煤炭是我国最主要的能源资源,为国民经济发展做出了突出的贡献,矿井水害一直是煤炭安全开采最严重的灾害事故之一。顾桂矿区位于淮南煤田潘谢矿区中西部,有顾桥和顾北两对生产矿井,矿区A组煤资源储量丰富,地质与水文地质条件复杂,曾发生底板灰岩水出水事故。随着矿区开采向深部延伸,工作面受底板灰岩水突水威胁日趋严重。因此,研究灰岩水水化学特征,对于实现矿区A组煤的安全开采具有十分重要意义。本文以顾桂矿区为例,在矿区地质与水文地质资料收集、整理与分析的基础上,采用Piper三线图法、离子比例分析法及多元统计法等研究方法,研究了灰岩含水层水文地质条件、岩溶水水化学成分及其分布特征,获得了结果如下:(1)岩溶含水层主要包括太原组灰岩裂隙含水层、奥陶系灰岩含水层等,其中太原组分为C3Ⅰ、C3Ⅱ、C3Ⅲ三组灰岩,C3Ⅰ组灰岩是A组煤底板突水的主要含水层。太原组灰岩含水层富水性较弱,但对A组煤开采时存在奥灰水补给C3Ⅰ组灰岩水,导致煤层开采受岩溶水害的威胁。(2)岩溶水水化学类型除C3Ⅰ组灰岩个别钻孔水质类型为C1 · S04-Na以及Cl-Na·Ca类型以外,其余钻孔水化学类型均为Cl-Na型。水化学特征表现为矿化度高、氯化物含量高、硫酸盐含量低等特点。(3)水化学成分分布特征表现为:水平方向上,离子峰值区分布基本相近,离子浓度由西北至东南向逐渐变大,与灰岩水径流方向相吻合;垂向上不同含水层(组)各离子含量基本相同,奥灰含水层岩溶水TDS含量最高,太灰含水层C3Ⅰ组TDS含量最低,TDS含量随含水层埋深而增大。(4)离子特征:C3Ⅰ、C3Ⅱ、C3Ⅲ以及奥陶系灰岩含水层岩溶水阳离子主要以K++Na+为主,阴离子主要以Cl-为主,次阴离子为S042-,这与其水化学类型相一致。岩溶水水化学成因及离子的主要来源为岩溶水对矿物的溶解作用。