彬长矿区地下水化学特征及突(涌)水源判别

为有效预防矿井水害事故的发生,快速准确地识别突水水源是矿井防治水工作的关键。对彬长矿区第四系潜水含水层、洛河组含水层、延安直罗组含水层及工作面突水点所采集水样进行水质化验,通过 Piper 图分析各主要含水层的水化学类型,利用 Gibbs 图与主成分分析法分析各含水层水化学组分成因及水化学特征成因,基于主成分分析数据结果,选取其主成分荷载得分作为判别因子,建立 PCA-Fisher 水源判别模型进行各突( 涌) 水点水源判别,并通过回判验证模型准确性。结果表明: 第四系砂砾岩水 TDS 值较低、水质较好,侏罗系含水层 SO含量与TDS 值的相关性显著,水化学特征主要受地下水溶滤作用、阳离子交替吸附以及黄铁矿氧化作用的影响,延安直罗组含水层水受煤层采动影响出现咸化趋势;PCA-Fisher 水源判别模型识别高家堡煤矿 201 工作面突水点水源主要为侏罗系延安直罗组含水层,判别结果与实际相符。研究表明,主成分分析法可以消除样本间的信息叠加,较传统 Fisher 水源判别模型判别结果更加准确。