潘二矿水化学特征分析及突水水源判别

发布时间：2020-06-06 16:55

【摘要】：矿井水害问题一直关乎着煤矿的安全生产,解决矿井突水问题的前提任务就是对突水水源进行判别,提前采取防治措施,可以有效预防、减少水害事故出现的概率。将潘二井田作为探讨对象,基于了解井田地质及水文地质条件的情况下,对井田进行补、径、排以及充水特征分析。采用Piper三线图与Gibbs图解法、离子比例系数法分析井田内不同含水层的水化学特征及成因机制;基于各含水层阴阳离子组合关系,利用CRITIC法与物元可拓模型理论、PCA与Bayes理论建立水源识别模型;最后运用井田观测孔水位动态及水温特征对突水水源进行验证。得出以下结论:(1)井田内各含水层水质类型均不相同,含水层水化学组分主要受蒸发作用和溶滤作用的双重影响,硅酸盐矿物与硫酸盐矿物的溶解是研究区水质形成的重要推动力。(2)水化学特征识别结果为突水水源1和2均为煤系砂岩水,突水水源3为奥灰水,少量的水源可能为太灰水。CRITIC理论与物元可拓模型及PCA与Bayes突水水源判别模型,其中,CRITIC理论与物元可拓模型的水源判别率为100%;PCA与Bayes判别模型识别率为75%。(3)地下水水位动态与地下水水温对于12123工作面突水水源的识别验证结果为奥灰水,地下水水位动态与水温这两种方法进一步表明了地下水水化学识别与多元统计方法结果的准确性与可靠性。图[26]表[16]参[94]
【图文】：

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（2）通过 Piper 三线图及相关性分析法探讨井田内地下水的水质类型及其组分特征，同时，采用 Gibbs 图解法、离子比例系数法等方法了解含水层水化学成因。（3）基于各含水层阴阳离子组合关系，利用 CRITIC 法与物元可拓模型理论、PCA 与 Bayes 理论建立水源识别模型，然后探讨这两种模型的效果；最后运用地下水水位动态变化及水温验证突水水源。可以为潘二矿水害预防工作提供有效的建议及措施。1.3.2 技术路线通过收集潘二井田地质资料与水文地质资料，对潘二矿水文地质条件展开分析，探讨研究区的补径排特征以及充水特征；应用 Piper 三线图，Gibbs 图，，离子比例系数等方法对矿区水化学特征及成因进行讨论；然后，采用 CRITIC 法与物元可拓模型理论、PCA 与 Bayes 理论对突水水源进行识别，最后通过地下水水位动态变化及水温进一步验证突水水源。技术路线如下图所示：

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2 研究区概况1 自然地理概况1.1 井田位置及交通潘二煤矿隶属于安徽省淮南市潘集区内，距离淮南市市区 25km，距离淮南凤台县县城 28km 左右。南部为潘一矿，西部为潘北矿。潘二煤矿井田范围：以Ⅸ线为界；东至 13-1 煤层；北从 F1及其延长线开始，途经 F66、F1-3至 13-1层；南界从 F5至东经Ⅵ线、背斜轴、Ⅳ-Ⅴ线、F2至 13-1 煤层。东西走向长一 11km 左右，南北宽至 1.3~3km，占地面积达 19.7419km2。地理坐标为：东经6°49′26″~116°51′10″，北纬 32°46′02″~32°50′21″。区内交通非常方便，矿区内公路与各矿及淮南市区相连。矿井铁路专运线与阜线和淮南站相衔接，西接京九线，通向全国各地，极为便捷。矿井向南 15km淮河相连。其交通位置图，见图 2。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD745;P641.4

【参考文献】