煤矿区矿井水水质形成与演化的多场作用机制及研究进展

• 作者: 孙亚军 张莉 徐智敏 陈歌 赵先鸣 李鑫 高雅婷 张尚国 朱璐璐
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 矿井水水质 水动力场 水化学场 微生物场 温度场 多场作用
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 矿山环境保护
• 页码范围: 423-437
• 页数: 15页
• 分类号: TD745
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.YG21.1937

摘要

煤矿开采必然产生大量矿井水,并可能引发水环境污染问题,研究并揭示矿井水的水质形成与演化机理,是煤矿区水污染防控的理论基础.矿井水的水质形成及演化过程非常复杂,受水动力场、水化学场、微生物场和温度场多场作用控制.通过矿井水水质形成的多场作用研究和文献调研,界定了煤矿区矿井水污染场地的研究范围,提出了我国矿井水水质形成的"三带"模型,以传统矿井水害形成的水文地质结构模型为基础,提出并阐明了华北型、西北—东北型、南方型3种典型矿井水水质形成的水文地质结构模式及主控因素;划分并阐明了矿井水水质形成的水动力场的演化阶段及作用过程,包括采前自然平衡、开采强烈扰动和闭坑后再平衡3个阶段;厘清了矿井水水质形成的水化学场控制因素,包括地下水原生化学背景、物源特征及主要化学作用、矿井水水质的总体特征及演化趋势等;提出并阐明了矿井水水质形成的微生物作用机制,论述了矿井水中微生物群落的分布特征、矿井水水质演化以及矿井水污染负荷减量的微生物作用过程;阐明了矿井水水质演化的温度场作用过程,分别探讨了矿区的原生温度场、采动温度场特征及其对矿井水水质演化的影响.在上述基础上,总体阐明了煤矿区矿井水水质形成与演化的多场作用机制,提出了多场耦合作用等问题的研究展望.