矿区矿井水水质评估方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种矿区矿井水水质评估方法、装置、电子设备及存储介质，其方法包括：S1、确定开采煤层所处的地层结构、成分构成；S2、以物质元素构成构建特征因子数据库，对开采煤层从上至下依次分层测量水质参数由此得到初始特征因子数据集；S3、测量确定矿井水的来源及比例δ

【技术实现步骤摘要】
矿区矿井水水质评估方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及煤炭开采及矿井水质领域，尤其涉及一种矿区矿井水水质评估方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]煤矿开采多是以井工开采方式进行，为保障矿井安全生产避免发生水害等灾情，大量的矿井水需外排处理，这样矿井水的水质情况就显得比较严重。由于煤炭开采需导通含水层，导致地下含水水由水平方向径流转化为以垂直方向渗流为主，在与多层地下水与煤层上覆岩等接触后会对水质产生明显的影响。目前，矿区开采前详勘、环评等步骤均是通过地下水文孔监测，获取地下含水层，尤其是待开采煤层上方需导通的地下水层水质参数，并以此作为后续矿井水处理工艺选取与设计依据。然而，水质参数(例如：水体的TDS、总硬度、钙、镁、氟离子等，可能会影响矿井水处理站的效果甚至影响部分工艺设备，如残存钙、镁离子结垢对反渗透膜的影响，又比如：F离子(即氟离子)浓度过高而无法达到地表三类水标准)怎样测量与评测，及如何准确反应开采后的真实数据是本领域需要解决的技术难题；现有技术无法确定矿井水的开采煤层来源和物质来源分布，也就无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿区矿井水水质评估方法，其特征在于：其方法包括：S1、确定开采煤层所处的地层结构、成分构成；地层结构包括围岩、顶板煤岩、含水层及其厚度，成分构成包括水质参数，水质参数包括物质元素构成；S2、以物质元素构成构建特征因子数据库，特征因子数据库包括m个特征因子，对开采煤层从上至下依次分层测量水质参数由此得到初始特征因子数据集，开采煤层包括n层，初始特征因子数据集的表达式如下：U
j
＝{U
j1
,U
j2
,U
ji
...U
jm
}，其中j表示开采煤层的层编号，1≤j≤n，U
ji
表示开采煤层j层、特征因子i的浓度测量值；S3、测量确定矿井水的来源及比例δ
j
，矿井水的来源为开采煤层所对应的层，δ
j
表示开采煤层j层的占比；S4、确定影响矿井水的修正系数；S41、收集步骤S3矿井水来源中含水层的地下水水样，按照如下方法开展水
‑
水混合试验：按照矿井水的来源及比例、矿井水的来源等比例两种方式分别配置混合液，在T1时间内每隔T10时间对两种方式混合液进行特征因子浓度测试，得到两种方式下的特征因子数据库A，分别计为M
c
和F
c
；筛选两种方式下的特征因子数据库A中各个特征因子的最大值构成最大值数据库A，最大值数据库A的表达式如下：MF
max
＝{P1,P2,P
i
...P
m
}，MF
max
表示最大值数据库A，P
i
表示特征因子i的最大值；将最大值数据库A与初始特征因子数据集进行如下比值运算得到第一特征因子浓度比值α
j
：α
j
＝{MF
max
/U
j
}＝{ε
j1
,ε
j2
,ε
ji..
.....ε
jm.
}，ε
ji
表示开采煤层j层、特征因子i的浓度比值；对第一特征因子浓度比值α
j
中各个特征因子浓度比值求平均值得到第一低值数据库α
j均
；对第一特征因子浓度比值α
j
中各个特征因子浓度比值进行筛选，当浓度比值均小于1时，则该特征因子浓度比值取值为1，否则取其中最大值，得到第一高值数据库α
j高
；S42、收集包含围岩、顶板煤岩在内的煤岩样分别进行烘干处理，以实际相对位置及深度装填于淋洗柱，按照矿井水的来源及比例、矿井水的来源等比例两种方式分别配置淋洗浸泡液，两种方式的固液体积比均为2:1，采用两种淋洗浸泡液在T2时间内每隔T20时间分别对淋洗柱进行淋洗溶出平衡模拟作业，分别得到两种方式下的特征因子平衡浓度数据库S
b
和L
b
；S43、将S
b
与步骤S41中的M
c
对应求比得到第二特征因子浓度比值β
M
，将L
b
与步骤S41中的F
c
对应求比得到第二特征因子浓度比值β
L
，对第二特征因子浓度比值β
M
、第二特征因子浓度比值β
L
中各个特征因子浓度比值对应求平均值得到第二低值数据库β均；对第二特征因子浓度比值β
M
、β
L
中各个特征因子浓度比值进行筛选，当浓度比值均小于1时，则该特征因子浓度比值取值为1，否则取其中最大值，得到第二高值数据库β高；第一低值数据库α
j均
、第一高值数据库α
j高
、第二低值数据库β
均
、第二高值数据库β高作为影响矿井水的修正系数；S5、按照如下方法得到矿井水水质数据：
按照如下公式得出矿井水水质数据的浓度范围最小值与最大值：P
min
＝{[∑(δ
j
*U
j
)]*α
j均
*β
均
}；其中，P
min
表示矿井水各特征因子的浓度范围最小值；P
max
＝{[∑(δ
j
*U
j
)]*α
j高
*β
高
}；其中，P
max
表示矿井水各特征因子的浓度范围最大值。2.按照权利要求1所述的矿区矿井水水质评估方法，其特征在于：步骤S3中矿井水的来源及比例δ
j
基于煤层结构、隔/含水层空间分布、顶板导水裂隙带发育情况，结合水文地球化学分析和同位素指标获取。3.按照权利要求1所述的矿区矿井水水质评估方法，其特征在于：步骤S41中按照矿井水的来源及比例配置混合液进行特征因子浓度测试得到特征因子数据库M
c
表达式如下：M
c
＝{J
c
‑1,J
c
‑2,J
c
‑3…
J
c
‑
m
},M
c
表示第c次测试下所有特征因子浓度分布；步骤S41中按照矿井水的来源等比例配置混合液进行特征因子浓度测试得到特征因子数据库F
c
表达式如下：F
c
＝{K
c
‑1,K
c
‑2,K
c
‑3…
K
...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐佳伟，郭强，刘兆峰，蒋斌斌，李井峰，王霄，李杰，李雪佳，曹志国，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：