采空区是高氟矿井水形成的关键区域，其水-岩系统中氟的来源与溶解释放决定了矿井水中氟的富集或贫化。针对蒙陕接壤区3-1煤采空区矿井水氟来源及释放规律不清晰问题，采用水化学测试、岩石矿物成分分析、矿物扫描电镜与能谱检测，以及室内水-岩作用仿真模拟试验，查明矿井水氟物质来源与赋存载体，揭示岩石中氟释放规律。结果表明：研究区3-1煤矿井水水化学类型主要为HCO3-Na与SO4-Na型，3-1煤采空区矿井水氟浓度高于3-1煤生产工作面的矿井水浓度，且采空区矿井水pH、Na+/Ca2+浓度比均大于工作面矿井水。3-1煤采空区矿井水F-的物质来源为泥岩与粉砂岩，2种岩石中氟平均含量分别为741、610 mg/kg，氟在固相中的主要赋存载体为蒙脱石、高岭石、伊利石及绿泥石。采空区水-岩系统中氟的释放受岩性、粒径、pH、温度及Na+/Ca2+浓度比5个因素影响。其中，泥岩及粉砂岩中的氟比细砂岩中的更容易释放进入水中；无论何种岩性，随着粒径的减小，氟释放F-的浓度增大；此外，碱性、高温及高钠低钙的水化学环境均可促进岩石中氟的溶解释放。

陕西省自然科学基础研究计划项目(2023-JC-QN-0291)；中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项重点项目(2022-2-TDZD005)；中煤科工西安研究院(集团)有限公司科技创新基金顶层设计项目(2020XAYDC03)；

1 研究区概况
2 材料与方法
2.1 样品采集与检测
2.2 试验装置与方法
3 结果与讨论
3.1 高氟矿井水水化学特征
3.2 矿井水中氟的物质来源
3.3 水-岩作用过程中氟的释放规律
3.3.1 岩性及粒径对氟释放的影响
3.3.2 温度及p H对氟释放的影响
3.3.3 Na+/Ca2+对氟释放的影响
3.3.4 采空区矿井水氟形成的水–岩作用过程
4 结论

王甜甜,靳德武,薛建坤,姬红英,尚宏波,周振方,杨建,曹煜.蒙陕接壤区煤矿采空区水-岩系统中氟来源及释放规律[J].煤田地质与勘探,2023,51(02):252-262.