以花岗岩为试验与研究对象,基于自然干燥状态以及不同流速、不同p H值的水化学溶液侵蚀作用,进行了一系列单轴压缩、三轴压缩及劈裂试验,对比分析了酸性水化学环境下花岗岩的强度损伤、变形特征及力学参数响应机制。试验结果表明:花岗岩的单轴、三轴抗压强度及抗拉强度、弹性模量与黏聚力随着酸性溶液p H值减小、循环水流速度增大而降低;泊松比则随着p H值减小、水流速度增大而增大;酸性溶液浸泡后花岗岩的内摩擦角较自然干燥状态有所降低,但较蒸馏水浸泡后花岗岩无明显变化;花岗岩的压缩变形特征有由脆性向延性转变的趋势。因此,自然水化学环境的p H值与流速是导致岩石变形特征改变及强度与力学参数损伤劣化的2个敏感性因素,而花岗岩对酸性溶液的p H值更为敏感。

煤炭资源开采过程中地下水资源破坏严重，是煤炭绿色开采过程中的难题，煤矿地下水库可有效保护矿井水和提高水资源循环利用。为阐明煤矿地下水库水体净化机理，测定了神东大柳塔煤矿地下水库原位进出水水样水质指标，结合相关性、主成分分析等统计学方法与舒卡列夫分类、Piper三线图等水化学分析方法和离子比值法，分析了地下水库水体水化学特征及其形成机制。结果表明：煤矿地下水库自净化效果显著，出水的固体悬浮物、浊度、电导率和溶解性总固体等指标明显降低，化学需氧量、Fe3+、Mn2+平均去除率可分别达到42%、89%、94%；水化学类型由进水的Ca2+·Na+ - Cl-·SO42-型逐步向出水的Na+·Ca2+- Cl-·SO42-型转变，水库净化过程中发生了阳离子交换；多元统计分析表明溶滤作用、混合作用、外界干扰、阳离子交换等均会影响地下水库水质的净化过程，其中溶滤作用起主导作用；水体中Na+、Ca2+、Mg2+主要来自硅酸盐矿物的溶解。