[发明专利]一种露天煤矿地下水库、水库储水体及水库库容计算方法

权利要求书

1.一种露天煤矿地下水库储水体，其特征在于：所述储水体包括三层储水体，由地下水库库底向上依次交错式设置，所述储水体之间及其周围采用露天煤矿内排土填充，每层所述储水体由2-6排预制管涵交错堆叠而成，所述预制管涵之间的堆叠间隙采用碎石填充，所述预制管涵上设置多排涵孔，每排涵孔的个数为4-8个，均匀设置在所述预制管涵同一圆周上，每两排涵孔之间设置中心孔，便于所述预制管涵之间导水，位于露天煤矿四周边界的预制管涵侧壁不设置涵孔，以保证地下水库有效储水。

2.根据权利要求1所述的露天煤矿地下水库储水体，其特征在于：所述预制管涵的内径为1.5-1.8m，外径为1.9-2.2m，壁厚0.4-0.7m，所述预制管涵的长度为40-60m，所述预制管涵上的每排涵孔的间距为1.5-2.0m，所述涵孔的孔径为16cm。

3.根据权利要求1所述的露天煤矿地下水库储水体，其特征在于：所述预制管涵由碎石和中粗砂作为骨料与水泥配比成混凝土，再用甲级冷拔低碳钢螺旋状钢筋作加强筋预制而成。

4.一种露天煤矿地下水库，其特征在于：包括权利要求1-3任一项所述的储水体，以及心墙挡水坝；所述心墙挡水坝根据露天煤矿内排土场位置，选址在采区边界，不同地下水库的心墙挡水坝朝向剥离区方向依次构筑；每个地下水库设置所述储水体，所述储水体包括三层储水体，由地下水库库底向上依次交错式设置，每层所述储水体由2-6排预制管涵交错堆叠而成，所述预制管涵之间的堆叠间隙采用碎石填充，所述预制管涵上设置多排涵孔，每排涵孔的个数为4-8个，均匀设置在所述预制管涵同一圆周上，每两排涵孔之间设置中心孔，便于所述预制管涵之间导水，位于露天煤矿四周边界的预制管涵侧壁不设置涵孔，以保证地下水库有效储水；所述储水体之间及其周围采用露天煤矿内排土填充至与所述心墙挡水坝高度相同，不同地下水库库间设有输水管网，方便不同地下水库之间调水。

5.根据权利要求4所述的露天煤矿地下水库，其特征在于：所述心墙挡水坝为混凝土重力坝或土石重力坝，分阶段浇筑和碾压而成，所述心墙挡水坝的坝顶宽度为10-15m，坝坡角度为87º，心墙挡水坝底部边缘与库底防渗铺设底部边缘之间的垂直距离H_b为10-15m，坝体高度H_N与露天煤矿坑深H的关系为H=H_N+10m，坝体最大宽度W与露天煤矿坑深H的关系为W=20m+(H-10m)/tan87°。

6.根据权利要求4所述的露天煤矿地下水库，其特征在于：所述地下水库库底设置库底防渗层，所述库底防渗层采用露天煤矿表层剥离的黑粘泥碾压铺设而成。

7.一种权利要求4-6任一项所述的露天煤矿地下水库库容的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

采集露天煤矿内排土场的排土高度D_m，通过公式N=D_m/2*3.8计算所述露天煤矿交错式地下水库的分布数目N；

采集露天煤矿内排土场的最小宽度W_m，通过公式N_C=W_m/2*1.9计算所述露天煤矿内排土场的单个地下水库所需的所述储水体的预制管涵数目N_C；

将露天煤矿内排土场的地下水库库容依次记为V_R1、V_R2、…、V_Rn，采集露天煤矿内排土场不同位置的所述储水体中堆叠的预制管涵的长度L_Rn、然后通过如下公式计算所述露天煤矿内排土场的地下水库总库容：

V_R= V_R1 + V_R2 + … + V_Rn=[π×(1.5/2)²]×(L_R1+ L_R2+…+ L_Rn)×N_C；

其中，N和N_C四舍五入取整数， n代表地下水库库号。