[发明专利]一种地下水回灌处理系统、施工方法及矿井水回灌方法

说明书

本发明公开了一种地下水回灌处理系统、施工方法及矿井水回灌方法，通过对矿区地表土壤层和深部含水层地质、水文地质等回灌参数进行分析，提出了利用地表层处理和深层含水层回灌储存矿井水的总体设计，煤炭生产过程中产生的污染组分得到了有效去除，净化了矿井水水质，促进了矿井水资源分质回用，实现了矿井水资源的深部含水层的储存，减少地表无效蒸发，保护地下水资源，充分利用了地表层和含水层，减少矿井水处理设施的工程建设费用，最终实现最大程度地保护干旱半干旱矿区井工煤矿的矿井水资源。

技术领域

本发明涉及水文地质、水处理的综合应用技术领域，尤其涉及一种地下水回灌处理系统、施工方法及矿井水回灌方法。

背景技术

井下煤矿生产过程中，由于开采扰动形成的导水裂缝带范围内发育多层含水层，含水层的水会进入井下采空区，为了保证煤炭开采的安全，必须排放矿井水。大量的矿井水资源被抽排至地面，造成了水资源的浪费。

其次，我国水资源与煤炭资源呈逆向分布，14个大型煤炭基地主要位于鄂尔多斯盆地、新疆、蒙东等干旱半干旱区，蒸发量是降水量的4-6倍，矿井水外排地表后，但由于蒸发量大，不能有效储存和利用。

煤层顶板含水层水动力条件差，相对滞流封闭，长期的水岩相互作用下，导致地下水中盐分、氟化物和重金属等显著超标，与第四系含水层水质差异较大；另外，井下煤炭生产过程中还产生了大量的悬浮物、有机物和氮素等污染物，导致矿井水中污染组分种类多、成分复杂，因此不能直接回灌至潜水含水层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够将矿井水回灌至含水层中的地下水回灌处理系统、施工方法及矿井水回灌方法。

本发明技术方案提供一种地下水回灌处理系统，包括建造在地表层上的矿井水处理站、设置在所述地表层中的回灌池、用于从煤层所在层中提升矿井水的第一水管、用于向含水层中注水的第二水管和用于将所述回灌池中的水供给至所述第二水管的第二水泵；

所述矿井水处理站包括第一水泵、水净化处理设备和蓄水罐；

所述第一水泵的进水端与所述第一水管连接，所述第一水泵的出水端与所述水净化处理设备的进水端连接；

所述水净化处理设备的出水端与所述蓄水罐的进水端连接；

所述回灌池的进水口位于所述回灌池的顶部，所述回灌池的出水口位于所述回灌池的底部；

所述蓄水罐的出水端与所述回灌池的进水口连接，所述回灌池的出水口通过第一连接管道与所述第二水泵的进水端连接，所述第二水泵的出水端通过第二连接管道与所述第二水管连接。

进一步地，在所述回灌池中填充有卵砾石。

进一步地，所述回灌池的下部具有锥形部，所述锥形部的顶部面积大于底面面积；

所述回灌池的出水口设置在所述锥形部的底部。

进一步地，在所述含水层中施工有过滤水井，所述第二水管的下端插入所述过滤水井内。

进一步地，包括有多层间隔布置的所述含水层，其中每层所述含水层中分别连接有至少一条所述第二水管，每条所述第二水管分别与所述第二连接管道连接。

进一步地，至少一条所述第二水管与位于所述煤层下方的所述含水层连接，至少一条所述第二水管与位于所述煤层上方的所述含水层连接。

进一步地，在所述煤层所在层中具有地下水库，所述第一水管的下端插入所述地下水库中。

本发明技术方案还提供一种地下水回灌处理系统的施工方法，包括如下步骤：

S101：对拟选地表层进行水文地质勘察，包括：土壤类型、理化性质、土壤层厚度、土壤层渗透系数；