[发明专利]基于矿井水地下储存的矿区水资源综合利用方法

说明书

一种基于矿井水地下储存的矿区水资源综合利用方法，包含如下步骤：步骤1：确定地下水库顶板水文地质参数；在该步骤中，以区域地质水文地质资料为基础，通过地面水文地质钻孔和井下疏放水钻孔，确定煤层顶板地层结构和含隔水层分布；步骤2：确定地下水库储水系统；步骤3：矿区水资源综合利用；通过步骤2的地下水库储水系统，将外来水源、井下排水和顶板来水纳入水资源综合利用，采用分质供水原则进行水资源利用；由此，本发明减少矿井水资源的无效外排，避免水资源浪费；减少生活用水的外购，节省企业相关费用。最终实现北方干旱生态脆弱区井工煤矿矿井水资源的可持续利用，并最大程度地保护该地区宝贵的地下水资源。

技术领域

本发明涉及水文地质、水文地球化学、环境工程、给排水和采矿工程的综合应用的技术领域，尤其涉及一种基于矿井水地下储存的矿区水资源综合利用方法。

背景技术

首先，井工煤矿开采过程中导水裂缝带范围如果发育有含水层，会导致含水层地下水进入采空区，成为井下矿井水，为了保证井下煤炭资源的开采安全，必须将矿井水从井下抽排到地面排放，造成了水资源的浪费。

其次，我国水资源与煤炭资源呈逆向分布，特别是西北地区鄂尔多斯盆地，煤炭资源储量大、产量大，但水资源极度缺乏，且地表蒸发量是降水量的6倍，矿井水外排地表后，但由于蒸发量大，不仅不能有效储存和利用，还会引起地表污染和盐碱化等问题。

第三，来自煤层顶板含水层地下水与井下汇至中央水仓的矿井水(又经过矿井水处理厂处理)，水质存在显著差异，利用不同采空区建设的地下水库，分别储存顶板含水层水和矿井水处理厂出水，并以生活污水零排放、矿井水梯级利用为原则，采用分质供水，建立矿区水资源综合利用模式，以实现本矿井水资源的综合利用和合理调配。

基于矿井水地下储存的矿区水资源综合利用方法，一方面可以实现矿井水地下储存和不外排，另一方面则可以保护和合理配置矿区的水资源。合理的井工矿煤矿地下水库建设不仅涉及到该区域的地形地貌、含隔水层结构以及煤岩柱稳定性等，而且与煤矿生产方式、水处理工艺、排水管路系统形式密切相关，在不影响煤矿正常生产的条件下，实现井下煤炭开采扰动形成的矿井水经矿井水处理厂处理后，合理输送至井下煤矿地下水库进行储存。因此，在实现基于矿井水地下储存的矿区水资源综合利用之前，需进行井下煤矿地下水库储存不同来源水的设计。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种基于矿井水地下储存的矿区水资源综合利用方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于矿井水地下储存的矿区水资源综合利用方法，减少矿井水资源的无效外排，避免水资源浪费；减少生活用水的外购，节省企业相关费用。最终实现北方干旱生态脆弱区井工煤矿矿井水资源的可持续利用，并最大程度地保护该地区宝贵的地下水资源。

为解决上述问题，本发明公开了一种基于矿井水地下储存的矿区水资源综合利用方法，其特征在于包含如下步骤：

步骤1：确定地下水库顶板水文地质参数；

在该步骤中，以区域地质水文地质资料为基础，通过地面水文地质钻孔和井下疏放水钻孔，确定煤层顶板地层结构和含隔水层分布；

步骤2：确定地下水库储水系统；