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作者
蒋斌斌李井峰吴敏苏琛包一翔薛蕊
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单位
国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院中国地质大学（北京）水资源与环境学院
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摘要
煤矿地下水库对矿井水的净化作用主要在于库内岩体与矿井水发生的水-岩耦合作用。本文系统梳理了煤矿地下水库水-岩耦合作用的研究方法，指出水样水质测试和岩样理化性质表征项目，并通过静态模拟、动态淋滤、循环净化模拟等试验，探索煤矿地下水库对矿井水的净化规律，利用数值模拟获取反应过程中离子的选择性吸附趋势，结合Piper三线图、Gibbs模型和相关性分析等方法揭示水-岩耦合作用机理。论述了煤矿地下水库对矿井水中悬浮物、特征离子和有机物的净化作用和研究进展，研究表明，煤矿地下水库对矿井水具有一定的净化效果，其中对特征离子的净化主要与溶滤和吸附作用相关；提出了未来煤矿地下水库净化技术的3个研究方向：(1)基于水-岩耦合净化作用的井下矿井水大规模低成本处理技术；(2)耦合多种水处理技术的煤矿地下水库“三位一体”水质控制技术；(3)浓盐废水井下存储及资源化利用技术。
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关键词
煤矿地下水库水-岩耦合作用净化机理数值模拟
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基金项目(Foundation)
国家能源集团科技创新项目(SHJT-16-28,GJNY-18-78);国家能源集团2030重大项目先导项目(GJNY2030XDXM-19-01.3)；
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文章目录
1 煤矿地下水库对矿井水净化作用
2 研究方法
2.1 测试和表征
2.1.1 水样水质测试
2.1.2 岩样理化性质表征
2.2 试验方法
2.2.1 静态模拟试验
2.2.2 动态淋滤试验
2.2.3 动态循环净化模拟试验
2.3 数值模拟
2.3.1 煤矿地下水库水-岩作用水文地球化学模拟
2.3.2 煤矿地下水库矿井水离子选择性吸附模拟
2.4 水-岩耦合分析方法
3 矿井水净化研究进展
3.1 煤矿地下水库对矿井水中悬浮物的去除作用
3.2 煤矿地下水库对矿井水中特征离子的净化作用
3.2.1 溶滤作用
3.2.2 吸附作用
3.3 煤矿地下水库对矿井水中有机物的净化
4 未来研究方向
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引用格式
蒋斌斌,李井峰,吴敏,苏琛,包一翔,薛蕊.煤矿地下水库对矿井水净化机理研究进展[J].矿业科学学报,2023,8(02):137-145.DOI:10.19606/j.cnki.jmst.2023.02.001.
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