[發明專利]平原礦區厚煤層開采塌陷地動態預復墾方法

有效

• 申請號: 200710139658.0
• 申請日: 2007-11-02
• 公開（公告）號: CN101422094A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 李樹志;周錦華;高均海;魯葉江;郭友紅;李幸麗;湯小林;黃永忠;韓晶磊;天迎斌;韓永斌;姚寶志;邱文雙
• 申請（專利權）人: 煤炭科學研究總院唐山研究院
• 主分類號: A01B79/00
• 分類號: A01B79/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司
• 代理人: 曹淑敏;周曉萍

技術領域

本發明涉及一種煤礦開采塌陷土地復墾的技術方法，尤其是平原高潛水位礦區厚煤層 開采未穩沉塌陷地復墾或待塌陷地復墾的方法，屬采礦技術領域。

背景技術

目前，煤礦塌陷區土地復墾方法是待其塌陷后再治理，即先破壞后治理。這種復墾技 術的實施步驟主要是：1.劃定復墾范圍，對此范圍進行開采穩定性評價；2.現場實地測量 繪圖，包括積水區域和陸地；3.根據實測圖進行整個區域的規劃設計；4.最后根據規劃圖 進行一次施工。由于這種技術方法是在采煤破壞完全、塌陷地穩沉后進行，在平原高潛水 位區域已造成積水區，因而導致整個復墾工程費用高，效率低，且復墾后土地質量差，具 體問題體現在如下方面：1.復墾工程難度大，地表積水致使測圖和工程實施困難，土方工 程多為水下工程；2.工程費用增加，水下土方工程單方造價明顯增加；3.施工環境差，因 塌陷將項目區交通、水利、電力設施破壞，土地積水后土方工程施工條件變差；4.沉陷積 水后土壤特性變差，復墾的耕地質量下降；5.復墾與采煤分開，且積水、淤泥致使復墾施 工周期較長，效率較低，效益較差。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，針對平原高潛水位礦區厚煤層開采未穩 沉塌陷地或待塌陷地提供一種適用于平原礦區厚煤層開采塌陷地動態預復墾方法。

本發明所稱問題是由以下技術方案解決的：

一種平原礦區厚煤層開采塌陷地動態預復墾方法，它是在采煤塌陷未完全、積水未 形成時進行，且可與地下采煤同時進行，它根據所要復墾的規模、范圍及目標由工程設計 計算和工程實施兩個階段組成，所述工程設計計算階段包括如下步驟：

a.預計下沉量計算：利用預計下沉量的公式計算出預計下沉量W_預，并畫出等值線；

式中m為開采厚度；q為下沉系數；α為煤層傾角；s為開采單元的橫坐標；x為 地面任意點的橫坐標；r為主要影響半徑；

b.施工田塊劃分：根據等值線進行施工田塊劃分，將預計下沉量小于2m、預計下沉 量在2m～4m之間、預計下沉量大于4m分為不同的施工田塊；

c.確定施工參數：將上述劃分的施工田塊再劃分為邊長為10m～20m的矩形或方形施 工參數計算區域，施工參數計算區域也是施工過程中的施工控制區域，每一施工參數計算 區域的施工參數計算如下：

施工參數計算區域回填平均厚度：

上式中H₀為下沉前地面標高；H為穩沉后復墾設計標高，為該施工參數計算區 域預下沉量的算術平均值；

當復墾回填材料采用無污染矸石填充時，矸石平均充填厚度為：

用矸石充填時，充填矸石標高為：H_矸＝H+W_預-W_已-覆土厚度

就地取土充填時，充填土層標高為：H_土＝H+W_預-W_已-耕作層厚度

上式中W_已由現場實地測得，耕作層厚度為0.4m，矸石充填時，矸石上部覆土厚度包括耕 作層厚度不小于1m。

上述平原礦區厚煤層開采塌陷地動態預復墾方法，所述工程實施階段以上述劃分的施 工田塊為單元進行分區施工、以上述劃分的矩形或方形施工參數計算區域進行施工參數控 制，實測施工區域已下沉量W_已，根據所計算出的回填平均厚度、充填標高等施工參數進 行施工，施工時先將復墾施工田塊與取土田塊的表土剝離厚度為0.4m移至別處，將無污 染矸石或從取土田塊取土充填于施工區域至充填設計標高H_矸或H_土處，然后將剝離的表土 覆于表面，各施工區域依次進行直至該項目中所有施工田塊充填覆土完畢，最后將所有施 工田塊按當地地表傾斜趨勢進行整體一次平整。

所要復墾的規模、范圍及目標可采用現有技術進行，一般先確定項目區，然后依據煤 礦開采規劃、地質采礦條件，開采推進情況，地表塌陷程度，項目區塌陷前地貌，區域地 形地貌、地表水系等具體條件計算采煤塌陷范圍，進而確定復墾規模、復墾范圍及主要目 標。