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孙疃煤矿地下水水化学成分形成特征及其成因分析
孙疃煤矿地下水水化学成分形成特征及其成因分析
摘要：地下水是地表水经过渗滤、渗透及浸润等过程形成的。煤矿地下水的水化学成分反映了地下水的污染程度、水质状况以及受到的地质条件和人为活动的影响。本文以孙疃煤矿地下水为研究对象，分析其水化学成分的形成特征，并对其成因进行了分析。
一、引言
煤矿地下水是煤矿采掘活动中随着矿井开采而涌入的地下水。其水文地质特征和水化学成分的分布特征对于矿井安全运营和环境保护具有重要意义。水化学成分的形成特征及其成因分析可以为煤矿地下水的治理提供科学依据。
二、研究方法
本研究采用野外采集地下水样品，并进行水样分析，包括pH值、电导率、主要离子浓度（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-等）等参数的测定。
三、结果及讨论
（一）水化学成分的形成特征：
1.pH值：孙疃煤矿地下水pH值整体呈弱酸性，与矿井开采活动导致的CO2释放有关。
2.主要离子浓度：钠离子（Na+）、钙离子（Ca2+）等主要离子浓度较高，并表现出季节变化。其中，Na+的浓度较高，可能与矿石中的钠盐矿物溶解有关；Ca2+的浓度较高，可能与矿石中的灰岩溶解有关。
3.溶解氧（DO）含量：研究发现，孙疃煤矿地下水DO含量低于周围地表水，可能与矿井深度较大、通气量较小有关。
（二）成因分析：
1.CO2释放：矿井内大量的CO2释放导致地下水中溶解二氧化碳增加，从而降低了地下水的pH值。
2.矿石溶解：矿石中的钠盐矿物和灰岩等矿石溶解后释放出相应离子，导致地下水中主要离子浓度较高。
3.深层水的影响：孙疃煤矿位于山西盆地的中部，深层地下水的渗入可能对地下水水化学成分产生影响。
四、研究意义及建议
煤矿地下水的水化学成分的形成特征及其成因分析对于煤矿地下水的治理和环境保护具有重要意义。为了保护地下水资源，建议采取以下措施：
1.做好矿井排水工作，减少地下水的涌入量。
2.控制矿井内的CO2释放，减少地下水的酸化程度。
3.调整采煤工序，减少矿石的溶解。
4.加强监测和调查，及时发现地下水污染情况。
结论：孙疃煤矿地下水的水化学成分形成主要受到CO2的释放、矿石的溶解以及深层水的影响。本文对孙疃煤矿地下水的水化学成分形成特征及其成因进行了初步探讨，希望能为煤矿地下水的治理提供一定的科学依据。
参考文献：
[1]徐亚军.地下水化学及其理论后续问题.地下水,2019(1):1-6.
[2]段浩,白云岗,喻建军.煤矿地下水水化学特征对矿泉水开发利用的影响.中国矿业大学学报,2011,40(6):805-812.