煤矿沉陷盆地的修复方法与流程

文档序号:12257900阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种煤矿沉陷盆地的修复方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)对沉陷盆地内存在的塌陷坑、台阶状变形、变形坡度较大的塌陷坑进行修复,以消除塌陷坑、附加坡度以及地表裂缝,从而使修复区域的地表形态与周边其他原有形态一致;

2)修复沉陷盆地后,利用煤矿固体废弃物对所述修复后的沉陷盆地进行密实充填,从而修复煤矿原有地表形态;

3)根据沉陷盆地的地理、地质条件,确定沉陷盆地适宜种植的林、草植被,建设人工草地和林地或者灌木林地。

2.根据权利要求1所述的煤矿沉陷盆地的修复方法,其特征在于,所述修复方法还包括:

4)对土壤肥力缺乏或存有局部污染的沉陷盆地,通过向遭受污染的土壤投入污染物降解菌或接种丛枝菌根,以促进沉陷盆地修复区域植被的修复。

3.根据权利要求1所述的煤矿沉陷盆地的修复方法,其特征在于,所述步骤1)包括:

对于深度小于等于5米的塌陷坑,将矸石回填至塌陷坑内,对于深度大于5米的塌陷坑,从该塌陷坑外边缘区域向坑底方向进行推土并回填塌陷坑作业,终止作业坡度与原沉陷盆地坡度夹角小于15°;

对于变形坡度较大的塌陷坑,将塌陷坑顺着变形趋势使塌陷坑坑壁放缓,将坑壁上的土推入盆地底部进行回填,沉陷盆地新边界与原沉陷盆地原始边界的夹角小于15°;

当此类地裂缝有明显竖向位移或垂直错动时,采用水泥浆充填的方法修复地裂缝,或者从垂直错动的台阶变形地裂缝的外边缘向地裂缝方向进行推土,使土被推入缝隙中,终止作业坡度与原沉陷盆地坡度夹角小于15°。

4.根据权利要求1所述的煤矿沉陷盆地的修复方法,其特征在于,所述步骤2)包括:

剥离沉陷盆地修复区域内的表土,并向沉陷盆地的外边缘外延15~20m;

根据变形深度与盆地最大弦长比的不同将沉陷盆地分为I类为变形深度与盆地最大弦长比≥0.6、II类为变形深度与盆地最大弦长比0.1~0.6、III类 变形深度与盆地最大弦长比<0.1,I类沉陷盆地需3层及以上地表回填,II类沉陷盆地需2层及以上地表回填,III类沉陷盆地需1层以上地表回填;

使用水泥浆或者高水材料注入沉陷盆地边缘的裂缝以及回填矸石后的沉陷盆地边缘处的裂隙,充填至裂隙内可见充填材料液面;

在顶层回填层上进行表土重覆。

5.根据权利要求4所述的煤矿沉陷盆地的修复方法,其特征在于,所述表土剥离深度为100~800mm。

6.根据权利要求4所述的煤矿沉陷盆地的修复方法,其特征在于,所述剥离后的表土堆积存放,每周向表土堆放区域喷水不少于3次,单位面积喷洒时间不少于20秒,喷水量为4~6平方米表土/立方米水。

7.根据权利要求4所述的煤矿沉陷盆地的修复方法,其特征在于,所述煤矿固体废弃物选自矸石、粉煤灰中的至少一种,其中所述矸石选自灰褐色矸石与红色矸石,其黑色矸石成分低于5%。

8.根据权利要求4所述的煤矿沉陷盆地的修复方法,其特征在于,所述I类沉陷盆地至少分3层回填,底层回填矸石,厚度为总回填高度65%~70%,压实度85%~90%;中间层回填矸石与砂土的混合物,其中砂石含量28~35%,厚度为总回填高度15%~18%,压实度90%~93%;上层回填矸石、粘土的混合物,其中粘土含量50%~55%,厚度为总回填高度12%~15%,压实度80%~83%;

所述II类沉陷盆地至少分2层回填,底层回填矸石,厚度约为总回填高度72%~75%,压实度85%~88%;第二层回填矸石、砂土与粘土的混合物,厚度为总回填高度25%~28%,其中矸石含量50%~55%,压实度90%~92%;

所述III类沉陷盆地回填矸石、砂土与粘土的混合物,其中矸石含量70%~75%,压实度90%~92%。

9.根据权利要求4所述的煤矿沉陷盆地的修复方法,其特征在于,对于尖灭式裂缝,直接注浆;对于贯通式裂缝,先使用矸石作为缝隙骨架充填,矸石直径不大于5cm,然后对矸石缝隙注浆至地表有稳定的浆液液面为止。

10.根据权利要求4所述的煤矿沉陷盆地的修复方法,其特征在于,所述表土重覆步骤包括:

在顶层回填层上铺覆表层土壤重覆层,回填前剥离的表土需要多次分层 重覆,至少3层重覆完成,总重覆厚度为200~400mm,沉陷盆地周边区域重覆表土逐渐变薄,直至与周围原始表土重合。

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