一種露天煤礦地下水庫的位置確定方法技術

本發明專利技術公開了一種露天煤礦地下水庫的位置確定方法，包括：步驟①：勘探露天煤礦采區底部區域的地質構造，同時采集露天煤礦采區底部所勘探區域的巖石樣本；步驟②：判斷所勘探區域的地質構造，選擇地質構造穩定的勘探區域的巖石樣本進行滲透系數測定；步驟③：選擇滲透系數小于或等于預定值的勘探區域作為備選區，測定備選區與下一采區的距離；步驟④：選擇所有備選區中與下一采區的距離最小的備選區作為露天煤礦地下水庫的建設位置。本發明專利技術通過探測露天煤礦采區底部地質構造及滲透系數，篩選出儲水性能好且便于收集開采地層的地下水的露天煤礦地下水庫位置，實現對露天煤礦地下水庫位置確定進行綜合把握，最大程度地保護露天煤礦地下水資源。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種地下水庫的位置確定方法，尤其涉及。
技術介紹
露天煤礦在開采過程中，需要進行排水和剝離作業，目前露天煤礦開采過程中大量的水資源通常被抽排到地面，這樣不僅造成了水資源的浪費，同時采煤過程所污染的水源未進行凈化處理也直接排放到底面，污染環境。因此，有必要在露天煤礦建設地下水庫來儲存水資源，建設露天煤礦地下水庫一方面可以保護水資源，另一方面可以實現不外排采煤過程中污染的水源。因此，為了合理利用露天煤礦的地理條件建設儲水性能好且便于收集開采地層的地下水的露天煤礦地下水庫，在進行露天煤礦水庫建設之前，有必要進行露天煤礦地下水庫的建設位置的篩選。
技術實現思路
針對現有技術存在的問題，本專利技術的目的是提供，該方法能夠篩選出儲水性能好且便于收集開采地層的地下水的露天煤礦地下水庫位置。本專利技術的技術目的通過下述技術方案實現，包括如下步驟步驟①勘探露天煤礦采區底部區域的地質構造，同時采集露天煤礦采區底部所勘探區域的巖石樣本；步驟②判斷所勘探區域的地質構造，選擇地質構造穩定的勘探區域的巖石樣本進行滲透系數測定；步驟③選擇滲透系數小于或等于預定值的勘探區域作為備選區，測定所述備選區與下一采區的距離；步驟④選擇所有備選區中與下一采區的距離最小的備選區作為露天煤礦地下水庫的建設位置。進一步地，步驟①中，所述勘探為地球物理勘探和/或鉆孔勘探。進一步地，步驟①中，從位于露天煤礦采區底部IOm深的位置采集巖石樣本。進一步地，步驟②中，地質構造穩定的勘探區域為水平構造和/或傾斜構造。進一步地，步驟③中，選擇所述滲透系數小于或等于I. 0X10_7cm/s的區域作為備選區。進一步地，步驟③中，所述預定值為I. OX 10_6cm/s。進一步地，步驟④中，測定各備選區距下一采區及地表水的距離之和，選擇距離之和最小的備選區作為天煤礦地下水庫的建設位置。進一步地，步驟④中，測定所述備選區距下一采區、地表水及當前采區的排土場的距離之和，選擇距離之和最小的備選區作為露天煤礦地下水庫的建設位置。本專利技術通過探測露天煤礦采區底部地質構造及滲透系數，篩選出儲水性能好且便于收集開采地層的地下水的露天煤礦地下水庫位置，實現對露天煤礦地下水庫位置確定進行綜合把握，最大程度地保護露天煤礦地下水資源。附圖說明圖I是本專利技術露天煤礦地下水庫的位置確定方法示意圖2是利用本專利技術露天煤礦地下水庫的位置確定方法的地下水庫位置確定示意圖。具體實施方式下面結合附圖，對本專利技術的一個優選實施例做詳細描述。如圖I所示，本專利技術提供了，包括如下步驟步驟①勘探露天煤礦采區底部區域的地質構造，同時采集露天煤礦采區底部所勘探區域的巖石樣本。作為本專利技術的一種優選方案，所述勘探為地球物理勘探和/或鉆孔勘探，并且本專利技術優選地從位于露天煤礦采區底部IOm深的位置采集巖石樣本。當然，本專利技術還可以進一步結合所述露天煤礦采區的水文地質數據煤巖層勘探數據來獲知所述采區的地質構造。步驟②判斷所勘探區域的地質構造，選擇地質構造穩定的勘探區域的巖石樣本進行滲透系數測定，本專利技術可以通過常水頭法試驗法或變水頭試驗法對所述巖石樣本的滲透系數進行測定。作為本專利技術的一種優選方案，所述地質構造穩定的勘探區域可以包括水平構造和 /或傾斜構造，但是不可以包括斷裂、斷層、錯層等地質構造不穩定的勘探區域。選擇地質構造穩定的勘探區域測定巖石樣本的滲透系數是由于有些不穩定的地質構造自身的防滲性能差，影響在此基礎上建設的地下水庫的儲水能力，例如在出現斷層的位置建設地下水庫， 水庫中的水體會從斷層位置滲透到較深的地下。步驟③選擇滲透系數小于或等于預定值的勘探區域作為備選區，測定所述備選區與下一采區的距離。前述步驟中的預定值優選地為1.0X10_6cm/s，本專利技術選擇滲透系數小于或等于 LOXlO-Ws的區域作為備選區以確保待建的露天煤礦地下水庫具有更好的防滲性能，以進一步提高其儲水性能。如果勘探區域的地質構造不穩定或者勘探區域的滲透系數均大于 I. OX 10_6cm/s，本專利技術還可以在相應的露天煤礦采區底部區域進行加強防滲工程，例如鋪設防滲層。當然，本專利技術還可以根據水質和地質條件等實際因素選擇其他適合的預定值來保證地下水庫的防滲性能。步驟④選擇所有備選區中與下一采區的距離最小的備選區作為露天煤礦地下水庫的建設位置，例如，選擇距離下一采區的邊緣最小的備選區。使備選區與下一采區保持較小的距離的目的是方便輸送水體至建設的露天煤礦地下水庫中，降低能耗，節約輸送成本。 同樣地，為了綜合利用地表水，本專利技術還可以優選地測定所述備選區距下一采區及地表水的距離之和，選擇距離之和最小的備選區作為天煤礦地下水庫的建設位置。更優選地，本專利技術利用開采當前采區所剝離的礫石和砂礫石來回填露天煤礦地下水庫，因此為了降低運輸回填料的成本，本專利技術還可以測定所述備選區距下一采區、地表水及當前采區的排土場的距離之和，選擇距離之和最小的備選區作為天煤礦地下水庫的建設位置。類似地，本專利技術還可以根據實際環境選擇適合建設露天煤礦地下水庫的位置，例如地表建筑物等因素。如圖2所示，以神華集團某露天煤礦地下水庫選址為例進行進一步說明，該露天煤礦共分五個采區第一采區I、第二采區2、第三采區3、第四采區4和第五采區5，目前第一采區I已開采完畢，開采工作推進至第二采區2，目前正在進行第二采區2的剝離工作，因此在第一采區I底部進行地下水庫位置確定。步驟①利用地球物理勘探和鉆孔勘探方式勘探第一采區I的采煤坑底部區域的地質構造，同時采集所勘探區域底部IOm深處的巖石樣本。步驟②對采煤坑底部區域的地層、巖層、構造進行分析和判斷，選擇地質構造穩定的勘探區域的巖石樣本進行滲透系數測定，如圖2所示，選擇底部地質構造穩定的采煤坑，即篩選出地質構造為水平構造或傾斜構造的區域A、B、C、D。步驟③對區域A、B、C、D的滲透系數進行測定，所述勘探A、B、C、D的滲透系數均小于或等于I. O X 10_6cm/s，滿足露天煤礦地下水庫對庫底的要求，因此區域A、B、C、D均可作為備選區。步驟④選擇區域A、B、C、D與下第二采區2的距離最小的區域A作為露天煤礦地下水庫的建設位置。如圖2所示，區域A距離第二采區2的距離最近，因此在該處建設露天煤礦地下水庫。通過上述方法確定的露天煤礦地下水庫，既方便輸送水體至所述露天煤礦地下水庫中，還能降低能耗，節約輸送成本。此外，區域A距離地表水位置及排土場的距離之和最小，因此在A處建立露天煤礦地下水庫不但可以將地下水庫和地表述綜合利用，還可以降低將排土場上的回填料運輸至區域A的運輸成本。上述實施例僅供說明本專利技術之用，而并非是對本專利技術的限制，有關
的普通技術人員，在不脫離本專利技術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方案也應屬于本專利技術的范疇，本專利技術的專利保護范圍應由各權利要求限定。權利要求1.ー種露天煤礦地下水庫的位置確定方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟①勘探露天煤礦采區底部區域的地質構造，同時采集露天煤礦采區底部所勘探區域的巖石樣本； 步驟②判斷所勘探區域的地質構造，選擇地質構造穩定的勘探區域的巖石樣本進行滲透系數測定； 步驟③選擇滲透系數小于或等于預定值的勘探區域作為備選區，測定所述備選區與下ー采區的距離； 步驟④選擇所有備選區本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種露天煤礦地下水庫的位置確定方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟①：勘探露天煤礦采區底部區域的地質構造，同時采集露天煤礦采區底部所勘探區域的巖石樣本；步驟②：判斷所勘探區域的地質構造，選擇地質構造穩定的勘探區域的巖石樣本進行滲透系數測定；步驟③：選擇滲透系數小于或等于預定值的勘探區域作為備選區，測定所述備選區與下一采區的距離；步驟④：選擇所有備選區中與下一采區的距離最小的備選區作為露天煤礦地下水庫的建設位置。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：顧大釗，曹志國，王宗熙，李全生，杜文鳳，張利忠，
申請(專利權)人：中國神華能源股份有限公司，神華寶日希勒能源有限公司，中國礦業大學北京，
類型：發明
國別省市：