蒙陕接壤区煤矿采空区水−岩系统中氟来源及释放规律

摘要：

采空区是高氟矿井水形成的关键区域,其水?岩系统中氟的来源与溶解释放决定了矿井水中氟的富集或贫化.针对蒙陕接壤区 3-1煤采空区矿井水氟来源及释放规律不清晰问题,采用水化学测试、岩石矿物成分分析、矿物扫描电镜与能谱检测,以及室内水?岩作用仿真模拟试验,查明矿井水氟物质来源与赋存载体,揭示岩石中氟释放规律.结果表明:研究区 3-1煤矿井水水化学类型主要为HCO3-Na与SO4-Na型,3-1煤采空区矿井水氟浓度高于 3-1煤生产工作面的矿井水浓度,且采空区矿井水pH、Na+/Ca2+浓度比均大于工作面矿井水.3-1煤采空区矿井水F?的物质来源为泥岩与粉砂岩,2种岩石中氟平均含量分别为 741、610 mg/kg,氟在固相中的主要赋存载体为蒙脱石、高岭石、伊利石及绿泥石.采空区水?岩系统中氟的释放受岩性、粒径、pH、温度及Na+/Ca2+浓度比 5个因素影响.其中,泥岩及粉砂岩中的氟比细砂岩中的更容易释放进入水中;无论何种岩性,随着粒径的减小,氟释放F?的浓度增大;此外,碱性、高温及高钠低钙的水化学环境均可促进岩石中氟的溶解释放.

关键词：煤矿采空区、3-1煤矿井水、氟来源、溶解释放、蒙陕接壤区

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分类号：TD745(矿山安全与劳动保护)

资助基金：陕西省自然科学基础研究计划项目;中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项重点项目;中煤科工西安研究院集团有限公司科技创新基金顶层设计项目

在线出版日期：2023-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：252-262