[發明專利]一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法

有效

• 申請號: 201611132130.6
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106761914B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 侯恩科;車曉陽
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21F16/00
• 分類號: E21F16/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、確定淺埋煤層工作面地表待修筑擋水圍堰上游溝道流域面積F：首先，實地勘探淺埋煤層工作面地表影響區域，確定待修筑擋水圍堰位置；然后，采用衛星地面遙感影像或地表高程數據確定地表分水嶺分布特征，確定淺埋煤層工作面地表待修筑擋水圍堰上游的匯水范圍并獲取待修筑擋水圍堰上游的溝道流域面積F；

步驟二、根據公式計算重現期為N年的待修筑擋水圍堰上游洪水流量Q_N，其中，δ為步驟一中地表開采區域綜合參數，α為重現期N的指數，β為流域面積F的指數，為待修筑擋水圍堰上游溝道流域形狀系數且γ為待修筑擋水圍堰上游溝道流域形狀系數的指數，l為實地探測的待修筑擋水圍堰上游溝道流域主溝道長度，H_xN為對應地表開采區域重現期N年x小時的降雨量，η為降雨量H的指數；

步驟三、獲取礦井地表溝道常態洪水流量Q'：根據步驟二中重現期為N年的待修筑擋水圍堰洪水流量Q_N估算礦井溝道常態洪水流量Q'，其中，礦井溝道常態洪水流量Q'滿足：Q'<Q_N；

步驟四、待修筑擋水圍堰導水管道的構建以及擋水圍堰的修筑：首先，根據步驟三中礦井溝道常態洪水流量Q'且構建待修筑擋水圍堰導水管道(8)，其中，D為管道直徑，v為待修筑擋水圍堰中導水管道(8)水流流速且C₁為管道謝才系數且R₁為管道水力半徑且n₁為管道粗糙度，J₁為管道水力坡度且h₁為管道兩端水位差，L₁為管道長；然后，根據確定的礦井溝道常態洪水流量Q'以及待修筑擋水圍堰導水管道尺寸在溝道內修筑鋪設有導水管道的擋水圍堰(1)；

步驟五、修筑臨時人工導流明渠：在淺埋煤層工作面回采前，在與所述擋水圍堰(1)連接的下游采用沙土袋(16)修筑內側坡降比為1:1的臨時人工導流明渠(3)，過程如下：

步驟501、根據公式計算臨時人工導流明渠過水斷面面積A，其中，v'為實測臨時人工導流明渠(3)最大過水斷面洪水流速；

步驟502、根據公式計算臨時人工導流明渠水力半徑其中，n₂為臨時人工導流明渠(3)粗糙系數，J₂為臨時人工導流明渠(3)水力坡度且h₂為臨時人工導流明渠(3)兩端水位差，L₂為臨時人工導流明渠(3)長，C₂為臨時人工導流明渠(3)謝才系數；

步驟503、根據公式計算臨時人工導流明渠濕周P_w；

步驟504、根據公式計算臨時人工導流明渠有效底寬L₃、臨時人工導流明渠(3)有效頂寬L₄和臨時人工導流明渠(3)有效高度h₃；

步驟505、將自然河道向下開挖，并將挖出的土方一部分按步驟504中所計算的臨時人工導流明渠(3)尺寸堆積到河道兩岸，另外部分裝成沙土袋(16)；

步驟506、在河道內鋪設防滲土工布(17)并將步驟505中裝好的沙土袋(16)分兩層堆積在防滲土工布(17)上，修筑臨時人工導流明渠(3)；

步驟六、填充裂縫：在淺埋煤層工作面回采過程中，對溝道中出現的裂縫進行填充；

步驟七、修筑永久性人工導流明渠：在淺埋煤層工作面回采結束后，在溝道修筑永久性人工導流明渠。

2.按照權利要求1所述的一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法，其特征在于：步驟四中所述導水管道(8)為PVC雙壁波紋管，所述PVC雙壁波紋管的管道粗糙度n₁為0.008～0.009。