[發明專利]模擬礦井水回注的試驗裝置以及試驗方法

在審

• 申請號: 202110016652.4
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112834256A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 王丹丹;方惠明;李媛;吳鐵衛;杜松;徐翰
• 申請（專利權）人: 中國煤炭地質總局勘查研究總院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 呂偉盼

本發明提供一種模擬礦井水回注的試驗裝置及一種模擬礦井水回注的試驗方法。本發明提供的模擬礦井水回注的試驗裝置包括：回注箱，回注箱的內部設置有多個隔層，多個隔層包括依次設置的蓋層、儲存層和底層，其中，底層設置在回注箱的底面的上方；回注井，回注井的第一端貫穿回注箱的頂面和蓋層，延伸至儲存層內，回注井的第二端延伸至回注箱的外部；抽水組件，與回注井的第二端連接。本發明提供的模擬礦井水回注的試驗裝置，通過將實際回注地層等比例縮放，并檢測試驗裝置回注時的回注壓力和回注量，進而確定出實際回注礦區的回注壓力和回注量，為實際的礦井水回注工程提供了數據支撐，同時能夠對礦井水的回注量進行預測分析，避免了盲目打鉆。

技術領域

本發明涉及礦井水處理技術領域，尤其涉及一種模擬礦井水回注的試驗裝置及一種模擬礦井水回注的試驗方法。

背景技術

目前在礦井水向深部地層回注工程中，為了了解礦區周圍地層的可注性及儲層的大概范圍，需設置一個或多個試驗孔進行回注試驗，一般深部地層需打鉆上千米以上，一口實驗井需耗費幾十萬元，耗資巨大，同時打鉆還可能造成地下水及環境污染，基于此，如能實現對礦井水回注進行模擬試驗，避免出現選址錯誤而造成的無效鉆井，將會節省大量的資金投入。

發明內容

本發明提供一種模擬礦井水回注的試驗裝置以及模擬礦井水回注的試驗方法，用以解決現有技術中礦井水回注時盲目打鉆而造成生產成本高的缺陷。

本發明提供一種模擬礦井水回注的試驗裝置，包括：回注箱，所述回注箱的內部設置有多個隔層，多個所述隔層包括依次設置的蓋層、儲存層和底層，其中，所述底層設置在所述回注箱的底面的上方；回注井，所述回注井的第一端貫穿所述回注箱的頂面和所述蓋層，延伸至所述儲存層內，所述回注井的第二端延伸至所述回注箱的外部；抽水組件，與所述回注井的第二端連接。

根據本發明提供的一種模擬礦井水回注的試驗裝置，所述回注箱的內部設置有多個支撐件，每個所述支撐件分別用于設置所述蓋層、所述儲存層和所述底層。

根據本發明提供的一種模擬礦井水回注的試驗裝置，所述回注箱的側面形成有多個開口，多個所述開口分別與多個所述支撐件對應設置，以將所述支撐件以及所述支撐件上所設置的所述蓋層、所述儲存層、所述底層中的任一者抽拉出所述回注箱之外。

根據本發明提供的一種模擬礦井水回注的試驗裝置，所述回注箱的頂面與所述回注箱可拆卸連接，以將所述蓋層、所述儲存層或所述底層進行更換。

根據本發明提供的一種模擬礦井水回注的試驗裝置，所述抽水組件包括：水槽；抽水管，所述抽水管的一端與所述回注井的第二端連接，所述抽水管的另一端與所述水槽連接；抽水泵，與所述抽水管連接。

本發明還提供一種利用如上所述的模擬礦井水回注的試驗裝置進行試驗的方法，包括：根據地層信息等比例設置試驗裝置，其中，所述試驗裝置包括所述回注箱、所述回注井和所述抽水組件；通過所述抽水組件向所述回注箱內回注水，并預測回注壓力和回注量。

根據本發明提供的一種模擬礦井水回注的試驗方法，所述根據地層信息等比例設置試驗裝置的步驟進一步包括：獲取所述地層信息，其中，所述地層信息包括：所述蓋層、所述儲存層和所述底層的巖性、孔隙度、滲透系數以及貯水系數。

根據本發明提供的一種模擬礦井水回注的試驗方法，所述根據地層信息等比例設置試驗裝置的步驟還包括：選擇縮放比例，其中，所述縮放比例為十分之一至百分之一。

根據本發明提供的一種模擬礦井水回注的試驗方法，所述通過所述抽水組件向所述回注箱內回注水，并預測回注壓力和回注量的步驟進一步包括：記錄不同回注速度下相應的回注時間，確定線性方程式，根據所述線性方程式計算回注壓力。