陈绍杰， 刘久潭，汪 锋，周景奎，唐鹏飞，高宗军

（1.山东科技大学 能源与矿业工程学院，山东 青岛 266590； 2.山东能源龙口矿业集团 梁家煤矿，山东 龙口 265700；3.山东科技大学 地球科学与工程学院，山东 青岛 266590）

0 引 言

我国煤矿水文地质条件复杂，煤炭开采过程中矿井水害时有发生，严重威胁着煤矿的安全生产，因此，开展矿井水水源识别研究意义重大［1-3］。 地下水在径流过程中，与周围岩土发生着复杂的水文地球化学反应，其水化学组分含量也会相应变化，形成了特有的物理化学特征，这些水化学特征承载着含水层的大量信息，可为矿井水水源判别提供重要依据［4-6］。

目前，水源识别的方法较多，主要包括水温水位法［7］、水 化 学 分 析 法［8-9］和 数 理 统 计 分 析 法［10-11］等。 通常，在水文地质条件分析的基础上，利用水化学进行水源识别简单而有效［12］。 近年来，不少学者利用水化学数据，基于新技术和新的数学方法，建立了水源识别模型，为煤矿水害的防治工作做出了很大贡献。 王亚等［13］利用激光诱导荧光技术获取水样的荧光光谱并提取特征信息后，基于极限学习机构建了水源的快速识别模型。 王心义等［12］在熵权法和模糊可变集理论的基础上，建立了矿井突水水源识别模型。 杨中元等［10］结合主成分分析（PCA）和灰色关联分析（GRA），建立了PCA-GRA 突水水源判别模型。 然而，不同矿区水文地质条件复杂程度不同，不同识别方法均存在一定的优势和局限性［12，14］。

笔者以我国最大的滨海煤矿龙口梁家煤矿为例，利用矿井水的主要离子测试数据，基于水化学和主成分分析-残差分析（PCA-RA）识别矿井水补给来源的数量和类型，为滨海煤矿区的水害防治提供科学参考。……