[发明专利]一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法。

背景技术

煤炭资源开采往往造成地表沉陷，在采煤沉陷区地表建设光伏发电工程，必须对光伏电站建设地块地表稳定性进行评估。其意义主要在于：一方面，避免对沉陷区地块危害影响程度认识不足，盲目地建设施工，相应保护措施不足，可能会对光伏电站安全建设及运营产生不利影响；另一方面，避免过度地拔高危害影响程度，采取过度的保护措施，加大人力物力财力的投资，增加不必要的地块光伏电站建设成本。但目前，现有技术中还没有对沉陷区地块地表建设光伏电站的适宜性评估方法。

发明内容

本发明提供了一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，通过科学、全面的评估地块地表建设光伏电站适宜性，为光伏电站在采煤沉陷区地块地表的建设提供可靠的施工依据，确保光伏电站建设中安全施工及在建成后正常运行。

本发明采用的技术方案如下：

一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，包括以下步骤：

（a）根据采煤沉陷区地块内拟建设光伏电站的具体情况，确定采煤沉陷区地块评估范围；

（b）收集采煤沉陷区地块内的地质勘探数据和开采数据以及地表沉陷数据；

（c）预测采煤沉陷区地块评估范围内地表残余沉陷变形数据，下沉系数根据评估范围地表下方采空区开采结束年限及光伏电站服务期确定，选取0.03～0.40，计算绘制出评估范围在拟建光伏电站服务期内的地表下沉、倾斜、水平变形和曲率变形等值线图，进而得到评估范围内各地表变形值最大值；

（d）评估拟建光伏电站建设荷载对评估范围地表下方采空区的稳定性影响，确认采空区是否处于稳定状态，所述地块电站建设荷载包括施工动荷载和设施或建构筑静荷载；

（e）在确认采空区处于稳定状态下，根据下表中光伏组件与光伏支架建设适宜性分区评估准则，获得开采沉陷区地块关于光伏组件与光伏支架建设适宜性分区；

（f）在确认采空区处于稳定状态下，根据下表中逆变器与箱变建设适宜性分区评估准则，获得开采沉陷区地块关于逆变器与箱变建设适宜性分区。

在上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法的步骤（a）中，采煤沉陷区地块内拟建设光伏电站的具体情况包括光伏电站建设总体规划、拟建设设施及建构筑物布置、尺寸和荷载。

在采煤沉陷区地块内开采煤层数据和采空区塌陷状况未知情况下，上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法在进行步骤（c）之前，进行物探或钻探勘查，获得开采煤层数据和采空区地质采矿数据。

在进行物探或钻探勘查时，钻探勘查孔按照逆变器与箱变拟建设位置布置，在每个逆变器与箱变建设位置中心各布置1个勘查孔。

在上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法的步骤（d）中，当地块评估范围地表下方采空区实际采深H大于临界采深H_临时，确认采空区处于稳定状态，H_临表达式为：

H_临=H_裂＋H_影+h

其中，H_裂为采空区导水裂缝带高度，多煤层开采时，取位置最高的数据，H_影为建筑荷载向地下的影响深度，h为误差范围，取h=5～10m。

在上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法中，拟建光伏电站地块被分为若干个建设区域，在评估时，需要对所有建设区域逐个评估，每个区域评估范围为区域外边缘外扩100m。

上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法还包括步骤：对采煤沉陷区地表残余沉陷变形预测分析。预测采煤沉陷区地表今后还将产生的沉陷变形数据采用概率积分法，根据评估范围内地质采矿条件、采空区开采结束时间以及地块电站服务期限（按25年的服务期计算）等综合因素，选取采空区残余下沉系数0.03～0.40，规划开采下沉系数0.5～0.90，计算给出评估范围内在电站服务期内的地表下沉、倾斜、水平变形、曲率变形等值线图。根据计算得到的评估范围内各种地表变形值最大值情况，分析地块拟建电站可能的沉陷损坏程度。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：