[发明专利]浅埋巨厚煤层综放开采塌陷坑区水害防治方法

摘要

本发明为一种浅埋巨厚煤层综放开采塌陷坑区水害防治方法，解决了对于浅埋巨厚煤层开采塌陷区的水害防治，仍旧缺乏一种特别合理和优化的防治方法的问题。本发明采用三七灰土充填压实-黄土回填的方法对塌陷坑区的裂隙群进行治理，防止地表水入渗地下工作面；塌陷坑区坑底面为坡面设计且采用HDPE膜及天然卵石层进行防渗、导流处理，回填覆土，种植草本类植被；在塌陷坑区边坡开设排水渠，防止一次性大量降水入渗地下工作面；在地下工作面两巷道分别建防水闸门，使矿井与采空区隔离开来，确保矿井安全。本发明方法具有参数合理、建造成本低、防治效果好、适应性强、安全性好等优点，特别适用于浅埋巨厚煤层综放开采塌陷坑区的水害防治。

主权项

一种浅埋巨厚煤层综放开采塌陷坑区水害防治方法，其特征在于，包括如下步骤：1）对塌陷坑区内的浅度、中度和深度裂隙分别进行夯填处理，其中，浅度和中度裂隙的夯填方法为：首先将浅度和中度裂隙的上部拓挖成深1.5m、宽0.5m的沟槽，然后用三七灰土（1）进行人工夯填，每填加最多0.2m厚的三七灰土（1）就夯实一次，直至填加夯实的三七灰土（1）厚度达到0.5m、密实度不小于93%，三七灰土（1）填加夯实完毕后接着进行黄土（2）回填，黄土（2）层回填高度至少高出塌陷坑底表面0.2m，最后进行夯实找平；深度裂隙的夯填方法为：首先将深度裂隙的上部拓挖成深2m、宽1m的沟槽，然后用麻袋土（3）充填裂隙，接着再用三七灰土（1）进行人工夯填，每填加最多0.2m厚的三七灰土（1）就夯实一次，直至填加夯实的三七灰土（1）厚度达到1m、密实度不小于93%，三七灰土（1）填加夯实完毕后接着进行黄土（2）回填，黄土（2）层回填高度至少高出塌陷坑底表面0.3m，最后进行夯实找平；2）将塌陷坑区的坑边修理压实成坡度为3:1的边坡，将坑底面填土压实成坡面状且坡面上汇聚形成有一个坡面最低点，坡面最低点位于坑底面与边坡的相交处，边坡上对应坡面最低点的位置挖设有一条一端与坡面最低点相接、另一端延伸至塌陷坑区外且坡度为5‑6°的排水渠，当坑底面有积水时，积水可以沿坑底坡面汇集于坡面最低点，然后再通过排水渠排至塌陷坑区外；经处理后的塌陷坑区的底面和边坡的平整度为±2cm/m2，底面和边坡垂直深度2.5cm内的土层中不含有粒径大于5mm的尖锐物料，底面土层密实度不小于93%、边坡土层密实度不小于90%； 3）选用 6m宽幅、1.5 mm 厚的 HDPE膜（4）作为防渗层，分别铺设于塌陷坑区的坑底和边坡上，其中，坑底面选用光面的HDPE膜（4）进行铺设并将整个坑底面铺满，边坡面选用糙面的HDPE膜（4）进行铺设并将整个边坡面铺满；边坡面在进行HDPE膜（4）铺设时，对位于边坡面坡口处的HDPE膜（4）采用锚固沟法进行锚固，即在边坡面上端距坡口1m处开挖宽、深各0.1m的矩形沟槽（10），然后将HDPE膜（4）沿矩形沟槽（10）底部、侧壁和边缘铺设，然后向矩形沟槽（10）内回填黄土（2）并夯实；4）在塌陷坑区坑底和边坡的HDPE膜（4）上铺设天然卵石导流层，天然卵石导流层按上细下粗分两层进行铺设，其中，上层为厚200mm、粒径为8～16mm的细层天然卵石导流层（5），下层为厚200mm、粒径为16～32mm的粗层天然卵石导流层（6）；在塌陷坑区坑底天然卵石导流层内铺设有一根直径为315mm、倾斜坡度为5%的HDPE 穿孔管（7），HDPE 穿孔管（7）的一端端口位于坑底中心处、另一端端口位于排水渠内；5）在塌陷坑区坑底天然卵石导流层上进行黄土（2）回填，回填黄土（2）的高度为3m，并在回填黄土（2）层上种植草本类植被（8）；6）在井下工作面的两个巷道中，距停采线5m的位置分别各建有一座防水闸门（9）。