[发明专利]地表建设光伏电站的矿井采空区治理方法

说明书

地表建设光伏电站的矿井采空区治理方法，包括步骤：（a）按拟建光伏电站构建物外围尺寸确定矿井地表保护范围；（b）确定矿井地表保护范围内的沉陷数据，包括最大下沉量w、最大水平位移量ε和最大倾斜量i；（c）通过钻探勘察获得保护范围内煤层地质数据和开采数据，包括煤层数量n及各煤层的厚度、埋深及开采情况；（d）针对拟建光伏电站不同类别，根据判断准则，确认开采煤层采空区是否治理必要性，三个判断指标中的一个满足时，即确认开采煤层采空区需要治理，而下沉量w、水平变形ε和倾斜量i三个指标值均满足时，保护范围内地表最大沉陷变形值才被认定是满足等。本发明适用于地表建设光伏电站的矿井采空区治理方法，成本低且高效快捷。

技术领域

本发明涉及矿井采空区治理方法，尤其是地表建设光伏电站的矿井采空区治理方法。

背景技术

煤层开采后在矿井下方会形成采空区。由于采空区的存在，地表会产生一定的裂缝、移动与变形，在采空区影响范围内的新建各种构建物、设施等将产生一定的影响，甚至致使其损坏，不能正常使用，因此，要在矿井采空区地表建设构建物，往往需要对采空区进行治理。目前，在矿井采空区上方地表建设高速公路、高层住宅楼等重要性构建物，通常都是通过对建设区域下方所有影响的采空区进行全部注浆充填处理来实现对采空区的治理，但这样的治理方法极大地增加了建设成本。

光伏发电工程主要有汇集站、逆变器与箱变、高压输电线塔及广泛分布建设的光伏组件与光伏支架等构建物或设施。对于广泛分布的光伏组件与光伏支架，由于其对采煤沉陷区地表沉降变形不敏感，一般不需要对其下采空区进行治理。而汇集站、逆变器与箱变、高压输电线塔等零星分布的单体建构筑物虽然对采煤沉陷区地表沉降变形敏感，但相对于高层住宅楼、办公楼而言要求又要低许多。目前，现有技术中还没有一种适用于地表建设光伏电站的采空区治理方法。

发明内容

本发明提供了一种地表建设光伏电站的矿井采空区治理方法。

本发明采用的技术方案如下：

地表建设光伏电站的矿井采空区治理方法，包括如下步骤：

（a）按拟建光伏电站构建物外围尺寸确定矿井地表保护范围；

（b）确定所述矿井地表保护范围内的沉陷数据，包括最大下沉量w、最大水平位移量ε和最大倾斜量i；

（c）通过钻探勘察获得保护范围内煤层地质数据和开采数据，包括煤层数量n及各煤层的厚度、埋深及开采情况；

（d）针对所述拟建光伏电站不同类别，根据下表判断准则，确认开采煤层采空区是否需要进行治理，三个判断指标中的一个满足时，即确认开采煤层采空区需要治理，而下沉量w、水平变形ε和倾斜量i三个指标值均满足时，保护范围内地表最大沉陷变形值才被认定是满足；

（e）根据下列公式计算得到综合治理角α，其中β是综合移动角，取70°-75°；

α=(90+ β)/2

（f）通过所述矿井地表保护范围边界及α，确定开采煤层采空区治理范围；

（g）针对不同的开采煤层分别判断采空区是否需要治理，在需要治理的情况下，分别确定治理范围；

（h）根据各开采煤层确定的采空区治理范围进行注浆作业。

在上述地表建设光伏电站的矿井采空区治理方法的步骤（a）中，所述拟建光伏电站构建物为汇集站时，外围尺寸根据四周建设围墙的外边界确定，所述拟建光伏电站构建物为其他类别时，外围尺寸根据基础外边界确定。