高潜水位采煤沉陷区超前治理技术与应用研究

发布时间：2024-02-27 19:14

　　煤炭资源作为主要的基础能源,推动了中国经济的快速发展。我国东部高潜水位矿区煤炭资源储量丰富,普遍具有埋藏深、煤层多、潜水位高、松散层厚等特点,煤炭资源的开采导致地表沉陷周期长、下沉系数大、地表严重积水,沉陷区土地功能严重退化,大量耕地被损毁,地表建筑物被淹没,生态系统发生转变。为了提高高潜水位采煤沉陷区水土利用率及复垦效率,本文以淮北典型高潜水位矿区为研究对象,研发了高潜水位采煤沉陷区超前治理技术;根据概率积分法地表沉陷预计模型,构建了“挖深垫浅”边界数学模型及地表高程重建模型;设计了超前治理技术施工工艺,并分别以五沟煤矿和淮北中湖复垦区进行了工程实践,分析了沉陷区复垦效果及填土沉陷规律。主要研究内容和成果如下:(1)研发了高潜水位采煤沉陷区超前治理技术。首先,在工作面开采前,根据概率积分法进行地表沉陷预计,根据地表沉陷特征,确定地表“挖深垫浅”边界数学模型,分别建立挖深区域、垫浅区域地表高程重构模型;其次,在沉陷区积水前,对地表进行地形改造,将沉陷深度较大区域土壤复垦至浅部区域,以增加沉陷区可利用土地面积;最后,待工作面开采完毕,地表积水稳定后,进行水土差异化治理和生态系统重构。通过...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1技术路线图

安徽大学硕士学位论文7（2）理论推导与工程实践相结合。为了更好的指导复垦工程的实地施工，利用“挖深垫浅”技术思想、概率积分法基本原理，以内部挖填方平衡为基准，运用数学积分思维，将复杂的三维土方量计算简化为二维平面的积分面积计算，辅以计算机数值计算实验手段，找出复垦的边界与适宜的坡....

图2.1高潜水位采煤沉陷区超前治理方法理论模型

安徽大学硕士学位论文9图2.1高潜水位采煤沉陷区超前治理方法理论模型Fig.2.1Atheoreticalmodeloftheadvancedtreatmentmethodofminingsubsidenceareawithhighgroundwaterlevels2.1.1土方....

图2.2高潜水位超前治理技术路线图

安徽大学硕士学位论文11深垫浅”土垦，以土方量平衡为前提、沉陷区土壤为复垦材料对沉陷区进行复垦；最后，在沉陷区积水后分区进行治理，生态系统重构。2.3超前治理技术流程的设计2.3.1技术流程为了解决高潜水位矿区沉陷周期长，下沉系数大、积水范围广等问题，我们提出了一种超前于地下开采....

图3.2走向主断面“挖深垫浅”边界模型

安徽大学硕士学位论文17图3.2走向主断面“挖深垫浅”边界模型Fig.3.2Theboundarymodelof"deep-diggingandshallow-filling"forthemainsection为了最大范围地复垦沉陷区土地，同时满足土方量平衡的原则，在“挖深垫浅”....

本文编号：3912847