一种煤矿地下水库储水系数测算方法技术

本发明专利技术公开一种煤矿地下水库储水系数测算方法，包括：在待测定煤矿地下水库的采空区内布设多个有效应力传感；从待测定煤矿地下水库的采空区内进行垮落岩体取样，将取回的岩体试样进行室内实验，建立采空区岩体有效应力与孔隙度间的相互关系曲线；在待测定煤矿地下水库采空区内储水后，根据当前储水水位，确定传感器计算区域，读取传感器计算区域内有效应力传感器的有效应力数值，并根据有效应力与孔隙度相关曲线，得出对应的孔隙度；根据传感器计算区域内的有效应力传感器的有效应力值所对应的孔隙度确定采空区的储水系数。本发明专利技术可以实现对地下水库储水系数进行合理测算，指导地下水库的规划、设计与建设。

A method for calculating the water storage coefficient of underground reservoir in coal mine

The invention discloses a method for calculating the water storage coefficient of the underground reservoir of coal mine, including the establishment of multiple effective stress sensing in the goaf of the underground reservoir of coal mine, and the sample of the rock mass from the goaf of the underground reservoir to be measured, and the laboratory experiments are carried out to obtain the effective rock mass in the goaf. The relationship curve between stress and porosity; after storing water in the goaf of underground reservoir in the coal mine, the calculation area of the sensor is determined according to the current water level, and the effective stress value of the effective stress sensor in the area of the sensor is read, and the corresponding hole is obtained according to the correlation curve of effective stress and porosity. The water storage coefficient of the goaf is determined according to the porosity corresponding to the effective stress value of the effective stress sensor in the area. The invention can reasonably calculate the water storage coefficient of underground reservoirs, and guide the planning, design and construction of underground reservoirs.

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿地下水库储水系数测算方法
本专利技术涉及煤矿地下水库相关
，特别是一种煤矿地下水库储水系数测算方法。
技术介绍
针对我国水资源与煤炭资源呈逆向分布、中西部富煤地区多处于干旱和半干旱的生态脆弱区，水资源短缺且地表生态脆弱、主要煤炭基地水资源严重短缺的情况，在我国煤炭主产矿区必须以煤炭绿色开采理念为指导，采用适合于西部矿区的煤炭开采与水资源协调技术发展煤炭产业。其中，建设煤矿地下水库成是解决这些地区生产生活中缺水问题的一种有效技术途径。储水系数最早是针对地下含水层的储水率而提出的，是指在含水层具有弹性的前提下，由于含水层受上覆岩层和承压水头的综合压力作用下，以及本身的物理力学性质，使含水层(主要是岩层骨架和水)具有一定的弹性释水和储水作用。而对于煤矿地下水库而言，由于煤矿地下水库是用采空区岩体空隙储水，因此将单位体积采空区的储水量定义为煤矿地下水库的储水系数。与含水层储水系数相比，煤矿地下水库储水系数的主要特点在于，其与煤层埋深、煤层厚度、煤矿开采工艺及工作面布置等密切相关。储水系数是确定库容的核心参数，是煤矿地下水库规划和设计时的重要参数指标。在地下水库设计和建造中，库址本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿地下水库储水系数测算方法，其特征在于，包括：传感器布设步骤，在待测定煤矿地下水库的采空区内布设多个有效应力传感；应力孔隙度关系建立步骤，从待测定煤矿地下水库的采空区内进行垮落岩体取样，将取回的岩体试样进行室内实验，建立采空区岩体有效应力与孔隙度间的相互关系曲线；孔隙度测算步骤，在待测定煤矿地下水库采空区内储水后，根据当前储水水位，确定传感器计算区域，读取所述传感器计算区域内所述有效应力传感器的有效应力数值，并根据所述有效应力与孔隙度相关曲线，得出与所述传感器计算区域内的有效应力传感器的有效应力值对应的孔隙度；储水系数确定步骤，根据传感器计算区域内的有效应力传感器的有效应力值所对应的孔隙...

【技术特征摘要】
1.一种煤矿地下水库储水系数测算方法，其特征在于，包括：传感器布设步骤，在待测定煤矿地下水库的采空区内布设多个有效应力传感；应力孔隙度关系建立步骤，从待测定煤矿地下水库的采空区内进行垮落岩体取样，将取回的岩体试样进行室内实验，建立采空区岩体有效应力与孔隙度间的相互关系曲线；孔隙度测算步骤，在待测定煤矿地下水库采空区内储水后，根据当前储水水位，确定传感器计算区域，读取所述传感器计算区域内所述有效应力传感器的有效应力数值，并根据所述有效应力与孔隙度相关曲线，得出与所述传感器计算区域内的有效应力传感器的有效应力值对应的孔隙度；储水系数确定步骤，根据传感器计算区域内的有效应力传感器的有效应力值所对应的孔隙度确定采空区的储水系数。2.根据权利要求1所述的煤矿地下水库储水系数测算方法，其特征在于，所述应力孔隙度关系建立步骤，具体包括：从待测定煤矿地下水库的采空区内进行垮落岩体取样，将取回的岩体试样，铺入试验箱内，在试验箱中心位置处埋设有效应力传感器；向试验箱内注水使岩体试样饱和；逐级注水，对于每级注水，记录有效应力传感器的有效应力值，并计算对应的孔隙度；根据每级注水的有效应力值和对应的孔隙度，建立有效应力与孔隙度间的相互关系曲线。3.根据权利要求2所述的煤矿地下水库储水系数测算方法，其特征在于，第i级注水时的孔隙度为：其中，qi为第i级注水后的总注水量，hi为第i级注水后水位超出岩体试样表面的高度，Ss为试验箱横截面面积，hs为试验箱中岩体试样的高度。4.根据权利要求1所述的煤矿地下水库储水系数测算方法，其特征在于，所述储水系数确定步骤，具体包括：根据传感器计算区域内的有效应力传感器的有效应力值所对应的孔隙度确定采空区的储水系数R为：其中，S为传感器计算区域的采空区面积，H为传感器计算区域的采空区高度，Sk为传感器计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全生，张勇，曹志国，方杰，周保精，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，北京低碳清洁能源研究所，神华神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11