[发明专利]一种高潜水位煤矿区动态预复垦新方法

摘要

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。

主权项

1.一种高潜水位煤矿区动态预复垦方法，其特征是包括以下步骤：/n(1)治理分区/n首先在走向主断面上，根据常年地下潜水位高程，将工作面开采导致的损毁土地，划分为三类治理区：/n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；/n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；/n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；/n(2)复垦时机选择/n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：/n /n /n式中：W_t是t时刻地表临时下沉值；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；/n其中决定复垦时机的是t时刻地表临时下沉值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：/n(H₀-W_t)≥(H_w+h+d) (3)/nW_t≤[H₀-(H_w+h+d)] (4)/n式中：W_t是t时刻地表临时下沉值；H₀是原地表标高；H_w是潜水位标高；h是表层土厚度；d是鱼塘养殖需要深挖值，根据地表最终下沉值W₀计算深挖值；/n(3)条带挖深垫浅复垦设计/n垂直走向主断面，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；/n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：/n[h+(h+x*i)]*x/2＝[(L/2-x)²*i]/2 (5)/nx＝(L²*i)/(8*h+4*L*i) (6)/n以上参数是根据稳定后的几何参数来计算的，施工时考虑残余变形的影响，治理后的田面具有一定的反坡，抵消后续残余变形的影响，田面反坡的近似值为：/ni_s＝(2W_s/L) (7)/n式中，i_s为田面坡面；W_s为t时刻以后残余下沉量；L为条带长度；/n(4)土壤重构设计/n将需要展开动态预复垦的区域划分为若干条带，条带内再化分为挖深区和垫浅区，条带内底土挖深垫浅，条带间表土回覆，将治理区土层分为表层土和底土，然后根据沉陷演化过程分带治理。/n