采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (4): 779-785.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0464
水岩相互作用对煤矿地下水库水质影响机理研究
智国军，鞠金峰，刘 润，杨瑞刚，方志远，张成璞
摘要： 为了掌握煤矿地下水库储水过程中的水质演变机制，基于万利一矿地下水库工程实践，通过室内水岩相互作用实验，开展了采空区垮落煤岩对储水水质净／劣化机理与规律研究，据此提出了优化地下水库选址与调水复用的合理对策。 结果表明：地下水库储水过程中，水体与采空区垮裂煤岩会发生长期水岩相互作用，得益于吸附、溶滤、离子交换、以及氧化还原等物理、化学过程，大部分水质指标得到明显改善；相比泥质或砂质类岩石，煤对水体的净化效果最好；实验 80 d，煤对水体浊度、BOD5、余氯、石油类等指标的削减率可达 85%以上， 对总碱度、总硬度的降低率超过30%。 然而，受水岩相互作用持续时间的影响，COD等关键指标值会出现先降后升的现象，表现出水库储水时间过长而导致的水质劣化效应。 实验表明：万利一矿井下污水与煤、砂岩作用后，COD在实验 4 -5 周时达标、而后又出现超标；而与铝质泥岩作用后，COD在实验 4 -23 周内达标、而后超标。 充分考虑井下分质用水需求以及岩石岩性对水质的影响规律，对万利一矿分别进行了“ 消防用水” 和“ 采掘生产用水” 地下水库的构建选址与储水时间优化确定。
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