[发明专利]一种矿井水典型离子浓度的预测方法、装置及计算机设备

权利要求书

1.一种矿井水中典型离子浓度的预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S10，分别确定采动工作面涌水量Q，采空区涌水量Q_空以及掘进巷道涌水量Q_掘；

S20，分别确定采动工作面、采空区以及掘进巷道矿井水样中的主要离子并检测主要离子浓度；

S30，根据S20中获取的主要离子及其浓度，分别确定采动工作面、采空区以及掘进巷道水样中的典型离子；

S40，根据S10确定的采动工作面涌水量Q、采空区涌水量Q_空以及掘进巷道的涌水量Q_掘以及S30确定的各矿井水中的典型离子，计算未采煤层混合矿井水中典型离子的浓度。

2.如权利要求1所述的矿井水中典型离子浓度的预测方法，其特征在于，

所述S10中，采动工作面的涌水量：

Q＝Q₁+Q₂ (1)

其中，Q为采动工作面的涌水量，单位：m³/d；Q₁为采动工作面的动态补给量，单位：m³/d；Q₂为采动工作面的静储量，单位：m³/d；K为渗透系数，单位：m/d；M为含水层厚度，单位：m；H为平均水头高度，单位：m；S为排水水头降低值，单位：m；R₀为影响半径，单位：m；r₀为引用半径，单位：m；B₀为采用工作面走向长度，单位：m；b为采用工作面倾向宽度，单位：m；η为矿坑形状影响系数。

3.如权利要求1所述的矿井水中典型离子浓度的预测方法，其特征在于，

所述S10中确定采空区的涌水量Q_空与掘进巷道的涌水量Q_掘，搜集历史已开采的采空区及掘进巷道的涌水量数据，获取采空区及掘进巷道的涌水量变化规律，并根据涌水量增加或衰减规律预测未开采区域采空区涌水量Q_空及掘进巷道涌水量Q_掘。

4.如权利要求1所述的矿井水中典型离子浓度的预测方法，其特征在于，

所述S20中，分别采集采动工作面、采空区、掘进巷道三种矿井水样，采用ICP-MS分别检测各矿井水样中主要阳离子K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺浓度及主要阴离子SO₄^2-、Cl^-浓度；

采用化学滴定法检测HCO₃^-浓度。

5.如权利要求4所述的矿井水中典型离子浓度的预测方法，其特征在于，

所述S30中，根据S20确定的K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、、SO₄^2-、Cl^-、HCO₃^-七大离子的浓度绘制Piper三线图，根据piper三线图识别的主要水化学类型判别矿井水中的主要阴离子及阳离子，并将其定义为矿井水中的典型离子A、B、C...，其中，矿井水中典型离子的个数大于1小于7。