废弃煤矿对地下水污染研究

废弃煤矿井是人类留在地表以下深部的产酸垃圾场,采矿活动揭露和串通了多个不同的含水层,给串层污染提供了水力联系条件,闭坑后必然导致相关含水层的水质污染的发生。 本文分析了采矿工程对隔水岩层的破坏作用,分析了闭井后水对裂隙扩展的作用。采用上游未受煤系地层劣质水污染的清洁岩溶水与煤矿矿坑排水进行了水质混合试验,模拟了煤系地层下覆奥陶系灰岩裂隙承压水遭受不同程度污染时的水质特征。针对已闭井的洪山、寨里矿区存在的奥灰水被串层污染的事实,基于闭井后的水文地质条件,建立了三维水流和水质仿真模型。研究采动造成的串层污染,预测了20年后的可能污染范围、污染物浓度以及SO42-离子的迁移路径,得出该污染源20年后的最大污染范围约是初始污染面积的40倍;仿真模拟了某断层造成的串层污染过程及污染区域;研究了人为施工的井孔造成的串层污染,采用井下电视对两个污染井进行,直观地证实了串层污染的存在及形成。