為了揭示采動影響下煤礦區(qū)主要充水含水層水文地球化學特征時空演化規(guī)律。本文以淮北煤田任樓煤礦為研究示范,收集礦井不同時期新生界松散層第四含水層、二疊系主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙含水層、石炭系太原組灰?guī)r巖溶含水層水文地球化學數(shù)據(jù)。通過對研究區(qū)氫氧穩(wěn)定同位素組成分布特征進行分析,明確不同含水層的補給來源和補給方式。同時,綜合應用主成分分析、離子比例分析和水源判別反演分析分別從時間和空間維度上揭示采動影響下不同含水層水文地球化學演化特征。氫氧穩(wěn)定同位素分析結果表明,研究區(qū)四含接受大氣降水的直接入滲和滯留入滲補給,煤系接受大氣降水的滯留入滲補給,太灰接受大氣降水的直接入滲補給。主成分分析結果顯示,控制研究區(qū)不同含水層水化學的形成作用主要有溶濾溶解作用、陽離子交替吸附作用、反向離子交換作用和脫硫酸作用。受煤礦采動影響,四含溶濾作用有所加強,煤系脫硫酸作用減弱,太灰水化學環(huán)境改變較小。根據(jù)主成分分析所揭示的水-巖作用機制及判別模型中出現(xiàn)的誤判點的空間位置對任樓煤礦主要充水含水層水化學環(huán)境空間演化進行聯(lián)合分析,研究結果表明:四含水化學環(huán)境受采動影響大,在中部區(qū)域與太灰產生一定的水力聯(lián)系;煤系水化學環(huán)境從整...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 常規(guī)水文地球化學
        1.2.2 同位素水文地球化學
        1.2.3 水文地球化學模擬
        1.2.4 礦區(qū)突水水源判別
    1.3 研究內容及技術路線
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 技術路線
    1.4 創(chuàng)新點
第二章 研究區(qū)基本概況
    2.1 自然地理概況
        2.1.1 研究區(qū)地理位置
        2.1.2 研究區(qū)氣象及水文條件
    2.2 研究區(qū)地質條件概況
        2.2.1 地層分布
        2.2.2 構造
    2.3 水文地質概況
        2.3.1 區(qū)域水文地質條件
        2.3.2 井田水文地質條件
        2.3.3 礦井主要突水水源及突水通道
    2.4 本章小結
第三章 任樓煤礦主要充水含水層氫氧穩(wěn)定同位素研究
    3.1 氫、氧穩(wěn)定同位素地球化學性質
    3.2 氫、氧穩(wěn)定同位素分餾機理
    3.3 影響大氣降水氫、氧穩(wěn)定同位素組成特征的因素
        3.3.1 緯度效應
        3.3.2 大陸效應
        3.3.3 溫度效應
        3.3.4 高度效應
        3.3.5 季節(jié)效應
        3.3.6 雨量效應
    3.4 大氣降水中的δD-δ¹⁸O關系
    3.5 任樓煤礦地下水δD-δ¹⁸O組成及補給來源分析
    3.6 本章小結
第四章 任樓煤礦主要充水含水層水文地球化學特征
    4.1 取樣與測試及數(shù)據(jù)收集
        4.1.1 取樣與測試
        4.1.2 數(shù)據(jù)收集
    4.2 主要充水含水層水化學類型演化分析
    4.3 水文地球化學過程分析
    4.4 水文地球化學作用分析
        4.4.1 主成分分析原理
        4.4.2 水化學形成作用
    4.5 水文地球化學作用時間演化分析
    4.6 本章小結
第五章 任樓煤礦主要充水含水層水源判別及反演分析
    5.1 水源判別指標的選取
    5.2 BP神經網(wǎng)絡
        5.2.1 BP神經網(wǎng)絡簡介
        5.2.2 BP算法
    5.3 水源判別分析
        5.3.1 水源判別模型的建立與訓練
        5.3.2 水源判別模型的應用
    5.4 水源判別結果反演分析
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況



本文編號：3792050