申请/专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司

申请日：2020-10-29

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN112508330B

主分类号：G06F17/00

分类号：G06F17/00;G06Q10/06;G06F17/11;G01N33/18;G01F23/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2021.04.02#实质审查的生效;2021.03.16#公开

摘要：一种西部矿区开采扰动下矿井水来源判别方法，包括：步骤1：确定煤层及顶板地层结构特征；步骤2：确定研究区各含水层水位和水质特征；步骤3：根据各含水层水位变化确定矿井水来源；步骤4：确定井下矿井水水质特征和来源比例。由此，通过分析研究区煤层及其顶板各层段地层厚度、岩性岩相等特征，掌握含水层分布发育规律、水位和水质特征，确定水质指标标准值，监测煤炭开采过程中各含水层的水位变化情况，确定煤炭开采扰动下导水裂缝带沟通的含水层情况和矿井水来源，取样检测矿井水中常规水化学指标和环境同位素指标，并建立科学的开采扰动下矿井水来源比例计算公式，实现对煤炭开采扰动条件下矿井水来源和比例的准确判断。

主权项：1.一种西部矿区开采扰动下矿井水来源判别方法，其根据研究区煤层顶板地层结构特征，并建立开采扰动下矿井水来源比例计算公式，实现对煤炭开采扰动条件下矿井水来源和比例的准确判断；其特征在于包括如下步骤：步骤1：确定煤层及顶板地层结构特征；收集整理研究区的地质勘探资料，确定研究区中煤层及其顶板的各层段的地层厚度、岩性岩相的特征，以明确各层段的含水层的分布和发育规律，确定研究区均为厚度为5.0～12.0m的厚煤层，在煤层顶板发育有第四系松散孔隙含水层和侏罗系基岩裂隙含水层，其中第四系松散孔隙段的厚度为10～30m，侏罗系基岩裂隙段的直罗组厚度为75.26～175.12m，煤层顶板延安组四段平均厚度75.1m，两段含水层之间为离石组黄土和保德组红土，其中保德组红土厚度为0～49.56m，研究区第四系松散层的原始水位为1225.9m，侏罗系基岩裂隙的含水层原始水位为1219.75m，通过取样检测的常规水化学指标确定第四系松散孔隙含水层地下水矿化度为250～450mgL，阳离子Ca2+浓度平均为51mgL；阴离子HCO3-平均浓度为183mgL，水化学类型为HCO3-Ca型；步骤2：确定研究区各含水层水位和水质特征；开展各含水层的水位监测和水质取样分析，确定研究区各含水层在未受到开采扰动条件下的水位和水质特征，从而确定研究区的水质指标标准值；步骤3：根据各含水层水位变化确定矿井水来源；利用研究区的水位自动监测系统，监测整个煤炭开采过程中各含水层的水位变化情况，并开展工作面顶板覆岩破坏实测，确定煤炭开采过程中导水裂缝带发育高度，确定煤炭开采扰动下导水裂缝带沟通的含水层情况，确定井下矿井水的来源；步骤4：确定井下矿井水水质特征和来源比例；取样检测矿井水中常规水化学指标和环境同位素指标，综合步骤2中含水层水质指标标准值，建立矿井水来源比例计算公式1，计算出矿井水中各含水层地下水的比例； ;其中：S—含水层1和含水层2的混合比例；MW—矿井水的浓度值；Q1—含水层1的浓度值；Q2—含水层2的浓度值；α—水岩作用调整系数，取值在1.0～1.1之间。

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