[发明专利]一种高潜水位煤矿区动态预复垦新方法

说明书

本发明公开了一种高潜水位煤矿区动态预复垦新方法，本发明根据高潜水位采煤沉陷地的发育特点，提出走向控制(选择复垦时机)，倾向复垦(挖深垫浅治理)，分带剥离，交错回填的动态预复垦方案。能在开采的同时，对拟损毁土地采取治理措施，不仅可以控制生态环境退化，而且可以提高土地利用率。

技术领域

本发明涉及中东部高潜水位矿区的采煤沉陷地动态预复垦方法。

背景技术

煤炭资源开采沉陷导致了大量土地资源的破坏，严重影响了区域的可持续发展。损毁土地的复垦也成为当前迫切需要解决的问题。在中东部平原区，地下潜水位较高，开采沉陷对土地损毁的主要是沉陷区大面积积水，导入大量良田没入水中，积水区周围土地出现盐渍化现象。如果能在开采的同时，对拟损毁土地采取治理措施，不仅可以控制生态环境退化，而且可以提高土地利用率，对促进矿区可持续发展将起到重要促进作用。因此，动态预复垦成为该领域近年来的研究热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种高潜水位煤矿区动态预复垦新方法，能在开采的同时，对拟损毁土地采取治理措施，不仅可以控制生态环境退化，而且可以提高土地利用率，

本发明的技术方案是，一种高潜水位煤矿区动态预复垦新方法，包括以下步骤

(1)治理分区

首先在走向主断面上，根据常年地下潜水位高程，将该工作面开采导致的损毁土地，划分类三类治理区，

一区，位于开切眼一侧，属于填土区，治理措施是通过在二区取土进行垫高，实现正常耕作；

二区，位于走向主断面中部，属于挖深垫浅区，开采沉陷后常年积水，通过分条带挖深垫浅进行治理；

三区，位于停采线一侧，属于填土区，通过在二区取土进行垫高，实现正常耕作；

(2)复垦时机选择

根据Weibull开采沉陷动态函数预计函数，得到复垦时间选择函数：

式中：W_t是复垦时刻t地表临时下沉值；W₀是地表最终下沉值，根据开采条件计算；c，k均为时间影响参数，根据动态沉陷规律进行反演得到；

其中决定复垦时刻的是临时沉陷值W_t，根据以下要求进行确定：施工前，要求地表高程距离潜水位距离>(表土层厚度+挖深值)，即:

(H₀-W_t)≥(H_w+h+d) (3)

W_t≤[H₀-(H_w+h+d)] (4)

式中：W_t地表临时下沉值；H₀原地表标高；H_w潜水位标高；h表层土厚度；d鱼塘养殖需要深挖值(根据稳定后的终值计算深挖值)；(3)条带挖深垫浅复垦设计

垂直走向主断面(工作面长边)，将二区划分成若干治理条带，利用直线近似拟合地形变形，条带内坡降i根据稳定后沉陷值及条带断面长度计算得到。

在对称条带的半剖面上，设定挖深区在条带断面上的长度为x，则垫浅区的长度为L/2-x。根据挖填平衡要求，求取x：

[h+(h+x*i)]*x/2＝[(L/2-x)²*i]/2 (5)

x＝(L²*i)/(8*h+4*L*i) (6)