乌东煤矿地下水水化学特征及其指示

刘旭东，许 峰，石 磊，王世东，刘 基

(1.神华新疆能源有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830084；2.煤炭科学研究总院，北京 100013；3.中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710054；4.陕西省煤矿水害防治技术重点实验室，陕西 西安 710054)

煤矿开采受到煤层顶板直接充水含水层的威胁，同时也受到来自上部的间接充水含水层的影响[1，2]。准确判别含水层之间的水力联系不仅有助于准确预测矿井涌水量，同时对后期制定科学合理的防治水措施至关重要[3，4]。自然中各含水层地下水的水化学成分或多或少存在差异，不同的含水层拥有其独特的水化学特征[5，6]。近年来，利用水化学特征差异性判别突水水源[7，8]、含水层之间水力联系[9，10]的研究多有报道。Li P等利用地下水水化学特征的差异性判别了红墩子煤矿多层含水层之间的水力联系[10]。刘基等利用深埋煤层矿区煤系地层地下水硫酸根离子高的特征，确定了煤系地层含水层与上覆第四系含水层无明显水力联系，为数值法预测矿井涌水量奠定了基础[11]。这些学者对于含水层间水力联系大部分停留在定性评价上，缺乏定量的评价。

乌东煤矿煤层开采直接充水含水层为西山窑组含水层，间接充水含水层为第四系含水层以及周围地表水。煤矿井下开采需要预先布设排水系统，因此需要准确预测矿井涌水量的大小。而此项工作的基础是准确判别西山窑组基岩含水层与第四系含水层及地表水是否有水力联系以及其联系程度。……