一种露天煤矿地下水库的位置确定方法技术

本发明专利技术公开了一种露天煤矿地下水库的位置确定方法，包括：步骤①：勘探露天煤矿采区底部区域的地质构造，同时采集露天煤矿采区底部所勘探区域的岩石样本；步骤②：判断所勘探区域的地质构造，选择地质构造稳定的勘探区域的岩石样本进行渗透系数测定；步骤③：选择渗透系数小于或等于预定值的勘探区域作为备选区，测定备选区与下一采区的距离；步骤④：选择所有备选区中与下一采区的距离最小的备选区作为露天煤矿地下水库的建设位置。本发明专利技术通过探测露天煤矿采区底部地质构造及渗透系数，筛选出储水性能好且便于收集开采地层的地下水的露天煤矿地下水库位置，实现对露天煤矿地下水库位置确定进行综合把握，最大程度地保护露天煤矿地下水资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地下水库的位置确定方法，尤其涉及。
技术介绍
露天煤矿在开采过程中，需要进行排水和剥离作业，目前露天煤矿开采过程中大量的水资源通常被抽排到地面，这样不仅造成了水资源的浪费，同时采煤过程所污染的水源未进行净化处理也直接排放到底面，污染环境。因此，有必要在露天煤矿建设地下水库来储存水资源，建设露天煤矿地下水库一方面可以保护水资源，另一方面可以实现不外排采煤过程中污染的水源。因此，为了合理利用露天煤矿的地理条件建设储水性能好且便于收集开采地层的地下水的露天煤矿地下水库，在进行露天煤矿水库建设之前，有必要进行露天煤矿地下水库的建设位置的筛选。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供，该方法能够筛选出储水性能好且便于收集开采地层的地下水的露天煤矿地下水库位置。本专利技术的技术目的通过下述技术方案实现，包括如下步骤步骤①勘探露天煤矿采区底部区域的地质构造，同时采集露天煤矿采区底部所勘探区域的岩石样本；步骤②判断所勘探区域的地质构造，选择地质构造稳定的勘探区域的岩石样本进行渗透系数测定；步骤③选择渗透系数小于或等于预定值的勘探区域作为备选区，测定所述备选区与下一采区的距离；步骤④选择所有备选区中与下一采区的距离最小的备选区作为露天煤矿地下水库的建设位置。进一步地，步骤①中，所述勘探为地球物理勘探和/或钻孔勘探。进一步地，步骤①中，从位于露天煤矿采区底部IOm深的位置采集岩石样本。进一步地，步骤②中，地质构造稳定的勘探区域为水平构造和/或倾斜构造。进一步地，步骤③中，选择所述渗透系数小于或等于I. 0X10_7cm/s的区域作为备选区。进一步地，步骤③中，所述预定值为I. OX 10_6cm/s。进一步地，步骤④中，测定各备选区距下一采区及地表水的距离之和，选择距离之和最小的备选区作为天煤矿地下水库的建设位置。进一步地，步骤④中，测定所述备选区距下一采区、地表水及当前采区的排土场的距离之和，选择距离之和最小的备选区作为露天煤矿地下水库的建设位置。本专利技术通过探测露天煤矿采区底部地质构造及渗透系数，筛选出储水性能好且便于收集开采地层的地下水的露天煤矿地下水库位置，实现对露天煤矿地下水库位置确定进行综合把握，最大程度地保护露天煤矿地下水资源。附图说明图I是本专利技术露天煤矿地下水库的位置确定方法示意图2是利用本专利技术露天煤矿地下水库的位置确定方法的地下水库位置确定示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的一个优选实施例做详细描述。如图I所示，本专利技术提供了，包括如下步骤步骤①勘探露天煤矿采区底部区域的地质构造，同时采集露天煤矿采区底部所勘探区域的岩石样本。作为本专利技术的一种优选方案，所述勘探为地球物理勘探和/或钻孔勘探，并且本专利技术优选地从位于露天煤矿采区底部IOm深的位置采集岩石样本。当然，本专利技术还可以进一步结合所述露天煤矿采区的水文地质数据煤岩层勘探数据来获知所述采区的地质构造。步骤②判断所勘探区域的地质构造，选择地质构造稳定的勘探区域的岩石样本进行渗透系数测定，本专利技术可以通过常水头法试验法或变水头试验法对所述岩石样本的渗透系数进行测定。作为本专利技术的一种优选方案，所述地质构造稳定的勘探区域可以包括水平构造和 /或倾斜构造，但是不可以包括断裂、断层、错层等地质构造不稳定的勘探区域。选择地质构造稳定的勘探区域测定岩石样本的渗透系数是由于有些不稳定的地质构造自身的防渗性能差，影响在此基础上建设的地下水库的储水能力，例如在出现断层的位置建设地下水库， 水库中的水体会从断层位置渗透到较深的地下。步骤③选择渗透系数小于或等于预定值的勘探区域作为备选区，测定所述备选区与下一采区的距离。前述步骤中的预定值优选地为1.0X10_6cm/s，本专利技术选择渗透系数小于或等于 LOXlO-Ws的区域作为备选区以确保待建的露天煤矿地下水库具有更好的防渗性能，以进一步提高其储水性能。如果勘探区域的地质构造不稳定或者勘探区域的渗透系数均大于 I. OX 10_6cm/s，本专利技术还可以在相应的露天煤矿采区底部区域进行加强防渗工程，例如铺设防渗层。当然，本专利技术还可以根据水质和地质条件等实际因素选择其他适合的预定值来保证地下水库的防渗性能。步骤④选择所有备选区中与下一采区的距离最小的备选区作为露天煤矿地下水库的建设位置，例如，选择距离下一采区的边缘最小的备选区。使备选区与下一采区保持较小的距离的目的是方便输送水体至建设的露天煤矿地下水库中，降低能耗，节约输送成本。 同样地，为了综合利用地表水，本专利技术还可以优选地测定所述备选区距下一采区及地表水的距离之和，选择距离之和最小的备选区作为天煤矿地下水库的建设位置。更优选地，本专利技术利用开采当前采区所剥离的砾石和砂砾石来回填露天煤矿地下水库，因此为了降低运输回填料的成本，本专利技术还可以测定所述备选区距下一采区、地表水及当前采区的排土场的距离之和，选择距离之和最小的备选区作为天煤矿地下水库的建设位置。类似地，本专利技术还可以根据实际环境选择适合建设露天煤矿地下水库的位置，例如地表建筑物等因素。如图2所示，以神华集团某露天煤矿地下水库选址为例进行进一步说明，该露天煤矿共分五个采区第一采区I、第二采区2、第三采区3、第四采区4和第五采区5，目前第一采区I已开采完毕，开采工作推进至第二采区2，目前正在进行第二采区2的剥离工作，因此在第一采区I底部进行地下水库位置确定。步骤①利用地球物理勘探和钻孔勘探方式勘探第一采区I的采煤坑底部区域的地质构造，同时采集所勘探区域底部IOm深处的岩石样本。步骤②对采煤坑底部区域的地层、岩层、构造进行分析和判断，选择地质构造稳定的勘探区域的岩石样本进行渗透系数测定，如图2所示，选择底部地质构造稳定的采煤坑，即筛选出地质构造为水平构造或倾斜构造的区域A、B、C、D。步骤③对区域A、B、C、D的渗透系数进行测定，所述勘探A、B、C、D的渗透系数均小于或等于I. O X 10_6cm/s，满足露天煤矿地下水库对库底的要求，因此区域A、B、C、D均可作为备选区。步骤④选择区域A、B、C、D与下第二采区2的距离最小的区域A作为露天煤矿地下水库的建设位置。如图2所示，区域A距离第二采区2的距离最近，因此在该处建设露天煤矿地下水库。通过上述方法确定的露天煤矿地下水库，既方便输送水体至所述露天煤矿地下水库中，还能降低能耗，节约输送成本。此外，区域A距离地表水位置及排土场的距离之和最小，因此在A处建立露天煤矿地下水库不但可以将地下水库和地表述综合利用，还可以降低将排土场上的回填料运输至区域A的运输成本。上述实施例仅供说明本专利技术之用，而并非是对本专利技术的限制，有关
的普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本专利技术的范畴，本专利技术的专利保护范围应由各权利要求限定。权利要求1.ー种露天煤矿地下水库的位置确定方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤①勘探露天煤矿采区底部区域的地质构造，同时采集露天煤矿采区底部所勘探区域的岩石样本； 步骤②判断所勘探区域的地质构造，选择地质构造稳定的勘探区域的岩石样本进行滲透系数測定； 步骤③选择渗透系数小于或等于预定值的勘探区域作为备选区，測定所述备选区与下ー采区的距离； 步骤④选择所有备选区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种露天煤矿地下水库的位置确定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤①：勘探露天煤矿采区底部区域的地质构造，同时采集露天煤矿采区底部所勘探区域的岩石样本；步骤②：判断所勘探区域的地质构造，选择地质构造稳定的勘探区域的岩石样本进行渗透系数测定；步骤③：选择渗透系数小于或等于预定值的勘探区域作为备选区，测定所述备选区与下一采区的距离；步骤④：选择所有备选区中与下一采区的距离最小的备选区作为露天煤矿地下水库的建设位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾大钊，曹志国，王宗熙，李全生，杜文凤，张利忠，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华宝日希勒能源有限公司，中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：