[发明专利]基于常规水化学矿井异常导水构造探测方法

权利要求书

1.基于常规水化学矿井异常导水构造探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:收集整理矿井突水含水层的水化学数据、含水层矿物成分资料、矿井断层分布图和水样位置资料；

S2：结合含水层矿物成分和水文地球化学理论，确定地下水化学成分形成作用类型；

S3：选取常规水化学离子，并对水样的常规水化学离子进行主成分分析；

S4：绘制主成分载荷图，分析每个主成分所代表的地下水化学成分形成作用；

S5：计算每个水样的主成分荷载得分，并绘制水样的主成分荷载得分图；

S6：根据水样的主成分荷载得分，在矿井断层分布图上绘制矿井主成分荷载得分等值线；

S7：结合等值线的分布与矿井断层分布特点，分析矿井的水化学成分形成作用的空间变化特点，从而确定矿井的异常导水构造。

2.根据权利要求1所述的基于常规水化学矿井异常导水构造探测方法，其特征在于，所述矿井主要突水含水层的水化学数据包括矿井范围内含水层水样的水化学数据，包含K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-的离子浓度和pH值，矿井主要突水含水层的水化学数据是指在近年来收集并剔除阴阳离子不平衡后的水化学资料，依据含水层类别将水样数据进行归类。

3.根据权利要求1所述的基于常规水化学矿井异常导水构造探测方法，其特征在于，所述水化学数据资料，是指在矿井生产过程中取自井下放水孔或者出水口流动的地下水样品，密封送往实验室进行常规水化学测试，获取pH值和常规离子浓度，作为含水层标准数据库的建库指标。

4.根据权利要求1所述的基于常规水化学矿井异常导水构造探测方法，其特征在于，所述水样位置资料坐标与矿井断层分布图坐标规范一致。

5.根据权利要求1所述的基于常规水化学矿井异常导水构造探测方法，其特征在于，所述含水层矿物成分资料采用钻探所取岩心获得，岩心应依据含水层类别进行分类，并进行XRD测试，以建立不同含水层的矿物成分的数据库；

所述地下水化学成分形成作用类型以水文地球化学理论、并结合XRD测试结果分析得出，包括：溶解作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用和黄铁矿氧化作用；溶解作用包含碳酸盐、岩盐和石膏的溶解作用。

6.根据权利要求1所述的基于常规水化学矿井异常导水构造探测方法，其特征在于，所述常规水化学离子包含K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-，常将K⁺合并于Na⁺中；

主成分选取应该依据各主成分的特征值和累积贡献率，包含：

选取特征值大于0.8的前n个主成分，若n则在n3，则在n中选取贡献率最高的前3个主成分；或者，

选取特征值大于0.8的前n个主成分，若n则在n＜0.8，则在n中选取贡献率最高的前3个主成分；或者，

选取累积贡献率大于80％的前n个主成分，若n＜3，则选取累积贡献率最高的前3个主成分。