[發明專利]一種中西部煤礦區動態預復墾的新方法

有效

• 申請號: 201810014567.2
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108243647B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 陳秋計
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: A01B79/00
• 分類號: A01B79/00
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

本發明公開了一種適合于中西部煤礦區動態預復墾的新方法，本發明結合沉陷區的土地損毀特點，根據開采沉陷理論，采用梯次動態預復墾方法，即，將未來沉陷區劃分為三個區段，然后，在不同的區段上，可根據田塊寬度，進一步劃分復墾塊段，依次進行治理。大幅減少土地荒蕪時間。

技術領域

本發明所述的是服務于煤礦區生態文明建設需要，適應于中西部平原型礦區，開采后地表不積水的采煤沉陷地動態預復墾新方法。

背景技術

煤炭資源開采沉陷導致了大量土地資源的破壞，嚴重影響了區域的可持續發展。損毀土地的復墾也成為當前迫切需要解決的問題。目前的土地復墾主要針對沉陷穩定后的土地進行治理，導致土地荒廢時間長，治理難度增大。如果能在開采的同時，對損毀土地及時治理，不僅可以控制生態環境退化，而且可以提高土地利用率，對促進礦區可持續發展將起到重要促進作用。因此，動態預復墾成為該領域近年來的研究熱點，但多關注在東部高潛水位礦區，對中西部地區的研究較少。在中國的在中西部平原區，土地利用類型多為耕地，地下潛水位較低，地表沉陷后不出現長期積水。沉陷所引發的坡度變化及裂縫，造成養分流失，耕地質量下降。治理的重點是控制土地退化，減少土地荒廢時間，為最終土地復墾提供基礎。

發明內容

本發明的目的是提供一種中西部煤礦區動態預復墾的新方法，本發明結合沉陷區的土地損毀特點，根據開采沉陷理論，采用梯次動態預復墾方法，將未來沉陷區劃分為三個區段，然后，在不同的區段上，根據田塊寬度，進一步劃分復墾塊段，依次進行治理，大幅減少土地荒蕪時間。

本發明的技術方案是，一種中西部煤礦區動態預復墾的新方法，包括以下步驟

(1)治理區段劃分

將未來沉陷區劃分為三個區段，然后，在不同的區段上，可根據田塊寬度，進一步劃分復墾塊段，依次進行治理；

第一區段(L₁)：開切眼一側沉陷邊界(S₁)至第一個地表最大下沉點(S₂)，長度采用下式估算：

L₁＝H*ctg(δ₀)+H*ctg(ψ₃) (1)

第二區段(L₂)：盆地部分，在走向主斷面上，第一個最大下沉點(S₂)至最后一個地表最大下沉點(S₃)，長度采用下式估算：

L₂＝D₂＝D-D₁-D₃＝D-2*H*ctg(ψ₃) (2)

第三區段(L₃)：第一個地表最后一個最大下沉點(S₃)至停采一側沉陷邊界(S₄)，長度采用下式估算，長度與第一區段相同，

L₃＝H*ctg(δ₀)+H*ctg(ψ₃) (3)

式中，L₁、L₂、L₃分別為第一、第二、第三區段在沉陷區主斷面上的水平長度，δ₀為邊界角，ψ₃為充分采動角，H煤層埋深，D表示采煤工作面走向長度，D₁，D₂和D₃分別表示相應區段在煤層走向上的長度；(2)復墾時間選擇

第一區段復墾時間：設定開切眼時刻為T₀＝0，回采工作面推進速度為V，當回采工作推進到D_s1長度時，時刻T₁＝D_s1/V＝1.4H/V，當T₁時刻或工作面推進距離大于1.4H，可以進行第一區段的復墾工作；