一种煤矿地下水库安全距离确定方法技术

本发明专利技术提供一种煤矿地下水库安全距离确定方法，其包括：确定测点的煤岩层厚度和地质构造情况，并制作煤岩样标准试验；对测点煤岩样进行物理力学性质测试，获取其预设类型的物理力学参数；基于所获取的测点煤岩样的预设类型的物理力学参数，开展模拟试验，分析煤矿地下水库坝体和地下水库底板的裂隙发育及渗透率变化情况；基于模拟试验结果，进行上煤层煤矿地下水库安全稳定性评价；基于地下水库安全稳定性评价结果，确定煤矿地下水库安全距离。本发明专利技术的方法可确定下煤层首采面与上煤层地下水库之间的水平安全距离，从而可确保在下煤层开采扰动下，对上煤层地下水库结构不会造成破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿地下水库安全距离确定方法
本专利技术涉及煤炭开采和水利工程
，特别是指一种煤矿地下水库安全距离确定方法。
技术介绍
煤炭是我国储量最丰富的化石能源，占能源总储量的96％，且煤炭是我国的主体能源，长期占一次能源生产和消费的70％左右。煤炭资源保障着我国国民经济的发展速度，同时也保障着我国的能源安全。与此同时，煤炭大规模的开发引发了地表沉陷、土壤盐碱化、环境沙漠化、水资源破坏等环境问题。其中，煤炭开发水资源损失的主要原因是矿井水外排地面没有得到有效利用，在西部矿区尤为明显。国家能源集团“煤炭开采水资源保护与利用”技术团队在研究和掌握西部矿区煤炭采前、采中和采后地下水系统变化规律的基础上，在国内外创新提出以“导储用”为特征的煤矿地下水库储用矿井水理念。该技术突破了原有“堵截法”保水理念，即利用煤炭开采形成的采空区岩体空隙储水，将安全煤柱用人工坝体连接形成水库坝体，同时建设矿井水入库设施和取水设施，充分利用采空区岩体对矿井水的自然净化作用。经过20年研究开发与工程实践，创建了煤矿地下水库设计、建设和运行理论框架和技术体系。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿地下水库安全距离确定方法，其特征在于，包括：/n确定测点的煤岩层厚度和地质构造情况，并制作煤岩样标准试验；/n对测点煤岩样进行物理力学性质测试，获取其预设类型的物理力学参数；/n基于所获取的测点煤岩样的预设类型的物理力学参数，开展模拟试验，分析煤矿地下水库坝体和地下水库底板的裂隙发育及渗透率变化情况；/n基于模拟试验结果，进行上煤层煤矿地下水库安全稳定性评价；/n基于地下水库安全稳定性评价结果，确定煤矿地下水库安全距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿地下水库安全距离确定方法，其特征在于，包括：
确定测点的煤岩层厚度和地质构造情况，并制作煤岩样标准试验；
对测点煤岩样进行物理力学性质测试，获取其预设类型的物理力学参数；
基于所获取的测点煤岩样的预设类型的物理力学参数，开展模拟试验，分析煤矿地下水库坝体和地下水库底板的裂隙发育及渗透率变化情况；
基于模拟试验结果，进行上煤层煤矿地下水库安全稳定性评价；
基于地下水库安全稳定性评价结果，确定煤矿地下水库安全距离。


2.如权利要求1所述的煤矿地下水库安全距离确定方法，其特征在于，所述确定测点的煤岩层厚度和地质构造情况，并制作煤岩样标准试验，包括：
通过在上煤层地下水库靠近下煤层首采面水平距离之间的上方地表进行钻探，得到相应测点的煤岩层厚度和地质构造情况；
按照预设的试验制定标准，制作相应测点的煤岩样标准试验。


3.如权利要求1所述的煤矿地下水库安全距离确定方法，其特征在于，所述对测点煤岩样进行物理力学性质测试，获取其预设类型的物理力学参数，包括：
对测点煤岩样进行密度、吸水率、饱和吸水率、劈裂试验、三轴和单轴试验以及渗透试验测试，获取测点煤岩样的密度、吸水率、饱和吸水率、单轴抗压强度、三轴抗压强度、渗透系数、弹性模量、粘滞力以及内摩擦角。


4.如权利要求3所述的煤矿地下水库安全距离确定方法，其特征在于，所述基于所获取的测点煤岩样的预设类型的物理力学参数，开展模拟试验，分析煤矿地下水库坝体和地下水库底板的裂隙发育及渗透率变化情况，包括：
依据测点煤矿区的地质构造和所获取的测点煤岩样的预设类型的物理力学参数，开展数值模拟和相似模拟试验；
在上煤层地下水库坝体、地下水库底部以及水平距离内分别布设预设类型的传感器，根据地下水库坝体、地下水库底部以及水平距离内的传感器的检测值，分析煤矿地下水库坝体和地下水库底板的裂隙发育及渗透率变化情况。


5.如权利要求4所述的煤矿地下水库安全距离确定方法，其特征在于，所述数值模拟试验的组数不少于5组，所述相似模拟试...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾大钊，赵怡晴，曹志国，姜琳婧，李全生，贺安民，杜岩，张勇，李鹏，方杰，王路军，
申请(专利权)人：北京科技大学，神华神东煤炭集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11