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本文在总结国内外对煤矸石研究成果的基础上，以平煤十二矿煤矸石为研究对象，通过煤矸石矿井填充对地下水环境影响的浸泡和淋溶模拟实验，测定了pH、F-、SO42-、电导率、总硬度、Mn、Zn、Cu、Pb、Cr、Cd、As、Hg等13种指标的淋溶特性。结果表明，F-、SO24-、Mn溶出量较大，是影响地下水的主要污染因子；煤矸石的粒径对微量元素的溶出浓度也有一定的影响，无论是一次溶出量，还是累计溶出总量，中等粒径(3-25mm)矸石样都相对较小，对地下水的影响程度较低。
本文主要运用多元统计方法中的因子分析、聚类分析和秩相关分析，在统计分析软件SPSS12.0环境支持下，对煤矸石淋出实验结果进行综合评价。针对室内模拟试验结果，结合评价指标选择原则，本文选择pH值、F-、SO42-、总硬度、Mn、Pb、As、Hg和电导率等九个指标，利用因子分析对淋出水样进行综合评价分析，提取四个主因子F1、F2、F3、F4，其中F1表征砷、汞、铅；F2表征pH值、硫酸根、电导率、锰；F3表征总硬度；F4表征氟离子；并以四个主因子得分为变量，对淋出水样进行聚类分析；以取样液固比和综合得分作为时序变量，分别对四种矸石样品进行秩相关分析。评价结果表明：利用中等粒径(3-25mm)煤矸石填充矿井，对地下水环境的影响程度较低。