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作者：田华;田晨阳;张若琳;张旭美;郭璐;陈剑;
单位：西安科技大学地质与环境学院;陕西陕煤韩城矿业有限公司;
摘要：韩城矿区煤炭储量丰富，而淡水资源相对匮乏，高氟矿井水已成为制约矿井水循环利用的关键因素。尽管如此，该区域高氟矿井水的来源和形成机制尚未得到系统研究。文中采集了韩城矿区80组水样，采用数理统计、离子比值分析以及主成分分析等手段，系统研究了矿物的溶解与沉淀、蒸发浓缩、阳离子交换、竞争吸附以及人为污染等因素对高氟矿井水中氟离子质量浓度和空间分布的影响，同时对其来源和形成机制进行了深入分析。研究结果表明，氟离子质量浓度在空间上呈现北部高、中部次之、南部低的分布特征，而在垂向上主要集中在埋深200～500m的3号和5号煤层工作面。偏碱性、高TDS、高Na~+、高HCO~-_3的水化学环境是高氟矿井水形成的重要条件，且奥陶系石灰岩含水层是其主要补给来源。含氟矿物(如萤石)的溶解是高氟矿井水形成的主要驱动力，方解石和白云岩的溶解饱和状态影响了萤石的溶解平衡，进而导致氟离子质量浓度升高。此外，阳离子交换作用降低了矿井水中Ca~(2+)的浓度，而HCO~-_3的竞争吸附作用置换出矿物表面吸附态的氟离子，进一步促进了氟离子在矿井水中的富集。相比之下，蒸发浓缩和人类活动对高氟矿井水的贡献相对较小。研究结果为矿区水资源的科学管理和合理利用提供了重要依据，同时对矿区生态环境保护和居民生活质量提升具有重要意义。
关键词：矿井水;;水化学特征;;高矿化度;;高氟水;;成因及富集机制
基金资助：陕西省重点研发计划一般项目(2021SF-445);; 陕西煤业资源综合利用项目(2022SMHK-B-J-32)资助
