梁叶萍,郭婵妤

• 1:中国煤炭地质总局勘查研究总院
• 2:矿山透明地质与数字孪生技术国家矿山安监局重点实验室

摘要(Abstract)：

煤炭矿井废水进行有效处理，有重要的经济和环境意义，深井回灌是一种快速和长期的矿井废水解决方案。为了研究废水在回灌区域垂直或横向迁移的不确定性，以变密度驱动、水岩化学反应和变参数协同物理化学反应为基础，采用数值模拟的方法，表征和再现煤矿废水在储层中的注入和扩散状态。模拟结果表明：注入阶段，主要驱动力是盐水与地层水之间的压差；注后阶段，密度差占主导；主要的地球化学反应过程是次生矿物硬石膏的沉淀反应，导致储层渗透性降低；其中，注入物的浓度主要通过影响水岩相互作用的程度来影响储层渗透性，导致渗透率降低0.17%～0.9%；注入速率通过影响压力驱动过程的变化来影响储层渗透性，导致渗透率降低0.58%～2.85%。

关键词(KeyWords)： 矿山环境污染;矿井废水处理;深井回灌;数值模拟;鄂尔多斯

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 中国煤炭地质总局科技项目“蒙西陕北地区煤矿矿井水综合防治和资源化利用技术研究”

作者(Author): 梁叶萍,郭婵妤

参考文献(References)：

• [1]郭永海，沈照理，钟佐燊.河北平原深层碱性淡水形成的水文地球化学模拟——以保定，沧州地区为例[J].地球科学：中国地质大学学报，2002,27(2):157-162.
• [2]王丽.运城盆地水文地球化学演化规律研究[D]北京：北京师范大学，2003.
• [3]沈阳阳，吕大炜，张之辉.东胜煤田延安组层序地层学特征及煤相演化主控因素分析[J].中国煤炭地质，2023,35(1):1-6.
• [4]吕广罗，蔡德嵩，陈玲芬，等.韩城矿区奥灰水化学特征及形成机制探讨[J].中国煤田地质，2003,15(4):27-30.
• [5]董维红.反向水文地球化学模拟技术在鄂尔多斯白垩系自流水盆地深层地下水14C年龄校正中的应用[D].吉林长春：吉林大学，2005.
• [6]黄兴龙，梁圣建，王平丽，等.东胜煤田西北缘延安组沉积特征及成煤沉积环境[J].中国煤炭地质，2022,34(2):48-50.
• [7]赵俊昌.高悬浮物矿井水治理及资源化利用技术研究[J].江苏南京：河海大学，2005.
• [8]李广玉.胶州湾水环境痕量元素形态的地球化学模拟及意义[D].山东青岛：山东科技大学，2005.
• [9]高文冰.反向模拟方法在鄂尔多斯盆地环河组地下水演化中的应用[D].陕西西安：长安大学，2005.
• [10]曹德福.鄂尔多斯盆地南区洛河组地下水演化水文地球化学模拟[D].陕西西安：长安大学，2005.
• [11]栾长青，唐益群，高文冰等.鄂尔多斯白系环河含水岩组中的地球化学反向模拟[J].自然灾害学报地球学报，2007,16(4):169-173.
• [12]罗奇斌，康卫东，谢延玲，等.请边地区白系洛河组地下水水文地球化学模拟门地下水[J].2008,30(6):22-24.
• [13]姜凌.干旱区绿洲地下水水化学成分形成及演化机制研究——以阿拉善腰坝绿洲为例[D].陕西西安：长安大学，2009
• [14]LI Y,WANG J,WU Y,et al. Mass balance simulation and its application to refining flow field in Binchang area,China[J].Environmental Geology.2007,52(4):739-745.
• [15]李贵娟，杨磊，葛胜伟，等.基于水化学特征分析的崔木煤矿水源研究[J].化工设计通讯，2017,43(5):135,207.
• [16]王文祥，王瑞久，李文鹏，等.塔里木盆地河水氢氧同位素与水化学特征分析[J].水文地质工程地质，2013,40(4):29-35.
• [17]蒲焘，何元庆，朱国锋，等.丽江盆地地表-地下水的水化学特征及其控制因素[J].环境科学，2012,33(1):48-54.
• [18]孙福勋，魏久传，万云鹏，等.基于Fisher判别分析和质心距评价法的矿井水源判别[J].煤田地质与勘探，2017,45(1):80-84.
• [19]范立民，迟宝锁，王宏科.鄂尔多斯盆地北部直罗组含水层研究进展与水害防治建议[J].煤炭学报，2022,47(10):3535-3546.
• [20]LI C,ZHANG K,WANG Y. Experimental and numerical analysis of reservoir performance for geological CO2storage in the Ordos Basin in China[J]. International Journal of Greenhouse Gas Control,2016,45:216-232.