[发明专利]黄土丘陵沟壑区采煤塌陷裂缝治理方法

说明书

技术领域

本发明属于采煤塌陷区裂缝治理技术领域，尤其是涉及一种黄土丘陵沟壑区采煤塌陷裂缝治理方法。

背景技术

国内西部矿区多位于干旱半干旱地区，尤以黄土丘陵沟壑地貌最为典型。黄土丘陵沟壑区是指地表切割破碎、沟壑密度较大、植被覆盖率低、水土流失严重的黄土黄土低山区。由于黄土丘陵沟壑区水土流失严重，生态环境较为脆弱，该类型矿区连续变形的地表沉陷特征不明显，采煤所引起的地表破坏主要以非连续变形的塌陷裂缝为主。其中，黄土丘陵沟壑区的地质灾害主要为塌陷和与塌陷伴生的地裂缝，其中塌陷的发生主要是由矿区下部的采矿作业而引发，并且受塌陷影响在其周边伴生有多条地裂缝，该地裂缝便为塌陷裂缝，并且在边坡地带多处形成小型滑坡和崩塌，也就是说在边坡较大的黄土丘陵沟壑区采煤过程中，塌陷裂缝经常诱发黄土边坡崩塌，堵塞沟道，破坏植被，加剧水土流失。

现如今，对黄土丘陵沟壑区塌陷地的综合治理技术，国内外相关研究还比较少。尤其对于宽度大于20cm的裂缝，生态破坏严重，有的裂缝直通矿井，这些裂缝如用现有的普通方法进行简单充填，经常会出现裂缝再现的问题，治理效果不理想。这样，不仅对井下安全生产造成威胁，而且不利于地表的生态环境的恢复，并加剧水土流失，为了促使塌陷裂缝区农田生态及植被恢复，必须采取综合措施进行治理。综上，现如今缺少一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、治理效果好的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷裂缝治理方法，能有效解决现有塌陷裂缝充填方法存在的充填后裂缝重新会出现、裂缝治理效果较差等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种黄土丘陵沟壑区采煤塌陷裂缝治理方法，其方法步骤简单、设计合理且实现方便、治理效果好，能解决现有塌陷裂缝充填方法存在的充填后裂缝重新会出现、裂缝治理效果较差等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种黄土丘陵沟壑区采煤塌陷裂缝治理方法，其特征在于：采用分段剥离与交错回填的充填方法对所治理黄土丘陵沟壑区存在的塌陷裂缝进行治理，且塌陷裂缝内的充填结构由下至上分别为垫层、生土层和表土层；所述塌陷裂缝的治理过程如下：

步骤一、治理区段划分：沿纵向延伸方向将需治理裂缝由前至后划分为多个治理区段，多个所述治理区段的数量为N个且其长度均相同，其中N为正整数且N＞3；N个所述治理区段按照布设位置由前至后分别为第1个区段、第2个区段、…、第N个区段；

步骤二、分段剥离与交错回填：由前至后对多个所述治理区段分别进行治理，过程如下：

步骤201、第1个区段治理，包括以下步骤：

步骤2011、第1个区段的表土与生土剥离：对第1个区段左右两侧的表层土和左右两侧上部的生土分别进行剥离，并将剥离的表层土和生土分开堆存；

步骤2012、第2个区段的表土剥离及第1个区段的垫层充填：对第2个区段左右两侧的表层土分别进行剥离并对剥离的表层土进行堆存；与此同时，对第1个区段的垫层进行充填；

步骤2013、第2个区段的生土剥离及第1个区段的生土层充填：待第1个区段的垫层充填完成后，对第2个区段左右两侧上部的生土进行剥离，并将所剥离的生土回填至第1个区段内，形成第1个区段的生土层；

步骤2014、第3个区段的表土剥离及第1个区段的表土层充填：对第3个区段左右两侧的表层土分别进行剥离，并将所剥离的表层土回填至第1个区段内，形成第1个区段的表土层，此时完成第1个区段的治理过程；

步骤202、下一个区段治理：当前所治理区段为第i个区段，其中i为正整数且i=2、3、…、N-2，第i个区段的治理过程如下：

步骤2021、第i个区段的垫层充填：待第i个区段的表土与生土均剥离后，对第i个区段的垫层进行充填；

步骤2022、第i+1个区段的生土剥离及第i个区段的生土层充填：待第i个区段的垫层充填完成后，对第i+1个区段左右两侧上部的生土进行剥离，并将所剥离的生土回填至第i个区段内，形成第i个区段的生土层；

本步骤中，对第i+1个区段左右两侧上部的生土进行剥离之前，第i+1个区段左右两侧的表土已被剥离，且剥离的表土被回填至第i-1个区段内并形成第i-1个区段的表土层；

步骤2023、第i+2个区段的表土剥离及第i个区段的表土层充填：对第i+2个区段左右两侧的表层土分别进行剥离，并将所剥离的表层土回填至第i个区段内，形成第i个区段的表土层，此时完成第i个区段的治理过程；

步骤203、多次重复步骤202，直至完成第N-2个区段的治理过程；