[发明专利]一种沟道区浅埋煤层采空塌陷地的治理方法

说明书

本发明公开了一种沟道区浅埋煤层采空塌陷地的治理方法，包括步骤一、划分治理条带；步骤二、采空塌陷地分条带治理：按照下游至上游的顺序依次对多个治理条带进行治理，先对塌陷地治理区进行剥挖，剥挖后由下至上依次按照底部隔水层、底部含水层、底土层、顶部隔水层、蓄水型心土层和表土层进行填筑，同时设置防渗墙和排渗水沟。本发明通过剥挖式治理，回收残煤，去除自燃隐患，分层回填，消除顶板垮落隐患，重构一个适合生态恢复的海绵型地层结构，下雨时能蓄水、渗水、净水，干旱时将蓄存的水释放并加以利用，提升沉陷区生态恢复效果和应对自然灾害的能力，提升治理区的社会及生态效益。

技术领域

本发明属于煤层采空塌陷地治理技术领域，具体涉及一种沟道区浅埋煤层采空塌陷地的治理方法。

背景技术

我国陕北地区煤炭资源丰富，由于经过多年的开采，已形成了大面积的采空区。在沟道区的煤层埋藏较浅，其平均埋深35m左右，尽管矿井开采时为防止塌陷，留有保护煤柱，煤顶等措施，但由于采空区没有进行回填作业，采空区存在时间比较长，在重力的作用下，加之各种扰动仍然造成采空区塌陷；开采沉陷不仅导致地表出现大量塌陷裂缝，破坏地表形态，而且塌陷裂缝直达采空区，导致采空区的残煤与空气直接接触，引发残煤自燃，排放CO等有害气体，影响周边环境。必须采取针对性措施，对这类采煤塌陷地进行科学治理。现阶段多采取的方式是简单的裂缝充填或者大规模的剥挖灭火，缺少系统考虑。裂缝充填不能从根本上解决问题，而大规模的剥挖治理易导致地层层序混乱，土壤结构破坏，不易于农作物种植和生态恢复。

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，提供一种沟道区浅埋煤层采空塌陷地的治理方法，其通过剥挖式治理，回收残煤，去除自燃隐患，分层回填，消除顶板垮落隐患，重构一个适合生态恢复的海绵型地层结构，下雨时能蓄水、渗水、净水，干旱时将蓄存的水释放并加以利用，提升沉陷区生态恢复效果和应对自然灾害等能力，将地表建设成适合治理区农业种植的高标准耕地，提升治理区的社会效益、生态效益和经济效益。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种沟道区浅埋煤层采空塌陷地的治理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、划分治理条带：从沟道区的下游开始向上游将采空塌陷地分为多个治理条带，每个所述治理条带的宽度在30m～50m；

步骤二、采空塌陷地分条带治理：按照下游至上游的顺序依次对多个治理条带进行治理，多个治理条带的治理方法均相同，对任一治理条带进行治理时，均包括以下步骤：

步骤201、对治理条带内的土体进行剥挖，直至剥挖至煤层底板的上方；

步骤202、在已剥挖的治理条带的煤层底板上设置底部隔水层；

步骤203、在底部隔水层上施工防渗墙段，所述防渗墙段的外侧与底部隔水层的外侧相平齐；

步骤204、在底部隔水层上由下至上依次设置底部含水层和底土层；其中，底土层的顶部与防渗墙段的顶部相平齐，所述底部含水层和底土层与防渗墙段相贴合；

步骤205、在底土层的一侧设置排渗水沟段，其中，所述排渗水沟段的顶部延伸至沟道区地表上方，所述排渗水沟段的顶部敞口且其底部设置有多个透水窗口；

步骤206、在底土层和防渗墙段的顶部未设置排渗水沟段的区域由下至上依次设置顶部隔水层、蓄水型心土层和表土层，所述表土层表面与沟道区地表相平齐。

上述的一种沟道区浅埋煤层采空塌陷地的治理方法，其特征在于：所述底部隔水层紧贴煤层底板的顶部设置，所述底部隔水层和顶部隔水层均采用离石组黄土进行铺设；所述底部含水层采用治理条带剥挖的煤层上方的侏罗系中统延安组的岩土来进行铺设；所述底土层采用风化的基岩和治理条带剥挖过程中形成岩石碎屑进行铺设；所述蓄水型心土层采用上更新统萨拉乌苏组的沙土进行铺设；所述表土层采用治理条带剥挖的耕作层或熟化土壤进行铺设。