專利名稱：一種礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水庫(kù)庫(kù)容確定方法，尤其涉及一種礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)西部地區(qū)賦存著豐富的煤炭資源，但水資源匱乏，水資源短缺對(duì)西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的改善構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。煤炭開(kāi)采過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生礦井水，平均每開(kāi)采一頓煤需要排放2噸廢水，但是目前礦井地下水仍以抽排到地面為主，由于水資源利用的季節(jié)性等因素，造成水資源的極大浪費(fèi)，加劇當(dāng)?shù)毓┙o的失衡，同時(shí)，目前對(duì)礦井水懸浮物及水質(zhì)的處理方法大多仍是在礦井水由井下排放在地面進(jìn)行處理，也容易造成二次污染。這樣的技術(shù)使得礦區(qū)用水及周邊區(qū)域用水緊張的進(jìn)一步惡化，嚴(yán)重地制約了礦區(qū)的正常生產(chǎn)，不 利于資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。目前，針對(duì)地下水資源的保護(hù)已有一些嘗試，但是這些方法與技術(shù)都是通過(guò)井下或者地面處理凈化礦井水的方法，對(duì)于西部等缺水地區(qū)而言，無(wú)法解決水資源供給季節(jié)性失衡的問(wèn)題，同時(shí)地下水的流失也不利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的恢復(fù)，建立礦井地下水庫(kù)是解決礦區(qū)用水難和用水不均衡的重要手段，因此實(shí)有必要測(cè)定礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容來(lái)合理調(diào)配礦井地下水資源。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法，該方法能夠獲得礦井地下水的庫(kù)容，藉此調(diào)節(jié)礦區(qū)水資源。本發(fā)明上述目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法，所述方法包括如下步驟步驟①測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸；步驟②設(shè)定基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)，所述基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸與待測(cè)礦井地下水庫(kù)一致；步驟③測(cè)定基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量V2、水庫(kù)面積S及水頭H，計(jì)算儲(chǔ)水系數(shù)
r=v2/sh；步驟④測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的水庫(kù)體積V1，計(jì)算待測(cè)礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容V=V1XIL進(jìn)一步地，步驟③中，通過(guò)充放基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水確定基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量V2。進(jìn)一步地，步驟④中，根據(jù)礦井采空區(qū)的尺寸確定水庫(kù)體積％。進(jìn)一步地，所述方法還包括步驟⑤測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的水庫(kù)面積S2及水頭H2,計(jì)算待測(cè)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量V3=S2XH2XR15
進(jìn)一步地，步驟②中，所述基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)為的礦井地下水庫(kù)模型，該模型具有與所述待測(cè)礦井地下水庫(kù)的相同的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸。進(jìn)一步地，所述巖體強(qiáng)度為煤層抗碎強(qiáng)度。本發(fā)明通過(guò)測(cè)定和計(jì)算水庫(kù)體積及庫(kù)容系數(shù)獲得礦井地下水庫(kù)庫(kù)容，便于獲知礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水能力，藉此解決礦區(qū)調(diào)節(jié)礦區(qū)用水難和用水不均衡的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水的合理保護(hù)。


圖I是本發(fā)明一種優(yōu)選的礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)發(fā)明做詳細(xì)描述。本發(fā)明提供的礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法包括如下步驟步驟①測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸。例如地下水庫(kù)的巖體強(qiáng)度(煤層抗碎強(qiáng)度)為88、煤層埋藏深度為95m、煤層厚度為3. 7m及開(kāi)采尺寸為200mX 1500m。步驟②設(shè)定基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)，所述基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸與待測(cè)礦井地下水庫(kù)一致，本發(fā)明可優(yōu)選地建立基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)模型，使該模型的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸與待測(cè)礦井地下水庫(kù)一致。具體地，本發(fā)明的基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)模型通過(guò)相似材料模型試驗(yàn)建造并通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算分析。當(dāng)然，考慮到待測(cè)礦井地下水庫(kù)附近的采空區(qū)與待測(cè)礦井地下水庫(kù)的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸相類似，本發(fā)明也可以采用與待測(cè)礦井地下水庫(kù)類似的礦井采空區(qū)作為基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)，例如本發(fā)明還可以采用神華集團(tuán)神東礦區(qū)大柳塔礦地下水庫(kù)2-2煤層地下水庫(kù)、5-2煤層地下水庫(kù)作為基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)。步驟③測(cè)定基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量V2、水庫(kù)面積S及水頭H，計(jì)算儲(chǔ)水系數(shù)r=v2/sh。本發(fā)明可優(yōu)選地通過(guò)充放基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水來(lái)計(jì)算基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量v2。本發(fā)明可以實(shí)測(cè)單位時(shí)間流速、時(shí)間，計(jì)算儲(chǔ)水量，也可以根據(jù)水泵參數(shù)(每小時(shí)排水量)來(lái)計(jì)算基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量V2例如，本實(shí)施例基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量V2=45000m3、水庫(kù)面積S=300000m2、水頭H=lm，因此根據(jù)R=V2/SH可知，神華集團(tuán)神東礦區(qū)大柳塔礦地下水庫(kù)2-2煤層六盤區(qū)地下水庫(kù)的儲(chǔ)水系數(shù)為O. 15。步驟④測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的水庫(kù)體積V1，計(jì)算待測(cè)礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容V=VlXR0本發(fā)明可優(yōu)選地根據(jù)礦井采空區(qū)的尺寸確定水庫(kù)體積VI。例如，神華集團(tuán)神東礦區(qū)大柳塔礦2-2煤層六盤區(qū)地下水庫(kù)的長(zhǎng)1500m，寬600m，上覆基巖冒落帶高度20m，因此，計(jì)算地下水庫(kù)體積為18 X IOV,從而根據(jù)V=Vl X R可獲得大柳塔礦2-2煤層六盤區(qū)地下水庫(kù)的庫(kù)容為27X 105m3。在獲知水庫(kù)的庫(kù)容后,本發(fā)明還可以進(jìn)一步地測(cè)定水庫(kù)的儲(chǔ)水量,其可通過(guò)步驟⑤實(shí)現(xiàn)測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的水庫(kù)面積S2及水頭H2,計(jì)算待測(cè)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量V3=S2XH2XRo通過(guò)測(cè)定可知，大柳塔礦2-2煤層六盤區(qū)地下水庫(kù)的水庫(kù)面積S2為900000m2，水頭H高度為I. 2m,因此根據(jù)V3=S2XH2XR可以計(jì)算礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量為162000m3。
上述實(shí)施例僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇 ，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 步驟①測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸； 步驟②設(shè)定基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)，所述基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸與待測(cè)礦井地下水庫(kù)一致； 步驟③測(cè)定基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量V2、水庫(kù)面積S1及水頭H1,計(jì)算儲(chǔ)水系數(shù)R=VS1H1; 步驟④測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的水庫(kù)體積V1，計(jì)算待測(cè)礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容V=V1XIL
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法，其特征在于，步驟③中，通過(guò)充放基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水來(lái)確定基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量V2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法，其特征在于，步驟④中，根據(jù)礦井采空區(qū)的尺寸確定水庫(kù)體積
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法，其特征在于，所述方法還包括步驟⑤測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的水庫(kù)面積S2及水頭H2，計(jì)算待測(cè)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量 V3=S2XH2XIL
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法，其特征在于，步驟②中，所述基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)為的礦井地下水庫(kù)模型，該模型具有與所述待測(cè)礦井地下水庫(kù)的相同的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法，其特征在于，所述巖體強(qiáng)度為煤層抗碎強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容確定方法，所述方法包括如下步驟步驟①測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸；步驟②設(shè)定基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)，所述基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的巖體強(qiáng)度、煤層埋藏深度、煤層厚度及開(kāi)采尺寸與待測(cè)礦井地下水庫(kù)一致；步驟③測(cè)定基準(zhǔn)礦井地下水庫(kù)的儲(chǔ)水量V2、水庫(kù)面積S及水頭H,計(jì)算儲(chǔ)水系數(shù)R=V2/SH;步驟④測(cè)定待測(cè)礦井地下水庫(kù)的水庫(kù)體積V1，計(jì)算待測(cè)礦井地下水庫(kù)的庫(kù)容V=V1×R。本發(fā)明能夠獲得礦井地下水的庫(kù)容，藉此調(diào)節(jié)礦區(qū)水資源。
文檔編號(hào)G01B21/00GK102778215SQ20121025697
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者顧大釗 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京), 中國(guó)神華能源股份有限公司