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陕西省榆林市作为我国重要的煤炭资源和煤化工产业基地,是煤炭工业发展重点开发区域之一。但是,西部地区水文地质条件复杂,水资源匮乏,生态环境脆弱,煤炭开采对矿区生态环境破坏严重。因此对煤矿开采区进行水文地球化学特性动态变化研究显得尤为重要。论文以小纪汗煤矿为例进行动态淋滤试验。试验样品取自小纪汗煤矿的22煤顶板,首先通过XRF和XRD确定样品的矿物成分和化学成分,然后利用标准Humidity Cell Test动态淋滤装置进行13周试验,研究小纪汗煤矿侏罗系煤层顶板水文地球化学特性。主要结果和结论:（1）通过XRD和XRF测试得到,顶板岩芯样品主要矿物成分包括:斜长石、石英、钠长石、钾长石、石膏、方解石、粘土矿物,化学成分以SiO2、Al2O3、Fe2O3为主。煤样品当中主要矿物成分包括石英、硫化物、硅单质以及大量有机物,化学成分以SiO2、S、Al2O3为主。（2）淋滤液物理化学指标特征:（1）顶板淋滤液pH值初期小于6,week3后pH在7左右波动;直接顶板淋滤液pH值从3.51逐渐上升至6.85;煤样淋滤液pH值在3-7之间波动,平均pH值为5.26;（2）顶板及煤样淋滤液EH平均值均在200-220mv范围内,顶板混合样EH值最高值超过800mv,平均值为278.5mv;（3）顶板及煤样淋滤液DO值在5-10mg/L范围内逐渐升高;（4）顶板及煤样淋滤液TDS逐渐降低。直接顶板淋滤液TDS值均大于1000mg/L,煤样淋滤液TDS值最后稳定在200mg/L左右波动;（3）淋滤液水质类型变化:（1）1、2、4号样品水质类型由SO4-Ca·Na经SO4-Ca·Mg过渡为SO4·HCO3-Ca·Mg（2）3号样、5号直接顶板样品、6号混合样、7号煤样水质类型均为SO4-Ca。（4）淋滤液金属阳离子浓度变化分析:（1）顶板淋滤液中Na浓度从平均111.93mg/L逐渐降低至10mg/L以下,煤样淋滤液Na浓度平均为8.35mg/L;（2）顶板淋滤液中K浓度从平均10.22mg/L逐渐降低至1mg/L左右,煤样淋滤液K浓度平均为0.12mg/L;（3）顶板淋滤液中Ca浓度逐渐下降,直接顶板淋滤液Ca浓度稳定在500mg/L左右,煤样淋滤液中Ca浓度在100mg/L以下波动;（4）顶板淋滤液中Mg浓度从平均41.69mg/L逐渐降低至5-10mg/L;直接顶板淋滤液中Mg浓度从23.59mg/L逐渐降低至2mg/L左右;煤样淋滤液中Mg浓度较低,平均为0.61mg/L;（5）顶板及煤样淋滤液中Al浓度较小,试验后期均小于1mg/L。（5）通过对淋滤液常规金属阳离子浓度的动态变化分析,得到结论:淋滤液中Na主要来自岩芯样品中钠长石和方沸石的溶解;淋滤液中K主要来自样品中钾长石的溶解;淋滤液Fe的释放与硫化物的氧化有关;Ca是淋滤液中的主要阳离子,淋滤液中的Ca主要来源于碳酸盐类沉积物及含石膏沉积物的溶解,以及含钙矿物的风化溶解;淋滤液中Mg主要来源于含镁的碳酸盐类沉积,此外,还来自含镁矿物的风化溶解;Al离子虽然在样品中含量较高,但释放较少。（6）通过对淋滤液微量元素浓度的动态变化分析,得到结论:小纪汗煤层顶板充水风化期间,地下水中微量元素Ni,Pb,Mn及Zn的浓度超出《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。Ba、Co、Cu、Mo、Cr、Sr以及Ti均有溶出现象,但不危及人体将康。推测小纪汗煤层顶板充水风化过程中,可能存在地下水污染问题。（7）通过离子间相关性分析,得到结论:顶板岩芯样品淋滤液中Al主要来源于铝硅酸盐的溶解,淋滤液中的Ti主要来源于赋存于铝硅酸盐中的金红石的溶解;顶板岩芯样品淋滤液中Ca主要来源于石膏和方解石的溶解;随着顶板岩芯样品中黄铁矿等矿物的溶解释放出Fe离子,Mn也逐渐淋出,可推测顶板岩芯中Mn主要赋存在黄铁矿等矿物中。由以上结论可以预测:小纪汗煤层顶板充水风化期间,矿井水水环境后期呈弱碱性、氧化环境;Ca与SO42-分别为地下水中主要阳离子和阴离子;微量元素Ni,Pb,Zn及Mn存在超出《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的现象,可能存在地下水污染问题;小纪汗煤矿矿井水在顶板淋滤后形成;小纪汗煤矿矿井水中Na、SO42污染主要来源于顶板。