山东陶枣煤田矿业开发对裂隙岩溶水的污染机理及防治对策-论文.pdf

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1、第25卷第3期中国地质灾害与防治学报V01．25No．32014年9月TheChineseJournalofGeologicalHazardandControlSep．2014山东陶枣煤田矿业开发对裂隙岩溶水的污染机理及防治对策李元仲(山东省鲁南地质工程勘察院，山东兖州272100)摘要：陶枣煤田周边分布有丰富的裂隙岩溶水资源，且易于开采，为区内城市生活的主要供水水源。长期以来，受煤炭资源开采影响，岩溶地下水受到了不同程度的污染，供水水质难以保证。本文在对裂隙岩溶地下水水质进行污染评价的基础上，根据污染时空分布特征以及地质、构造条件，分析了

2、区内岩溶地下水的污染机理，并提出了可行的防治措施。关键词：裂隙岩溶水；污染机理；煤炭开采；污染防治；陶枣煤田；山东文章编号：1003—8035(2014)03—0062-05中图分类号：P64文献标识码：A矿坑水为山家林煤矿和甘霖煤矿排水，老窑水均位于O引言煤田范围内，为已闭坑矿山废弃井。陶枣煤田位于山东省枣庄市中东部，为一东西向展2裂隙岩溶水污染特征布的向斜构造，煤炭资源丰富，开采历史悠久，随着煤炭资源Et渐枯竭，境内矿井相继闭坑。东部矿区已于19992．1污染评价年全部闭坑，截止2012年，西部矿区有12家矿山企业正2．1．1污染因子的

3、确定常生产。地下采矿过程中的疏干排水、煤矿闭坑后矿坑经检测，区内已污染的裂隙岩溶水与矿坑水、老水水位上升，对地下水水动力场和水化学场影响明显。窑水密切相关，矿坑水以高SO：一、高硬度和高TDS为煤田周边奥灰水已受到不同程度污染，加剧了水资源供主要特征，加之井下开采活动影响，cl一、氮类含量亦需矛盾，造成用水困难。如何有效遏制老窑积水对岩溶较高，为此选择sO：一、总硬度、TDS、CI一、NO；、F一六地下水的污染，已成为当务之急。项作为评价因子。2．1．2评价方法1课题区地质环境背景概述采用单因子指数叠加法，对区内裂隙岩溶水污染陶枣煤田主要含

4、煤地层为石炭一二叠纪月门沟群程度进行评价，公式如下：nn，1太原组和山西组，共含煤18层。在煤田周边分布有太P，=∑P∑(1)I=1i=1．)古代泰山岩群山草峪组和古生代寒武一奥陶纪地层(图式中：P，——叠加型污染指数；1)。其中，寒武一奥陶纪九龙群三山子组和奥陶纪马家c——因子实测浓度值(rag／1)；沟组分布于煤田边缘地带，呈裸露一半裸露状态，岩性s——因子评价标准值(mg／1)；以石灰岩、白云岩和白云质灰岩为主，裂隙岩溶发育强n——评价因子数。烈，富水性良好，单位涌水量大于1000m／(d·m)，形成根据P，值大小，按(表1)确定地下

5、水污染程度。了十里泉、丁庄一东王庄和清凉泉富水地段，并相继开将地下水污染级别划分为未一微污染、轻污染、中污发为城市生活集中供水水源地。受煤炭资源开采影响，染、重污染和严重污染五级。区内裂隙岩溶地下水出现了水质恶化，地下水超标组份主要为SO：一、总硬度和TDS。收稿日期：2014-01—16；修订日期：2014-02-28本次共采集全分析和污染分析样品共199件。作者简介：李元仲(1968一)，男，山东济宁人，高级工程师，工其中裂隙岩溶水水质分析137件，地表水18件，矿坑程硕士，从事水工环地质及地质灾害勘察评价研究水2件，老窑水3O件，浅层

6、水12件。地表水样主要工作。位于蟠龙河和峄城大沙河郭里集支流及齐村支流。E．mail：15063752121@163．eom中国地质灾害与防治学报ZH0NGGU0DIZHIZAIHAIYUFANGZHIXUEBAO重污染区主要分布于齐湖一石沟营一带和盛水升趋势。丁庄一东王庄水源地地下水中主要污染组庄一大辛庄一带，总面积达36．23kin。含水岩组为份含量基本呈现为逐年递增，2011年地下水中总硬奥陶纪马家沟组和寒武纪九龙群三山子组碳酸盐岩度、TDS和s0：一含量达到了历年来的最高值，分别类，区内分布有清凉泉水源地、十里泉水源地和丁为1991

7、年的2．68倍、3．o1倍和3．51倍(图5)。庄一东王庄水源地，地下水以集中开采方式为主。评价结果P，值20．77～24．77。区内SO一、总硬度和曼TDS含量较高，如齐湖村供水井的SO一、总硬度和删如TDS含量分别为：535．43m#L、595．56mg／L和1142．43mg／1，大辛庄村供水井的s0：一、总硬度和TDS时间(年)含量分别为：600．57mg／L、921．11mg／L和1234．53mg／L；严重污染区分布于煤田中南端边缘宋图3清凉泉水源地地下水主要污染组份岭村一带和煤田东南端边缘潘官庄一带，总面积为含量年际变化图Fi

8、g．3Theannualvariationmapofthegroundwater4．45km，评价结果P，值25．37～28．06。区内潘官majorpollutioncompo