一、簡 介
在我國礦井重特大事故中，礦井突水事故已經(jīng)成為超過礦井瓦斯事故，造成的經(jīng)濟損失一直居各類礦井災害。隨著礦井開采深度的增加，礦井突水事故居高不下，在過去的20年內(nèi)，有250多對礦井被水淹沒，經(jīng)濟損失高達350多億元人民幣，同時，對礦區(qū)水資源與環(huán)境也造成巨大的破壞。《礦井防治水規(guī)定》中明確提出了“物探先行、化探跟進、鉆探驗證”的綜合測探驗證制度。建立水質(zhì)分析成果臺賬，井下水文地質(zhì)勘探應采用井下物探、鉆探、監(jiān)測、測試等手段。建立礦區(qū)突水水源快速識別系統(tǒng)及水化學分析實驗室，對礦井內(nèi)淋水、滴水等的可能的突水水源進行快速檢測和識別，是礦井防治水工作中非常重要的依據(jù)。
外部檢測機構送檢時間較長，不能有效的起到“化探跟進”的效果。選擇的地方檢測機構缺乏煤礦水檢測經(jīng)驗，測試指標不齊全。外部檢測機構均不能給出水化學類型并識別突水水源。而已有的水源快速識別儀，測試時間較短，但是精度并不是很高，且數(shù)據(jù)的好壞與操作者素質(zhì)緊密相關，不能很好的控制數(shù)據(jù)的質(zhì)量。另外，部分水源識別儀廠家建立的水源數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量存在問題。目前逐步建立起來的水化學實驗室硬件設施以水源識別儀為主，大型實驗室設備配備較少。因此，建立起礦區(qū)水化學專業(yè)實驗室，配
備以水源識別儀為快速檢測設備，以大型實驗室設備為檢測設備，并配備專業(yè)技術人才，煤礦突水水源快速識別系統(tǒng)將能夠有效為煤礦防治水提供專業(yè)的水化學服務。
二、技術原理
水化學方法是研究各含水層地下水質(zhì)的主要方法之一，水化學數(shù)據(jù)是地下水zui本質(zhì)的特征，是判別礦井突水水源的重要依據(jù)。通過分析水化學數(shù)據(jù)，能夠迅速、準確地查明地下水的補給來源和徑流條件，確定含水層間的水力、分析突水水源、預測突水危險區(qū)段等等。
三、礦井突水水源快速識別系統(tǒng)
賦存于巖石圈中的地下水不斷與巖石發(fā)生化學反應，在與大氣圈、水圈和生物圈進行水量交換的同時，交換化學成分。地下水中含有各種氣體、離子、膠體、有機質(zhì)以及微生物。 不同含水層的水化學特征存在顯著差異， 根據(jù)各含水層地下水化學的特征，建立一個水源數(shù)據(jù)庫，利用多元統(tǒng)計的方法建立水源識別的數(shù)學模型。獲得水樣水化學指標后與水源數(shù)據(jù)庫進行比對，進而快速判別出水源類型。
礦井水在補給、徑流、排泄的過程中，很可能在不同的含水層之間發(fā)生了混合，不再是單一的涌水來源。 基于水化學離子成分守恒原理，多種水源經(jīng)過混合后形成了礦井水，元素成分與含量是不變的，但是混合的過程中離子之間會發(fā)生一系列的化學反應，如HCO3-和CO32-受pH值影響，Ca2+、Mg2+可能與CO32-形成難溶的物質(zhì)沉淀下來。 K + +Na + 、Cl-、SO42-的溶解度較大，在混合前后的含量近似保持不變，可以用來作為混合比例計算的變量。利用矩陣分析，可計算出混合的礦井中各種水源所占的比例。
四、基礎設施
五、工程案例
