（1）依据涵盖我国各主要煤炭资源开发区的典型矿井水质分析测试及大量统计数据，构建了pH、TDS、悬浮物等12个水化学指标的全国煤矿矿井水水质分布图，系统阐明了我国不同煤矿区矿井水特征组分的空间分布特征。
（2）揭示了矿井水高TDS、高悬浮物、高硫酸盐和高Na+的水质主体特征，论证了采前原生地下水的水质继承、水动力条件、煤层硫分、围岩岩性及采矿活动等因素在矿井水水质形成中的关键作用。
（3）提出了基于“阻断、减量、保护”为原则的矿井水污染防控技术框架，在此基础上构建了煤矿废弃采掘空间矿井水井下被动修复技术思路，以促进实现矿井水低成本井下处理与资源化利用。
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我国煤矿区矿井水水质空间分布特征及矿井水处理技术思路
煤炭是我国人民生活生产的主体能源，2023年原煤产量47.1亿t。但是在煤炭资源开采过程中必然产生大量矿井水，我国每开采1 t煤约产生2 t矿井水，据此推算我国每年将产生至少94.2亿t矿井水。矿井水是一种重要的非常规水资源，2022年我国地下水资源总量为7 924.4亿m3，我国矿井水排放量占全国地下水资源总量的1%。在矿井水形成过程中，受水岩相互作用影响以及采掘活动影响，尤其硫化矿物氧化溶解，形成具备高悬浮物、高TDS、高硫酸盐和特殊组分的矿井水。
对于矿井水污染与修复问题，国家相继颁发了一系列法规法规加强实现矿井水保护与利用。《中华人民共和国水污染防治法》是中央生态环境部监管煤矿矿井水污染与排放的主要法律依据。2024年2月，国家发改委在《关于加强矿井水保护和利用的指导意见》中指出，推进矿井水源头保护、分类处理、综合利用，可采用采空区过滤、反冲洗过滤等井下处理方式，实现矿井水井下直接复用。近年来，关于矿井水污染问题与修复技术相关研究逐渐增多，实现了从不同方面实现矿井水这一非常规水资源的综合修复与资源化利用。但目前关于井下矿井水处理新技术相关研究较少。因此，笔者在从区域层面深入研究我国煤矿区矿井水质空间分布特征及污染特征的基础上，阐述了目前地面矿井水处理技术和井下矿井水处理技术研究进展，并提出了煤矿废弃采掘空间矿井水自然修复技术思路和推广应用潜力评价。
图 1 水化学类型百分比分布
图 2 典型煤田矿井水Piper三线图
图 3 大型煤炭基地矿井水Piper三线图
图 4 大型煤炭基地矿井水化学组分Gibbs图
图 5 全国300余座煤矿矿井水水质分布
图 6 矿井水中pH与SO42-质量浓度、Fe质量浓度相关性
图 7 矿井水中ρ(Na++K+)与TDS相关性
图 8 冷冻脱盐工艺技术流程
图 9 煤矿废弃采掘空间矿井水自然修复技术理论与技术思路框架
图 10 2021年老空水和2023年老空水水质前后对比
图 11 2021年老空水和2023年老空水门水平和属水平微生物物种组成
1. 我国煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展
孙亚军，陈歌，徐智敏，袁慧卿，张玉卓，周丽洁，王鑫，张成行，郑洁铭
2. 煤矿区矿井水水质形成与演化的多场作用机制及研究进展
孙亚军，张莉，徐智敏，陈歌，赵先鸣，李鑫，高雅婷，张尚国，朱璐璐
3. 鄂尔多斯盆地煤-水协调开采下矿区水资源异位回灌-存储技术思路
孙亚军，李鑫，冯琳，徐智敏，陈歌，刘琪
4. 煤矿矿井水水质形成及演化的水动力场驱动作用及数学模型构建
孙亚军，赵先鸣，徐智敏，张莉，陈歌，冯琳，李鑫，陈天赐，袁慧卿，刘琪，郭娟，张健，刘嘉欣，熊小锋
5. 煤矿矿井水水质形成及演化的水动力场−水化学场−微生物场耦合作用与数值模拟
孙亚军，熊小锋，陈歌，徐智敏，张莉，赵先鸣，DMYTRO Rudakov
孙亚军，中国矿业大学二级教授，博士生导师，矿山水害防治研究团队学术带头人，中国地质学会矿山水防治与利用专业委员会副主任，国际矿井水协会（IMWA）中国国家委员会秘书长，煤炭工业技术委员会防治水专业委员会委员，中国矿山安全学会水害防治专业委员会委员，国家科技进步奖获得者，国家重点研发计划项目负责人。获得省部级以上科技进步奖17项，其中：国家科技进步二等奖1项、省部级一等奖4项。出版专著3部，发表论文140余篇，入选2024年中国知网高被引学者TOP 1%。
研究方向
矿井水文地质、矿井水害防治与矿井水污染防控
主要成果
在国内首次将GIS技术和多元信息方法引入矿井突水预报领域，提出矿井突水多元信息拟合预测方法。先后主持国家973计划项目2项课题“煤矿突水机理与防治基础理论研究（2007CB209401）”和“西部煤炭高强度开采下地质灾害防治与环境保护基础研究（2013CB227901）”；主持国家重点研发计划项目“煤矿区场地地下水污染防控材料与技术（2019YFC1805400）”；参与并完成国家自然基金重点项目2项、其它纵向基金项目5项，负责企业委托项目60余项。在矿井突水预测理论与方法、地表水体下安全采煤、超高承压含水层上采煤、西部缺水矿区保水采煤、矿井水质形成机理与演化等方面取得显著研究成果。
来源：
孙亚军，郭娟，徐智敏，等. 我国煤矿区矿井水水质空间分布特征及矿井水处理技术思路[J]. 煤炭学报，2025，50(1)：584−599.
SUN Yajun，GUO Juan，XU Zhimin，et al. Spatial distribution characteristics of mine water quality in coal mining areas of china and technological approaches for mine water treatment[J]. Journal of China Coal Society，2025，50(1)：584−599.
策划丨韩晋平
责编丨刘雅清
编辑丨李莎
审核丨郭晓炜
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