Study on chemical characteristics and resource utilization of mine water: taking Zhangji Coal Mine as an example
-
摘要:
由于煤炭开采活动大量矿井水被抽排至地面，造成严重水资源浪费和环境污染，为发展“绿色矿业”理念，探寻矿井水资源化利用的有效途径。以淮南煤田张集煤矿为研究对象，采集了矿区不同来源矿井水共82个水样，并选取Ca2+、Mg2+、Na++K+、Cl−、SO4 2−、CO3 2−、HCO3 −七大离子和pH、TDS、EC、TH共11个指标作为水质检测依据，探讨了张集煤矿矿井水的一般水化学特征、主要离子成分、离子含量动态变化特征，并利用相关性和主成分分析方法深入探究矿区水样的水化学特征，然后依据水化学分析结果对矿井水进行水质评价，并按照“分级分类”标准进行水质等级划分，得到矿井水初步利用途径，最后计算水样钠吸附比（SAR），建立钠吸附比（SAR）和EC关系，划分张集煤矿矿井水盐渍化和钠毒害风险等级，最终判定研究区矿井水资源化利用的途径。得出结论：张集煤矿矿井水TDS含量为255.47～7291.74 mg/L，平均值高达2346.60 mg/L，严重超标，其中离子组成含量贡献度最高的是Na+和K+；按照“分级分类”标准划分的水质分级结果为研究区Ⅴ类矿井水占比高达81%；钠吸附比（SAR）和EC关系显示，79.3%的水样点分布在S3-E4区和S4-E4区，说明张集煤矿矿井水存在较高的盐渍化和钠毒害风险，不适宜用做农业用水，矿井水水域只可作为一般工业用水区、人体非直接接触娱乐用水区或者一般景观水域。
Abstract:Because of mining activities, a large amount of mine water was pumped to the surface, caused serious waste of water resources and environmental pollution. This paper took samples of mine water from different sources in Zhangji Coal Mine of Huainan coalfield, and selected 7 ion contents of Ca2+, Mg2+, Na++K+, Cl−, SO4 2−, CO3 2−, HCO3 −, added pH, TDS, EC, TH to 11 chemical indexes as the basis of water quality detection. Then, the hydrochemical characteristics of mine water had been studied such as ion composition, dynamic change, correlation, afterwards, the water quality evaluation would been carried out. Finally, according to the relationship between sodium adsorption ratio (SAR) and EC, the risk levels of salinization and sodium toxicity of mine water in Zhangji Coal Mine were divided, and the ways of resource utilization of mine water in study area were determined. It is concluded that the TDS content of well water in Zhangji Coal Mine was 255.47-7 291.74 mg/L, with an average of 2 346.60 mg/L, which was seriously over standard. The highest contribution of TDS ion composition was Na+ and K+; The results of water quality classification showed that the proportion of mine well water of class V in the study area was as high as 81%; The relationship between sodium adsorption ratio (SAR) and EC showed that 79.3% of the water samples were distributed in S3-E4 AND S4-E4 areas. The mine water in Zhangji Coal Mine had high risk of salinization and sodium toxicity and was not suitable for agricultural use. The mine water area could only be used as general industrial water area, indirect contact entertainment water area or general landscape water area.
-
0. 引 言
露天煤矿适用于开采范围广、煤层厚度大的煤田。为了提高煤炭资源开发效率，通常把煤田分成若干独立的露天煤矿[1-2]。然而受开采技术、设备规格、产量规模、煤层赋存条件以及经济效益等各种因素影响，且为避免大型露天煤矿整体开采时运输距离大、运费高、工作线长度大、开采成本高、初期投资时间长、投资费用大等缺点，在满足技术经济条件下，对露天煤矿进行合理的采区划分[3-5]。采区过大，则过长的工作线和过大的运距导致露天煤矿开采过程中经济效益降低；而采区过小，频繁的采区接续增大生产管理难度影响生产效率。因此，划分合理的采区关系是提高露天煤矿生产效率和经济效益的基础。刘宪权等[6]基于近水平露天煤矿采区划分提出了坑底纵向搭桥及转向期反向内排开采程序；白润才等[7-8]基于熵值法与Topsis法构建了采区划分方案评价模型；张瑞新[9-10]等优化了露天煤矿开采程序设计相关计算机模型，对哈尔乌素露天煤矿的开采程序提出了多方案动态综合优化方法，并对安太堡和安家岭的开采程序提出了递阶优化方法；叶义成[11]采用双基点法对开采程序进行多目标综合排序，并确定了敏感指标；刘桐等[12]采用Delphi-Topsis法构建了霍林河露天煤矿采区划分方案优选模型。以新疆准东某露天煤矿扩能目标为研究背景，提出多种采区划分方案，结合该露天煤矿具体开采条件确定采区划分方案评价指标，并构建综合评价模型，确定最佳的采区划分方案，以满足扩能至50 Mt/a的生产能力要求。
1. 研究区概况
以新疆准东某露天煤矿为研究对象，矿区南北最大长达40.78 km，东西最大宽达37.69 km，面积1 127.32 km2。矿田主要可采煤层为B5、B3、B2三层煤层，且均为巨厚煤层，可采煤层平均厚度为44.2 m。其中剥离工艺采用单斗−卡车间断工艺；采煤工艺采用单斗−卡车−半移动式破碎站−带式输送机半连续开采工艺[13-15]。该露天煤矿年产原煤量19.85 Mt，为进一步做好露天煤矿生产经营长远规划，该生产能力拟核增至50 Mt/a。
如以当前工作线长度1 500 m继续向前推进，每年的推进度将达到600 m/a左右，超出《煤炭工业露天矿设计规范》规定的小于400 m/a要求。将造成外排运距过大且破碎站的移设频繁。因此，应以适应产能需求的工作线长度对采区进行优化，提高生产效率及经济效益。
2. 工作线长度优化
2.1 技术可行的工作线长度
由年产量、容重、含煤率、采出率、煤厚及推进度，确定技术可行工作线长度，应满足[16]：
$$ {L_{\text{k}}} = \frac{Q}{{{v_{\text{t}}}{h_{\text{m}}}\gamma \eta }} $$ (1) 式中：Q为年产量，t/a；$ L_{{\rm{k}}} $为技术可行原煤工作线长度，m；vt为推进度，m/a；$ h_{\mathrm{m}} $为煤层平均厚度，m；γ为原煤容重，t/m3；η为煤层采出率。
根据该矿产能核增要求，以目前1500 m工作线长度，分别计算露天矿产能20 Mt/a与计划产量增至为50 Mt/a时推进度为
$$ {v_{{\rm{t1}}}}{\text{ = }}\frac{{2 \times {{10}^7}}}{{44.2 \times 1\;500 \times 1.32 \times 0.98 \times 0.966\;6}} = 241\;{{\text{m}} / {\text{a}}} $$ (2) $$ {v_{{\rm{t2}}}}{\text{ = }}\frac{{5 \times {{10}^7}}}{{44.2 \times 1\;500 \times 1.32 \times 0.98 \times 0.966\;6}} = 603\;{{\text{m}} / {\text{a}}} $$ (3) 由此可见，产能核增后，以当前工作线长度生产将导致推进度过大，应合理增大工作线长度以降低高产能条件下的推进度。结合《煤炭工业露天矿设计规范》要求，设计生产能力为50 Mt/a时的推进度宜控制在241～400 m/a，进而确定产能核增后技术可行工作线长度为2261.7～3 753.9 m，如图1所示。
2.2 经济合理的工作线长度
通过该露天煤矿的端帮边坡角、上覆岩层剥离物与煤层厚度、爆破、采装及运输费用、排弃路线系数以及排弃的影响距离，确定经济合理工作线长度[17-18]：
$$ {L_{\text{h}}} = \sqrt {\frac{{(H + {h_{\text{m}}})\cot \;\beta ({c_1} + {c_2}b)}}{{1\;000{c_2}a}}} $$ (4) 式中：Lh为经济合理采煤工作线长度，km；H为剥离层平均厚度，m；β为端帮边坡角，(°)；c1为穿孔爆破、采装、排土费，元/m3；c2为运输费，元/(m3·km)；a为排弃路线系数，双环内排时取0.5，单环内排时取1；b为排弃影响距离，km。
排弃影响距离可按式计算：
$$ b = \frac{{H + {h_{\text{m}}}}}{{2\;000}}\left( {\cot \;\varphi + \cot \;\theta + \cot \;\beta } \right) + m $$ (5) 式中：θ为内排土场帮坡角，(°)；φ为工作帮坡角，(°)；m为坑底安全距离，km。
结合煤厚与上覆岩层厚度，确定经济合理工作线长度为2 286.3～2 496.5 m。
2.3 最佳工作线长度
确定产能核增50 Mt/a时，技术可行工作线长度为2 261.7～3 753.9 m，经济合理工作线长度为2 286.3～2 496.5 m。两者取交集为2 286.3～2 496.5取整后确定核增后最佳工作线长度在2 300～2 500 m内取值。
3. 采区划分方案及分析评价
3.1 采区划分方案
3.1.1 采区划分原则
采区划分应满足开采工艺系统及生产能力的需要，结合矿田的几何形状、地质条件、开采工艺和采区接续等因素，以最佳工作线长度为采区宽度划分依据，同时要综合考虑采区长度及服务时间、采区过渡方式及影响，各采区剥采比变化关系等。
3.1.2 采区划分方案的提出
1）方案一：先以矿区南边界往北划分为四采区，再对剩余未开采矿区从东往西以最佳工作线长度划分成3个采区，各采区工作线长度皆基本满足合理工作线长度，如图2所示。
![]()
图 2 采区划分方案一及各采区剥采比Figure 2. Mining area division scheme 1 and stripping ratio bar chart of each mining area2）方案二：从开采现状逐渐往西南方向推进，西南方向4 000 m左右为首采区；再由此往东至东部边界为二采区；然后剩余未开采矿区东部的南北方向长度均分划分成上下三采区和五采区，最后西部合理工作线长度按开采顺序划分为四采区，如图3所示。
![]()
图 3 采区划分方案二及各采区剥采比Figure 3. Mining area division scheme 2 and stripping ratio bar chart of each mining area3）方案三：首采区、二采区与方案二首采区、二采区采区划分方案相同；然后剩余未开采矿区划分成3个采区。保证三采区、四采区从东往西划分在最佳的工作线长度范围内，最后剩余未开采部分为五采区，如图4所示。
![]()
图 4 采区划分方案三及各采区剥采比Figure 4. Mining area division scheme 3 and stripping ratio bar chart of each mining area4）方案四：首采区、二采区与方案二首采区、二采区的采区划分方案相同；然后直接在剩余未开采矿区南北方向上划分成三采区及四采区，如图5所示。
![]()
图 5 采区划分方案四及各采区剥采比Figure 5. Mining area division scheme 4 and stripping ratio bar chart of each mining area3.2 采区划分方案对比
3.2.1 采区平均工作线长度及剥采比
通过采区划分及剥采比等值线图确定4种方案中各采区的平均工作线长度和剥采比大小见表1。
表 1 各采区平均工作线长度及剥采比Table 1. Average working face length and stripping ratio of each mining area采区 工作线长度/m 剥采比/（m3·t−1） 方案一 方案二 方案三 方案四 方案一 方案二 方案三 方案四 首采区 2099 2147 2147 2147 2.18 1.85 1.85 1.85 二采区 2223 2335 2335 2335 3.28 3.04 3.04 3.04 三采区 2157 2436 2266 2360 3.54 4.02 4.93 3.68 四采区 2226 2193 2142 2226 5.06 4.20 3.97 5.06 五采区 — 2480 1896 — — 5.17 4.38 — 3.2.2 方案对比
结合该矿端帮边坡角34°、内排土场边坡角23°，考虑各采区平均埋深、相邻采区二次剥离长度，基于全压帮内排方式，分析4种采区划分方案的优缺点。
1）方案一：优点：①工作线长度分布较均匀；②各采区形状较规则，便于生产；③采区数量少、过渡次数较少；④容易实现内排；⑤剥采比变化趋势随着采区发展逐渐增大。缺点：①由剥采比等值线图可知各采区剥采比分布不均匀；②采区间接续均需重新拉沟，工程量大耽误组织生产；③外排运距3.1 km，长度过大，降低外排效率。
2）方案二：优点：①首采区剥采比1.8 m3/t，前期剥采比较小减小前期投资，投产快；②较容易实现内排；③外排运距为2.2 km，相对较小；④剥采比变化趋势随着采区往后逐渐增大，趋势较好。缺点：①各采区工作线长度变化较大；②二次剥离量950.7 Mm3，相对较大；③采区数量相对较多继而接续次数多，影响生产。
3）方案三：优点：①首采区剥采比1.85 m3/t，前期剥采比较小减小前期投资，投产快；②较容易实现内排；③外排运距2.2 km，相对较小。缺点：①二次剥离量为1 166.5 Mm3，重复剥离大；②采区数量多，接续复杂，工程量大；③五采区内工作线长度分布不均匀；④各采区工作线长度变化较大；⑤剥采比变化趋势先增后减，趋势较差。
4）方案四：优点：①各采区工作线长度分别分布较均匀；②首采区剥采比1.85 m3/t，前期剥采比较小减小前期投资，投产快；③剥采比变化趋势随着采区往后逐渐增大，趋势较好；④采区数量相对较少，接续简单；⑤外排运距2.2 km，相对较小。缺点：后期采区内剥采比较大。
4. 采区划分方案优选
4.1 采区划分评价指标
通过分析总结多个周边相似露天煤矿采区划分经验，且进一步结合专家评价分析确定下列9个指标作为采区划分影响指标。
1）平均工作线长度。平均工作线长度应结合扩增为50 Mt/a的生产能力确定，工作线长度过长或过短对采运排主要生产环节均有一定影响。
2）二次剥离量。采区边界造成开采过程中上覆岩石的重复剥离，大幅度增加生产成本。
3）前期外排运距。前期外排运距的大小直接影响排弃费用以及外排效率。外排运距过大，则会增加采排费用，降低排卸效率及经济效益。
4）内排难易程度。内排难易程度严重影响对排卸物进行排卸时的效率及经济效益。内排越难，造成的排卸费用就越大。
5）采区接续次数。在露天煤矿生产过程中，频繁的采区接续会浪费大量生产时间及造成复杂的生产管理，严重影响原煤的生产效率。
6）首采区勘探程度。首采区勘探程度不明，在生产推进的过程中，因煤层厚度的骤变或者部分自燃导致生产能力受严重影响。
7）采区接续难易。在采区的过渡接续中，采区接续越难，则对采、运、排等主要生产环节的影响越大，影响生产效率。
8）首采区剥采比。首采区的剥采比大小严重影响露天煤矿开采的前期经济效益。首采区剥采比越小，前期经济效果越好。
9）各采区剥采比变化趋势。随着开采的工作面向前推进，剥采比也应保证随着采区不断过渡接续，不呈大幅度波动变化。
其中，各指标数据见表2。
表 2 采区划分评价指标数据Table 2. Data of division of mining area index方案 平均工作线
长度/m二次剥离
量/Mm3前期外排
运距/km内排难易
程度采区接续
次数首采区勘
探程度采区接续
难易首采区剥采比/
(m3·t−1)各采区剥采比
变化趋势方案一 2176 865.9 3.1 较易 3 一般 较易 2.18 较好 方案二 2318 950.7 2.2 一般 4 较好 一般 1.85 一般 方案三 2157 1166.5 2.2 一般 4 较好 一般 1.85 较差 方案四 2267 878.3 2.2 一般 3 较好 较易 1.85 很好 4.2 指标权重确定
各评价指标对采区划分的影响程度取决于各指标权重，且权重是方案优选的关键性指标。选取集值迭代法确定指标权重，其原理如下[19-20]。
设$ Y = \left\{ {{y_1}} \right.,{y_2}, \cdots ,\left. {{y_q}} \right\} $为有限论域，$ P = \{ {{p_1}},{p_2}, \cdots , {{p_q}}\} $，选初始值$ k\left( {1 \leqslant k \leqslant q} \right) $,然后$ {p_j}\left( {j = 1,2,3, \cdots ,n} \right) $按下完成计算：
①在Y中选pj优选属于A的R1=k个元素，得Y的子集：
$$ Y_1^{\left( j \right)} = \left\{ {y_{{i_1}}^{\left( j \right)}} \right.,y_{{i_2}}^{\left( j \right)}, \cdots ,\left. {y_{{i_k}}^{\left( j \right)}} \right\} \subseteq Y $$ (6) ②在Y中选pj优选属于A的R2=2k个元素，得Y的子集：
$$ Y_2^{\left( j \right)} = \left\{ {y_{{i_1}}^{\left( j \right)}} \right.,y_{{i_2}}^{\left( j \right)}, \cdots ,\left. {y_{{i_2}_k}^{\left( j \right)}} \right\} \supseteq Y_1^{\left( j \right)} $$ (7) ③在Y中选pj优选属于A的Rt=tk个元素，得Y的子集：
$$ Y_t^{\left( j \right)} = \left\{ {y_{{i_1}}^{\left( j \right)}} \right.,y_{{i_2}}^{\left( j \right)}, \cdots ,\left. {y_{{i_t}_k}^{\left( j \right)}} \right\} \supseteq Y_{t - 1}^{\left( j \right)} $$ (8) 假设自然数t满足$ q = tk + c,1 \leqslant c \leqslant k $,则在第t+1步迭代终止。
yj的覆盖频率：
$$ m\left( {{y_i}} \right) = \frac{1}{{n\left( {t + 1} \right)}}\sum\limits_{s = 1}^{t + 1} {\sum\limits_{j = 1}^n {{\chi ^{y_s^{\left( j \right)}\left( {{y_i}} \right)}}} } \left( {i = 1,2, \cdots ,q} \right) $$ (9) 式中：$ {\chi ^{y_s^{\left( j \right)}}} $是集合$ Y_s^{\left( j \right)} $的特征函数，将$ m\left( {{y_i}} \right) $归一化即可得各指标权重。
由5位专家$ P = \left\{ {{p_1}} \right.,{p_2},{p_3},{p_4},\left. {{p_5}} \right\} $对采区划分各项指标进行优先排序，最终得到权重集：W=(w1,w2,w3,w4,w5,w6,w7,w8,w9)=(0.058,0.164,0.076,0.133,0.08,0.04,0.084,0.187,0.178)。
4.3 TOPSIS评价法
TOPSIS原理是在比选方案中选出最优指标和最劣指标，并分别组成理想方案和最劣方案，然后计算出理想方案和各比选方案贴近度，由此给各比选方案进行排序，选出最佳方案[21-25]。
1）评价指标同趋势化。通常把低优指标转化为高优指标，即$ {X'_{ij}} = {1 \mathord{\left/ {\vphantom {1 {{X_{ij}}}}} \right. } {{X_{ij}}}} $。且所有指标按对采区划分的影响程度按小、一般、中等、强烈、极端分别进行1、3、5、7、9定量分析评价。
2）矩阵归一化。
$$ \left\{ \begin{gathered} {a_{ij}} = {{X_{ij}}} / {\sqrt {\sum\limits_{i = 1}^n {X_{ij}^2} } } \\ {a_{ij}} = {{{X'}_{ij}}} / {\sqrt {{{\sum\limits_{i = 1}^n {\left( {{{X'}_{ij}}} \right)} }^2}} } \\ \end{gathered} \right. $$ (10) 式中：aij为评价i在第j指标值；Xij为第i评价对象在第j指标值；$ X_{3} $为经Xij倒数转化后值。
归一化矩阵：
$$ \boldsymbol{A}=\left[\begin{array}{cccc} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1 m} \\ a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2 m} \\ \vdots & \vdots & & \vdots \\ a_{n 1} & a_{n 2} & \cdots & a_{m m} \end{array}\right]$$ (11) 3）最优、最劣向量。分别取归一化矩阵每行的最大值、最小值为最优向量A+与最劣向量A−：
$$ \begin{gathered} {{\boldsymbol{A}}^ + } = \left( {a_{i1}^ + ,a_{i2}^ + , \cdots ,a_{im}^ + } \right) \\ {{\boldsymbol{A}}^ - } = \left( {a_{i1}^ - ,a_{i2}^ - , \cdots ,a_{im}^ - } \right) \\ \end{gathered} $$ (12) 4）计算出各评价所有指标与最劣方案及模型理想方案的距离$ D_i^ - $与$ D_i^ + $。
$$ \left\{ \begin{gathered} D_i^ - = \sqrt {\sum\limits_{j = 1}^m {{w_j}{{\left( {a_{ij}^ - - {a_{ij}}} \right)}^2}} } \\ D_i^ + = \sqrt {\sum\limits_{j = 1}^m {{w_j}{{\left( {a_{ij}^ + - {a_{ij}}} \right)}^2}} } \\ \end{gathered} \right. $$ (13) 式中：$ D_i^ - $、$ D_i^ + $为第i个评价对象到最劣方案和模型理想方案的距离；wj为第j指标权重。
5）计算各方案与理想方案的贴近度Ci：
$$ {C_i} = \frac{{D_i^ - }}{{D_i^ - + D_i^ + }} $$ (14) 6）贴近度Ci越大，说明越接近模型理想方案，离最劣方案越远，即所比选最佳方案。
4.4 比选方案贴近度确定
通过上述TOPSIS评价法以及各比选方案评价指标参数，计算确定出各比选方案贴近度见表3。
表 3 比选方案贴近度Table 3. Closeness of the comparison scheme方案 $ D_{i}^{-} $ $ D_{1}^{*} $ $ C_{t} $ 方案一 0.170 0.178 0.489 方案二 0.098 0.161 0.378 方案三 0.062 0.225 0.216 方案四 0.223 0.066 0.772 由表3可知，C4=0.772最大，即方案四最接近理想方案，因此方案四为最佳方案。
5. 结 论
1）依据技术可行与经济合理为原则，分别计算了产能扩增至50 Mt/a时的工作线合理范围，综合确定了工作线长度最佳范围为2300～2500 m。
2）基于确定的最佳工作线长度对采区进行划分，提出4种采区划分方案，计算了个采区平均工作线长度及剥采比，确定4种采区划分方案的二次剥离量、前期外排运距、内排难易程度以及各采区划分方案的优缺点。
3）构建了基于集值迭代法−TOPSIS法的采区划分方案评价模型，计算了各种方案的贴近度，并确定了从开采现状逐渐往西南方向推进4000 m左右为首采区，再由此往东至东部边界为二采区，然后剩余未开采矿区在南北方向长度均分划分成上下三采区和四采区的最佳采区划分方案。
-
![]()
图 7 水化学指标类别堆积柱形图及样品水质分类饼图
Figure 7. Stacked column chart of hydrochemical index categories and pie chart of sample water quality classification
![]()
图 9 SAR-EC风险判别分区
E1、E2、E3、E4—盐渍化低、中、较高、高风险;S1、S2、S3、S4—钠毒害低、中、较高、高风险
Figure 9. Risk discrimination division of SAR-EC
表 1 张集煤矿矿井水一般水化学分析结果
Table 1 General hydrochemical analysis results of mine water in Zhangji Coal Mine
参数 最大值 最小值 平均值 中位数 标准差 变异系数 Ca2+质量浓度/(mg·L−1) 530.66 1.60 45.76 33.48 62.18 1.36 Mg2+质量浓度/(mg·L−1) 145.86 0.00 16.73 16.53 17.77 1.06 K++Na+质量浓度/(mg·L−1) 2 964.18 1.00 887.54 1 009.40 514.69 0.58 Cl−质量浓度/(mg·L−1) 3 247.22 7.09 752.71 831.31 479.48 0.64 SO4 2−质量浓度/(mg·L−1) 1 594.60 0.00 269.69 186.36 295.25 1.09 CO3 2−质量浓度/(mg·L−1) 420.07 0.00 29.05 0.00 72.49 2.50 HCO3 −质量浓度/(mg·L−1) 3 368.67 0.00 690.03 395.11 698.65 1.01 TDS质量浓度/(mg·L−1) 7 291.74 255.47 2 346.60 2 584.22 1 199.76 0.51 pH 12.24 7.16 8.33 8.25 0.66 0.08 EC/(μS·cm−1) 10 560.00 466.00 3 309.66 4 310.00 1 797.41 0.47 TH/(mg·L−1) 1 321.06 8.01 183.96 176.14 183.80 1.00 
下载: 导出CSV
表 2 水化学指标相关系数矩阵
Table 2 Correlation coefficient matrix of hydrochemical indexes
离子 Ca2+ Mg2+ Na++K+ Cl− SO4 2− CO3 2− HCO3 − EC TH PH TDS −0.229** −0.215** 0.821** 0.456** 0.465** 0.225** 0.435** 0.786** −0.196** 0.100 Ca2+ 0.509** −0.403** 0.063 0.080 −0.357** −0.523** −0.210** 0.847** −0.268** Mg2+ −0.307** 0.148 −0.071 −0.219* −0.466** −0.200** 0.663** −0.133 Na++K+ 0.341** 0.307** 0.301** 0.555** 0.681** −0.368** 0.160* Cl− 0.413** −0.061 0.009 0.461** 0.129 −0.046 SO42- −0.193* 0.060 0.357** 0.027 −0.221 CO32- 0.275** 0.207* −0.316** 0.653** HCO3− 0.428** −0.515** 0.133 EC −0.189* 0.094 TH −0.231** 注：**相关性在0.01水平上显著，*相关性在0.05水平上显著。
下载: 导出CSV
表 3 地下水质量一般化学指标及限值(部分)
Table 3 General chemical indexes and limits of groundwater quality (part)
类别 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类 TH/(mg·L−1) ≤150 ≤300 ≤450 ≤650 ＞650 TDS/(mg·L−1) ≤300 ≤500 ≤1 000 ≤2 000 ＞2 000 SO4 2−/(mg·L−1) ≤50 ≤150 ≤250 ≤350 ＞350 Cl−/(mg·L−1) ≤50 ≤150 ≤250 ≤350 ＞350 Na+/(mg·L−1) ≤100 ≤150 ≤200 ≤400 ＞400
下载: 导出CSV
-
[1] 陈苏社,黄庆享,薛 刚,等. 大柳塔煤矿地下水库建设与水资源利用技术[J]. 煤炭科学技术,2016,44(8):21−28. CHEN Sushe,HUANG Qingxiang,XUE Gang,et al. Technology of underground reservoir construction and water resource utilization in Daliuta Coal Mine[J]. Coal Science and Technology,2016,44(8):21−28.
[2] 张溪彧,杨 建,王 皓,等. 露天矿地下水库人工回灌介质渗透性与水质变化规律研究[J]. 煤炭科学技术,2022,50(6):291−297. ZHANG Xiyu,YANG Jian,WANG Hao,et al. Study on the regular pattern of medium permeability and water quality variation during artificial recharge of open-pit mine groundwater reservoir[J]. Coal Science and Technology,2022,50(6):291−297.
[3] 范立民,马雄德,吴群英,等. 保水采煤技术规范的技术要点分析[J]. 煤炭科学技术,2020,48(9):81−87. FAN Limin,MA Xiongde,WU Qunying,et al. Analysis on technical points of water-preserving coal mining technical specifications[J]. Coal Science and Technology,2020,48(9):81−87.
[4] 王行军. 我国2014年以来煤矿矿井水资源研究[J]. 中国煤炭地质,2019,31(12):85−88,114. WANG Xingjun. Coalmine mine water resources study in China since 2014[J]. Coal Geology of China,2019,31(12):85−88,114.
[5] 孙亚军,陈 歌,徐智敏,等. 我国煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展[J]. 煤炭学报,2020,45(1):304−316. SUN Yajun,CHEN Ge,XU Zhimin,et al. Research progress of water environment, treatment and utilization in coal mining areas of China[J]. Journal of China Coal Society,2020,45(1):304−316.
[6] SONG Hongqing,XU Jianjian,FANG Jie,et al. Potential for mine water disposal in coal seam goaf: Investigation of storage coefficients in the Shendong mining area[J]. Journal of Cleaner Production,2020,244(1):118646.
[7] 李寿考. 综合开发利用矿井水资源的探讨:以焦作矿区为例[J]. 中原地理研究,1985(2):48−56. LI Shoukao. Discussion on comprehensive development and utilization of mine water resources: Taking Jiaozuo mining area as an example[J]. Geographical Research of Central Plains,1985(2):48−56.
[8] 顾大钊,张建民,王振荣,等. 神东矿区地下水变化观测与分析研究[J]. 煤田地质与勘探,2013,41(4):35−39. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2013.04.009 GU Dazhao,ZHANG Jianmin,WANG Zhenrong,et al. Observations and analysis of groundwater change in Shendong mining area[J]. Coal Geology and Exploration,2013,41(4):35−39. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2013.04.009
[9] WANG Qiqing,LI Wenping,LI Tao,et al. Goaf water storage and utilization in arid regions of northwest China: A case study of Shennan coal mine district[J]. Journal of Cleaner Production,2018,202(8):33−44.
[10] 武 强. 我国矿井水防控与资源化利用的研究进展、问题和展望[J]. 煤炭学报,2014,39(5):795−805. WU Qiang. Progress, problems and prospects of prevention and control technology of mine water and reutilization in China[J]. Journal of China Coal Society,2014,39(5):795−805.
[11] 何绪文,杨 静,邵立南,等. 我国矿井水资源化利用存在的问题与解决对策[J]. 煤炭学报,2008,33(1):63−66. doi: 10.3321/j.issn:0253-9993.2008.01.014 HE Xuwen,YANG Jing,SHAO Linan,et al. Problem and counter measure of mine water resource regeneration in China[J]. Journal of China Coal Society,2008,33(1):63−66. doi: 10.3321/j.issn:0253-9993.2008.01.014
[12] 何绪文,员 润,吴 姁,等. 焦化废水深度处理新技术及其相互耦合特征研究[J]. 煤炭科学技术,2021,49(1):175−182. HE Xuwen,YUAN Run,WU Xu,et al. Research on characteristics of new technologies and intercoupling technologies for advanced treatment of coking wastewcter[J]. Coal Science and Technology,2021,49(1):175−182.
[13] 何绪文,王绍州,张学伟,等. 煤矿矿井水资源化利用技术创新[J]. 煤炭科学技术,2023,51(1):523−530. HE Xuwen,WANG Shaozhou,ZHANG Xuewei,et al. Coal mine drainage resources utilization technology innovation[J]. Coal Science and Technology,2023,51(1):523−530.
[14] 顾大钊,颜永国,张 勇,等. 煤矿地下水库煤柱动力响应与稳定性分析[J]. 煤炭学报,2016,41(7):1589−1597. GU Dazhao,YAN Yongguo,ZHANG Yong,et al. Experimental study and numerical simulation for dynamic response of coal pillars in coal mine underground reservoir[J]. Journal of China Coal Society,2016,41(7):1589−1597.
[15] 顾大钊. 煤矿地下水库理论框架和技术体系[J]. 煤炭学报,2015,40(2):239−246. GU Dazhao. Theory framework and technological system of coal mine underground reservoir[J]. Journal of China Coal Society,2015,40(2):239−246.
[16] 孙亚军. 矿区水资源保护与水灾害防治技术[Z]. 江苏省, 中国矿业大学, 2008-03-25. [17] 武亚遵,潘春芳,林 云,等. 典型华北型煤矿区主要充水含水层水文地球化学特征及控制因素[J]. 地质科技情报,2018,37(5):191−199. WU Yazun,PAN Chunfang,LI Yun,et al. Hydrogeochemical characteristics and controlling factors of main water filled aquifers in the typical North China coalfield[J]. Geological Science and Technology Information,2018,37(5):191−199.
[18] 黎 妍,张晓飞,易 鸣,等. 基因调控网络的边预测[J]. 数学物理学报,2015,35(5):1018−1024. LI Yan,ZHANG Xiaofei,YI Ming,et al. Link prediction for the Gene regulatory Network[J]. Acta Mathematica Scientia,2015,35(5):1018−1024.
[19] AKLIMA Nargis,AHSAN Habib,RASHID-Or-Harun,et al. Status of multielement in water of the river Buriganga, Bangladesh: Aquatic chemistry of metal ions in polluted river water[J]. Emerging Contaminants,2021,7(3):99−115.
[20] 韩 晟,韩坚舟,赵 璇,等. 距离权重改进的Pearson相关系数及应用[J]. 石油地球物理勘探,2019,54(6):1363−1370,1177. HAN Shen,HAN Jianzhou,ZHAO Xuan,et al. A pearson correlation coefficient improved by spatial weight[J]. Oil Geophysical Prospecting,2019,54(6):1363−1370,1177.
[21] 杨 盼,卢 路,王继保,等. 基于主成分分析的spearman秩相关系数法在长江干流水质分析中的应用[J]. 环境工程,2019,37(8):76−80. YANG Pan,LU Lu,WANG Jibao,et al. Analysis of water quality trend in the main stream of the Yangtze river based on principal component analysis[J]. Environmental Engineering,2019,37(8):76−80.
[22] 孔晓乐,杨永辉,曹 博,等. 永定河上游地表水-地下水水化学特征及其成因分析[J]. 环境科学,2021(4):1−13. KONG Xiaole,YANG Yonghui,CAO Bo,et al. Hydrochemical characteristics and factors of surface water and groundwater in the upper Yongding river basin[J]. Environmental Science,2021(4):1−13.
-
期刊类型引用(0)
其他类型引用(1)
计量
- 文章访问数: 154
- HTML全文浏览量: 11
- PDF下载量: 51
- 被引次数: 1
