[发明专利]一种基于水资源转移路径的煤矿地下水库位置选择方法

说明书

本发明涉及一种基于水资源转移路径的煤矿地下水库位置选择方法，具体为：在开采煤矿前勘探地质构造；根据地质构造，将地质构造稳定的区域作为备选区；计算各备选区的导水裂隙带高度，挑选开采稳定后、导水裂隙带到达上覆含水岩层的备选区，作为新的备选区；进行水资源转移路径的判断和流量分布的统计，选取流量大于预设流量的备选区，作为新的备选区；测定新的备选区的岩石样本耐崩解指数和裂隙岩体渗透系数，选取耐崩解指数大于或等于耐崩解指数预设值，且渗透系数小于或等于渗透系数预设值的备选区，作为煤矿地下水库的建设位置；对煤矿进行开采，并建立煤矿地下水库。

技术领域

本发明涉及地下水库的位置选择技术领域，尤其涉及一种基于水资源转移路径的煤矿地下水库位置选择方法。

背景技术

内蒙、山西、陕西、新疆、宁夏五省2017年原煤总产量占全国原煤产量的73.8％(据国家统计局数据)，查明煤炭资源储量约占全国总储量的80％。而该区域位于我国干旱-缺水带和半干旱-少水带，水资源仅占我国的5.96％(据2017年中国统计年鉴数据)，水资源是影响该区域煤炭开采和保障生态安全的主导因素，并起基础配置作用。

煤矿大规模、高强度开采将对西部矿区特殊的自然环境、生态环境和资源赋存地质结构环境带来不同程度的扰动和影响，当超过该区域环境的承载能力时将会使区域平衡的环境条件遭到破坏。其中，煤炭开采引起顶板覆岩结构与完整性遭到破坏，含水层以层间径流向垂向径流为主的新水循环模式转变，从而使得大部分顶板砂岩弱含水层及第四系潜水含水层地下水渗(溃)入矿井采空区，导致地下水赋存与补给、循环模式发生改变，地下水位下降，进而影响地表植被和生态环境质量。根据推算，每万吨煤炭产生1000～1600m³的空隙空间，这些空间为储存矿井水提供条件，特别是对于水资源缺乏的地区意义重大。

因此，有必要在煤矿建设地下水库来储存水资源，建设煤矿地下水库一方面可以保护水资源，另一方面可以实现不外排采煤过程中污染的水源。因此，为了合理利用煤矿地理条件建设储水性能好且便于收集开采地层的地下水的煤矿地下水库，在进行煤矿水库建设之前，有必要进行露天煤矿地下水库的建设位置的筛选。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于水资源转移路径的煤矿地下水库位置选择方法，用以解决现有方法设置的地下水库位置不合理的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种基于水资源转移路径的煤矿地下水库位置选择方法，方法的步骤包括：

在开采煤矿前勘探地质构造；

根据地质构造，将地质构造稳定的区域作为备选区；

计算各备选区的导水裂隙带高度，挑选开采稳定后、导水裂隙带到达上覆含水岩层的备选区，作为新的备选区；

进行水资源转移路径的判断和流量分布的统计，选取流量大于预设流量的备选区，作为新的备选区；

测定新的备选区的岩石样本耐崩解指数和裂隙岩体渗透系数，选取耐崩解指数大于或等于耐崩解指数预设值，且渗透系数小于或等于渗透系数预设值的备选区，作为煤矿地下水库的建设位置；

对煤矿进行开采，并建立煤矿地下水库。

勘探地质构造采用地球物理勘探和/或钻孔勘探。

勘探地质构造时，采集所勘探区域内煤矿围岩的岩石样本。

岩石样本包括：基本顶岩石样本、直接顶岩石样本、煤层岩石样本、直接底岩石样本和基本底岩石样本。

地质构造稳定的区域为水平构造和/或倾斜构造，且不包含为断裂、断层、错层中的任意一种。

导水裂隙带为：