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作者：赵丽;贾祥腾;张庆;许峰;朱开鹏;孔伟芳;邢明飞;金毅;
单位：河南理工大学资源环境学院;陕西省煤矿水害防治技术重点实验室;焦作煤业(集团)有限责任公司;
摘要：煤矿开采过程中，煤矸石的大量堆积及其对地下水的污染影响，已成为亟需解决的生态环境和资源化利用问题。目的 将煤矸石充填采空区作为矿井水净化的储水空间，既能实现煤矸石资源化利用，又有助于去除矿井水中的氟化物，是一种经济且环保的可行方案。方法本研究以矿井水中F~-为研究对象，以保德矿采空区煤矸石为充填介质，根据研究区水文地质条件，在25℃、达西流速6.24,3.12,1.56 cm/h下开展室内柱模拟实验。利用CDE模型和双点位模型对实验数据进行数值模拟，探讨不同流速下F~-运移特征。结果 结果表明：Cl~-作为非反应性示踪剂，其穿透时间与流速负相关，CDE模型可以较好表征其运移规律，弥散作用随着达西流速增加而增大；相较于CDE模型，双点位模型能更好地表征F~-运移过程，充填矸石对F~-吸附阻滞现象显著，且阻滞系数R和吸附量均随流速减小而增大。F~-在煤矸石上的平衡吸附点位占总吸附点位的比值（f值）和分配系数β值随流速减小而增加，而一级动力学吸附速率常数α随流速减小而降低，这表明溶质运移过程中平衡吸附作用随着流速减小逐渐增强。此外，随着淋滤液持续注入，矸石表面的OH-不断被注入的F~-通过离子交换吸附作用置换到淋出液中，导致淋出液pH升高，且流速越低，pH升高越明显。结论 研究结果为高氟矿井水净化提供了一定的理论依据，有助于提升煤矸石资源化利用途径，具有显著的环境经济效益和推广应用潜力。
关键词：煤矸石;;氟化物;;溶质运移;;弥散系数;;阻滞系数;;双点位吸附溶质运移模型
基金资助：国家自然科学基金资助项目（41972175）;; 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室开放基金资助项目（2021SKM04）;; 河南省科技攻关计划项目（212102310502）;; 河南省高等学校重点科研项目（22B610002）;; 河南理工大学博士基金资助项目（B2022-38）
