矿井水与第四系萨拉乌苏组、侏罗系直罗组和延安组地下水水力联系紧密。矿井水主要离子形成受水-岩作用影响,主要阴阳离子来源于硅酸盐矿物与方解石的溶滤作用;受到反向阳离子交换作用影响,使矿井水中Na⁺含量高于浅部地下水;混合作用对矿井水水化学成分形成影响较小。矿井水受延安组、直罗组地下水与萨拉乌苏组地下水共同补给,三者在矿井水补给水源中所占比例分别为86.39%、1.59%与12.02%。研究成果可为该区的矿井水害防治与水资源处理利用提供依据。     

黑塘煤矿矿井充水因素分析

在充分收集黑塘煤矿地质勘查资料的基础上,对资料进行整理归纳与分析研究,对煤矿含水层结构及开采状况下矿井充水因素进行分析。认为煤矿的主要含水层为永宁镇组、关岭组、飞仙关组第二段、第四段、茅口组等,而矿井的顶板直接充水水源主要为龙潭组地层的裂隙水、老窑水、长兴组裂隙水和滑坡水及岩溶水为间接充水水源,大气降雨是本区地表水、地下水主要补给来源。在煤矿老窑、断裂分布地带井下可能产生突水,指出了煤矿可能突水的地带。在矿井生产中应采取相应防突水措施,保证煤矿生产安全。     

双柳煤矿矿井充水特征分析

双柳煤矿地处河东煤田中部,在水文地质单元中属柳林泉域系统。因下组煤上覆有太原组薄层灰岩,下伏有奥陶系高承压含水层,所以该部分煤炭资源的开发将面临矿井水害问题。本文对煤系地层含水层的补给来源,补给方式以及径流排泄关系进行了分析,分析结果：双柳煤矿上煤开采时,矿井漏水以顶板山为主;下煤开采时,矿井漏水主要来自顶板右水。     

淮北煤田张楼井田水文地质特征及矿井涌水量预算

张楼井田内赋存有多个含水层(组)和隔水层(组),地下水会对矿井开采带来不利影响或灾害。通过对井田水文地质条件和充水因素的分析,认为煤系地层中砂岩裂隙水是煤矿开采的直接充水水源,松散层第四含水层砂层孔隙水和古近系底砾岩孔隙裂隙水是主要补给水源,因断层影响或开采10、11煤层时,太原组灰岩岩溶裂隙水可能会对矿坑直接充水。采用地下水动力学公式法和比拟法分别预算了矿井涌水量,建议采用比拟法预算结果。     

新疆和什托洛盖煤田玛纳斯湖北水文地质条件分析

以和什托洛盖煤田玛纳斯湖北地下水系统为研究对象,对地下水系统的赋存条件、含水层特征、地下水流循环特征,以及地下水位动态特征进行研究。结果表明:含水层特征主要包括基岩裂隙水和第四系松散岩类孔隙水;区内地下水补给来源主要为和布克河的渗漏补给、和布克谷地的侧向径流补给、暴雨洪流补给和降水入渗补给;地下水一般沿和布克河方向自西北向东南径流;地下水的排泄主要为机民井开采、潜水蒸发、植被蒸腾和侧向径流。区内潜水动态类型可以划分为水文型和开采型。     

峰峰矿区大淑村矿水文地质条件探析

大淑村井田周边赋存的断层均为倾向井田外侧的正断层,致使井田部位相对抬升,切断了含水层的补给来源,地下水补给、排泄不良,井田处于相对封闭的水文地质单元之中。井田内开采上组煤的主要充水含水层为大煤顶板砂岩含水层,次为野青灰岩和伏青灰岩含水层;煤层回采冒落后,下石盒子组底部砂岩含水层将成为间接充水含水层。这些含水层的富水性弱,单位涌水量均小于0．05L／（s·m）,因此,大淑村井田开采上煤组的矿井水文地质类型为中等,矿井受水害的影响不大,矿井防治水的工作简便易行。     

济宁市王楼煤矿侏罗系含水层水文地质条件分析

王楼煤矿目前正在开采3上煤层,主要水害为顶板水和采空区积水。顶板水主要水源为3煤顶部砂岩水及侏罗系砂砾岩水,其中侏罗系砂砾岩水是矿井防治水工作的主要对象。区内局部地段侏罗系砂砾岩含水层直接覆盖在煤层露头之上,成为3煤层开采的直接充水含水层。运用历年来的抽水试验成果及水位动态变化资料,对侏罗系含水层的水文地质特征进行了分析,并对断裂构造对含水层及矿井充水的影响进行了评价。结果表明:侏罗系下部砂砾岩段大部地区富水性弱-中等,是开采浅部煤层时矿井的主要补给水源之一;上侏罗统砂砾岩裂隙含水层与山西组3上煤层顶底板砂岩水存在较好的水力联系;在区内该含水层除二段上部富水性较弱外,其余的层段富水性均较强,主要接受上部岩浆岩含水层的补给;煤层开采造成的冒落裂隙带在局部地段影响到侏罗系含水层,从而使侏罗系含水层成为煤层开采的直接充水水源。     

西部侏罗系矿区充水含水层水文地球化学特征及矿井水来源综合识别

本文以水文地球化学理论为指导,基于研究区水文地质条件及矿山水害研究基础,构建了不同充水含水层水化学和氢、氧同位素基础特征值,结合不同煤层埋深煤矿含隔水层组合特征和导水裂隙带发育高度,综合识别了浅埋、中深埋和深埋多个煤矿的矿井水来源。研究结果显示,受水岩作用和水动力条件等因素影响,煤层上覆不同充水含水层地下水水化学类型和氢、氧同位素值差异明显;随着煤层埋深的增大,矿井水的矿化度呈显著增加趋势,氢、氧同位素整体呈减小趋势;在此基础上,综合采用水化学和环境同位素的方法对研究区不同煤层埋深煤矿的矿井涌水进行识别,认为浅埋煤矿矿井水为第四系松散含水层地下水和侏罗系砂岩含水层地下水的混合水,深埋和中深埋煤矿矿井水主要为侏罗系砂岩含水层地下水。     

水环境同位素测试分析对判别矿井水文地质条件的意义

水环境同位素的测试对分析水文地质条件,判断地下水的补给来源有着重要的意义。东北某煤矿自投产以来多次发生涌、突水事故,威胁生产安全。采取了河水、泉水、湖水、钻孔各目的层地下水及矿井涌水共26个水样,通过系统分析各水样点的氚、氘、氧18组成及含量变化特征,间接分析矿井水的补给来源。分析研究证实矿区地下水来源于大气降水,矿井涌、突水来源为浅部河水,为指导煤矿采取防水治水措施、维护矿井安全指明了方向。     

横河煤矿底含放水孔与井田内供水井连通试验研究

在邹城市宏河矿业集团横河煤矿井田范围内,有多眼供水井.由于这些供水井大部分穿透了第四系松散层,致使上部含水层和底部含水层串通,造成对矿井水的补给.但较长时期以来,由于缺乏直接的证据,对供水井与煤矿底含涌水之间的关系看法不一,从而造成对矿井水防治决策的困扰.通过化学示踪法跟踪地下水的流向,证实是供水井自身结构串通了第四系含水层上、中、下组,从而造成上组含水层对底部含水层的补给.     

用环境同位素方法研究范各庄煤矿地下水

用环境同位素方法,作者在开滦范各庄地下水调查研究中,确定了主要含水层地下水同位素的背景值;分析和确定了不同含水层之间的水力联系及矿井水中涌水的可能补给来源;计算了矿井二水平主要出水点之混合水比例及不同含水层中地下水平均储留时间。     

突变学理论在桃园矿10煤底板突水预测中的应用

10煤是桃园煤矿三大主采煤层之一。距离其较近的太灰含水层,是10煤开采的直接充水含水层。在该含水层外围,以奥陶系为主的隐伏型碳酸盐类裂隙岩溶含水岩组,是其强大的补给来源,这对矿井安全威胁较大。采用突变学方法建立了煤层底板突水预测模型,对桃园煤矿10煤1026-2、1041-2和1031工作面底板突水的可能性进行了预测,为桃园煤矿底板突水防治提供了理论依据。      

浅埋煤层开采的矿井水来源判别

以陕北侏罗纪煤田凉水井煤矿为例,研究了浅埋煤层开采涌水量规律,根据煤矿井下水样的氢氧同位素构成,计算了矿井水的来源。该区矿井水接受风化基岩裂隙承压水和萨拉乌苏组潜水的补给,矿井水δD为-70‰,裂隙水δD为-80‰,萨拉乌苏组潜水δD为-67.46‰,由此可以计算出矿井水的补给来源主要是萨拉乌苏组地下水,萨拉乌苏组潜水补给占79.74%,基岩裂隙水补给占20.26%,据此提出该区保水采煤重点是保护萨拉乌苏组地下水含水结构的稳定性。     

傍河地下水水源地的若干问题

1傍河地下水水源地的特征在紧靠常年性河流旁侧建立的地下水水源地称为傍河地下水水源地，它具有如下特征；1）供水的水量和水质都可得到保证。地表河水入渗补给量成为开采水量的主要部分。河水对水源地的补给状态可分为稳定补给和周期性补给。前者河水常年不断流，且流量充沛，河床渗透性能好。后者地表河水的补给是周期性或断续性的，枯水期需动用傍河含水层的储存量进行调节。2）傍河的含水层，般由第四系的更新统和全新统地层构成，河流由上游到下游，傍河含水层的颗粒由粗到细。山间河谷和盆地含水层一般为砾卵石、粗砂层，山前冲洪积…     

基于环境同位素技术的河水补给研究——以沈阳黄家傍河水源地为例

河水入渗补给是傍河水源地的主要补给来源,确定河水补给强度对于促进水源地长期安全的开采具有十分重要的意义。以沈阳黄家水源地为研究区,通过对比研究区河水、地下水的水化学及氢氧稳定同位素特征,分析了水源地地下水的补给来源及强度。结果表明:傍河水源地地下水主要接受河水的入渗补给和区域地下水的侧向补给;受河床沉积物和含水介质的岩性及结构在空间上的差异影响,河水入渗补给后在向地下水位漏斗中心流动的过程中具有浅层和深层两条地下水流路径,深层地下水与河水的水力联系更为紧密;河水对地下水的补给强度具有明显的时空变化特点,表现为雨季河水入渗强度明显大于旱季,并且随着与辽河距离的增加,水源地地下水获得的河水补给量呈逐渐减小的趋势。     

北京西山岩溶水应急水源地水文地质特征及开采潜力分析

应急水源地位于北京西山四季青地区,取水层位为奥陶系含水层,属覆盖型水源地。奥陶系岩溶地下水水量大、水质优良,是保障北京供水安全的后备水源。本文在综合分析奥陶系岩溶地下水水文地质特征基础上,以群孔抽水试验为基础,采用相关分析法预测水位,从岩溶地下水的富水性、地下水流场、地下水资源方面分析岩溶水的开采潜力,确保在出现水源危机时,岩溶地下水能够作为后备水源地为城市供水。结果表明,岩溶地下水应急水源地岩溶裂隙发育,补给条件好,地下水径流强度大,水质优良,具有6万m3/d的开采潜力,即当水源地增加每日6万m3应急开采时,水位埋深预测值为52.94m,能够满足现有取水设备条件,且不会影响其它水源井的运行。