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作者:郑立军;岳俊超;魏亚辉;郭水涛;罗文骏;王心义;
单位:河南焦煤能源有限公司古汉山矿;河南理工大学资源环境学院;河南理工大学中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心;河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心;
摘要:大部分矿井水污染程度低,稍加处理即可供饮用、工业、农业、生态等使用。焦作煤田吴村矿旧采空区水可供水量为718 m~3/h,矿区周围饮用、电厂、灌溉、养殖、生态等用户需水量为1 073.74 m~3/h,旧采空区水仅能满足66.87%的用水需求;旧采空区水需处理达标后才能供给用户,不同用户的水处理工艺和费用差异较大,依据水质优化配置旧采空区水量具有重要意义。目的 为了实现矿井排水综合利用效益最大化,方法 以焦作煤田吴村矿旧采空区水为研究对象,在计算其供水量和分析水质基础上,结合矿区周围饮用、电厂、灌溉、养殖、生态需水量及水质要求,构建718 m~3/h旧采空区水分质利用优化配置数学模型,并利用差分进化算法求解。结果 结果表明:灌溉期分配饮用水6.00 m~3/h、电厂用水334.95 m~3/h、灌溉用水353.89 m~3/h、养殖用水19.76 m~3/h、生态用水3.40 m~3/h;非灌溉期分配饮用水6.00 m~3/h、电厂用水688.84 m~3/h、灌溉用水0 m~3/h、养殖用水19.76 m~3/h、生态用水3.40 m~3/h时,旧采空区水分质利用年收益最大。结论 研究结果可为类似矿井旧采空区水和矿井排水资源化利用提供借鉴。
关键词:差分进化算法;;旧采空区水;;分质利用;;优化配置
基金资助:国家自然科学基金资助项目(41972254);; 河南省高层次创新型科技人才队伍建设工程项目(CXTD2016053);; 河南省高校基本科研业务费专项项目(NSFRF200103)