一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法技术

本发明专利技术涉及水资源净化领域，公开了一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法，方法包括如下步骤：确定积水区域；从地面向积水区域水量丰富的位置进行钻孔，钻孔见水后，抽取部分水样；确定水样中离子成分后，制配药剂混合液；利用地面机械设备以正压方式将药剂混合液通过钻孔注入积水区域，老空区积水得到一次净化；从地面向积水区域另行钻孔，并下放放置净水过滤材料的抽水管，以负压方式抽采积水，老空区积水在抽采管路中流动时得到二次净化；老空区积水经过上述两次净化后，注入地面水净化处理站。本发明专利技术解决了废弃矿井老空区的积水难以原位净化问题，同时解决了地面处理老空区积水场地规模大，生产成本高，地面净化对生态环境的二次污染的问题。二次污染的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法


[0001]本专利技术属于水资源净化领域，尤其涉及一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法。

技术介绍

[0002]矿山地下开拓中的斜井、竖井、平硐等称为矿井。我国煤炭产能中部分矿井已到达其生命周期，也有部分落后产能煤矿不符合安全生产要求，或开采成本过高、亏损严重，将关闭或者废弃。水资源短缺主要分为两个方面:资源性缺水和水质性缺水，资源型缺水主要是由于水资源分布的地域性差异性导致的局部区域水源分布较少而引起的缺水；水质性缺水则是由于区域内水资源的物理形态或水质恶化导致水资源无法利用引起的缺水，水质性缺水往往发生在丰水区。而废弃矿井老空区存在水资源原位净化困难，地面净化对生态环境造成二次污染的问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述现有技术中废弃矿井老空区存在水资源原位净化困难，地面净化对生态环境造成二次污染的问题，本专利技术提供了一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法。
[0004]本专利技术的技术方案：一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法，所述方法包括如下步骤：(1)确定积水区域；
[0005](2)从地面向积水区域水量丰富的位置进行钻孔，钻孔见水后，抽取部分水样；
[0006](3)确定水样中离子成分后，制配药剂混合液；
[0007](4)利用地面机械设备以正压方式将药剂混合液通过钻孔注入积水区域，老空区积水得到一次净化；
[0008](5)从地面向积水区域另行钻孔，并下放水管，以负压方式抽采积水，老空区积水在抽采管路中流动时得到二次净化；
[0009](6)老空区积水经过上述两次净化后，注入地面水净化处理站。
[0010]所述步骤(1)中利用瞬变电磁法对废弃煤矿的老空区水文地质条件进行探测，确定具有低视电阻率反映的积水区域。
[0011]所述步骤(3)中的药剂混合液为石灰粉与铁铝酸四钙混合液。
[0012]所述步骤(5)中抽采管内吊装吸附净化棒。
[0013]所述石灰粉与铁铝酸四钙的质量比为1：(2
‑
4)。
[0014]所述吸附净化棒为可更换吸附净化棒。
[0015]所述步骤(2)中钻孔的孔径为10
‑
100cm。
[0016]所述步骤(5)中钻孔的孔径为10
‑
80cm。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术首先确定废弃矿井老空区中的积水区域，并在该积水区域水量丰富的位置进行钻孔，抽取水样，对水样进行化验，并根据化验后的水样中的离子成分，有针对性的配
置药剂混合液，利用地面机械设备以正压方式将药剂混合液通过钻孔注入积水区域，老空区积水得到一次净化；从地面向积水区域另行钻孔，并下放放置净水过滤材料的抽水管，以负压方式抽采积水，老空区积水在抽采管路中流动时得到二次净化；老空区积水经过上述两次净化后，注入地面水净化处理站，一方面解决了废弃矿井老空区的积水难以原位净化问题，另一方面通过两次对废弃矿井老空区中的积水进行处理提高了出水水质，减小地面处理老空区积水场地规模，降低生产成本，同时避免地面净化对生态环境的二次污染，补给缺水矿区水源，为解决水资源稀缺问题提供了一种有效的途径。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面具体实施例来描述本专利技术。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0020]本专利技术公开了一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法，所述方法包括如下步骤：利用瞬变电磁法对废弃煤矿的老空区水文地质条件进行探测，确定具有低视电阻率反映的积水区域；从地面向积水区域水量丰富的位置进行钻孔，钻孔见水后，抽取部分水样。通过实验室分析，确定水样中离子成分后，制配药剂混合液。药剂混合液与水样混合后，能够实现吸附水样中杂质并形成沉积，当去除杂质率达到50％后，完成对废弃矿井老空区中的积水的一次处理。利用地面机械设备以正压方式将药剂混合液通过钻孔注入积水区域，药剂混合液与老空区积水混合后，吸附积水中杂质，形成沉淀，实现老空区积水原位净化；为形成水流回路，从地面向积水区域钻孔，并下放水管，以负压方式抽采积水，抽采管内全长吊装可更换的吸附净化棒，老空区积水在抽采管路中流动时得到二次净化。老空区积水经过上述两次净化后，注入地面水净化处理站，在水净化处理站进行积水最终净化，实现老空区积水资源化之目的。
[0021]所述步骤(1)中利用瞬变电磁法对废弃煤矿的老空区水文地质条件进行探测，确定具有低视电阻率反映积水区域。本专利技术采用的瞬变电磁法利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，探测介质电阻率。
[0022]采用上述瞬变电磁法施工效率高，纯二次场观测以及对低阻体敏感，瞬变电磁法在废弃矿井老空区中寻找积水的方法简单灵敏，采用同点组合观测，与探测目标有最佳耦合，异常响应强，形态简单，分辨能力强。
[0023]所述步骤(3)中的药剂混合液为石灰粉与铁铝酸四钙混合液。所述石灰粉与铁铝酸四钙的质量比为1：(2
‑
4)。在一种实施方式中，石灰粉与铁铝酸四钙混合液可以有效处理废弃矿井老空区中的积水，对富含污染物的积水进行一次处理。
[0024]所述进步骤(5)中抽采管内吊装吸附净化棒。所述抽采管内吊装吸附净化棒对废弃矿井老空区中的积水进行二次处理，经过两次处理后，明显改善了废弃矿井老空区中的积水的水质。
[0025]所述吸附净化棒为可更换吸附净化棒。吸附净化棒为可替换的形式，保证在吸附净化棒使用一段时间后仍能够可以吸附污水中的杂质。
[0026]所述步骤(2)中钻孔的孔径为10
‑
100cm。钻孔的孔径为10
‑
100cm，方便对水样的抽
取，节约了人力物力，同时在提取水样完成后，方便对钻孔进行处理。
[0027]所述步骤(5)中钻孔的孔径为10
‑
80cm。进一步的，所述步骤(5)中钻孔的孔径为50
‑
80cm。另行钻孔的孔径为50
‑
80cm，负压方式抽采积水。
[0028]实施例1
[0029]一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法，所述方法包括如下步骤：(1)确定积水区域；(2)从地面向积水区域水量丰富的位置进行钻孔，孔径为10cm，钻孔见水后，抽取部分水样；(3)确定水样中离子成分后，制配药剂混合液；(4)利用地面机械设备以正压方式将药剂混合液通过钻孔注入积水区域，老空区积水得到一次净化；(5)从地面向积水区域另行钻孔，孔径为50cm，并下放水管，以负压方式抽采积水，老空区积水在抽采管路中流动时得到二次净化；(6)老空区积水经过上述两次净化后，注入地面水净化处理站。
[0030]实施例2
[0031本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)确定积水区域；(2)从地面向积水区域水量丰富的位置进行钻孔，钻孔见水后，抽取部分水样；(3)确定水样中离子成分后，制配药剂混合液；(4)利用地面机械设备以正压方式将药剂混合液通过钻孔注入积水区域，老空区积水得到一次净化；(5)从地面向积水区域另行钻孔，并下放水管，以负压方式抽采积水，老空区积水在抽采管路中流动时得到二次净化；(6)老空区积水经过上述两次净化后，注入地面水净化处理站。2.根据权利要求1所述的废弃矿井老空区积水协同资源化方法，其特征在于，所述步骤(1)中利用瞬变电磁法对废弃煤矿的老空区水文地质条件进行探测，确定具有低视电阻率反映的积水区域。3.根据权利要求1所述的废弃矿井老空区积水协同资源化方法，其特征在于，所述步骤(3)中的药剂混合液为石灰粉与铁铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：康健，张继忠，林井祥，赵福军，
申请(专利权)人：黑龙江科技大学，
类型：发明
国别省市：