为了掌握煤矿地下水库储水过程中的水质演变机制，基于万利一矿地下水库工程实践，通过室内水岩相互作用实验，开展了采空区垮落煤岩对储水水质净/劣化机理与规律研究，据此提出了优化地下水库选址与调水复用的合理对策。结果表明：地下水库储水过程中，水体与采空区垮裂煤岩会发生长期水岩相互作用，得益于吸附、溶滤、离子交换、以及氧化还原等物理、化学过程，大部分水质指标得到明显改善；相比泥质或砂质类岩石，煤对水体的净化效果最好；实验80 d,煤对水体浊度、BOD5、余氯、石油类等指标的削减率可达85%以上，对总碱度、总硬度的降低率超过30%。然而，受水岩相互作用持续时间的影响，COD等关键指标值会出现先降后升的现象，表现出水库储水时间过长而导致的水质劣化效应。实验表明：万利一矿井下污水与煤、砂岩作用后，COD在实验4～5周时达标、而后又出现超标；而与铝质泥岩作用后，COD在实验4～23周内达标、而后超标。充分考虑井下分质用水需求以及岩石岩性对水质的影响规律，对万利一矿分别进行了“消防用水”和“采掘生产用水”地下水库的构建选址与储水时间优化确定。

国家重点研发计划项目（2016YFC0501104）；煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室开放基金项目（SHJT-16-30.2）；

1 水、岩样采集与测试
2 不同岩性岩样对井下污水的净化实验
2.1 实验方案
2.2 实验结果与分析
2.3 水岩相互作用对地下水库水质影响机理
1) 对浊度、余氯和石油类的净化机理
2) 引起水中悬浮物含量增高机理
3) 对总硬度、溶解性总固体的影响机理
4) 对总碱度的影响机理
5) 对BOD5,COD的影响机理
3 水岩相互作用时间对水质关键参数的影响规律
3.1 实验测试结果与分析
3.2 地下水库选址与储水调用优化
1) 地下水库选址优化
2) 地下水库储水调用优化
4 结 论

智国军,鞠金峰,刘润,杨瑞刚,方志远,张成璞.水岩相互作用对煤矿地下水库水质影响机理研究[J].采矿与安全工程学报,2022,39(04):779-785.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0464.