本發(fā)明屬于礦井溝道潰水技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法。
背景技術(shù):
隨著我國(guó)煤炭資源開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略西移,近些年,西部煤炭資源大規(guī)模開(kāi)采中遇到的礦井水害問(wèn)題日益突出。其中,在煤層埋藏較淺、地表溝道及其支溝發(fā)育的區(qū)域,煤層開(kāi)采后上覆巖層中產(chǎn)生的垮落帶和裂縫帶會(huì)直達(dá)地表,在地表形成比較寬的裂縫,一旦遇到暴雨,就可能引發(fā)溝道洪水潰入井下而造成水害事故,因此在煤炭生產(chǎn)中需要研究過(guò)溝開(kāi)采水害防治方法。目前,對(duì)過(guò)溝開(kāi)采溝道洪水潰入井下的防治方法有多種,第一種方法為留設(shè)溝道防水煤柱而直接丟棄溝道下方煤炭資源;第二種方法為填埋溝道裂縫防止洪水潰入井下。第一種方法給采煤工作面布置造成較大困難,且會(huì)造成煤炭資源的浪費(fèi)。第二種方法是在溝道產(chǎn)生裂縫后簡(jiǎn)單填埋裂縫,不能保證裂縫填埋質(zhì)量不高而在洪水作用下開(kāi)裂潰水,也不能預(yù)防過(guò)溝開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的未及時(shí)填埋裂縫的潰水,使礦井安全難于保障。鑒于以上缺陷,本發(fā)明提出一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害的防治方法,以克服上述技術(shù)問(wèn)題,對(duì)淺埋煤層過(guò)溝開(kāi)采水害防治工作具有實(shí)際指導(dǎo)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,方法步驟簡(jiǎn)單,可提供淺埋煤層工作面回采前、回采時(shí)、回采結(jié)束后三個(gè)不同時(shí)期地表溝道洪水防治方法,既可減少煤炭資源開(kāi)采過(guò)程中的不必要浪費(fèi),又能有效預(yù)防礦井水害,便于推廣使用。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,其特征在于該方法包括以下步驟:
步驟一、確定淺埋煤層工作面地表待修筑擋水圍堰上游溝道流域面積F:首先,實(shí)地勘探淺埋煤層工作面地表影響區(qū)域,確定待修筑擋水圍堰位置;然后,采用衛(wèi)星地面遙感影像或地表高程數(shù)據(jù)確定地表分水嶺分布特征,確定淺埋煤層工作面地表待修筑擋水圍堰上游的匯水范圍并獲取待修筑擋水圍堰上游的溝道流域面積F;
步驟二、根據(jù)公式計(jì)算重現(xiàn)期為N年的待修筑擋水圍堰上游洪水流量QN,其中,δ為步驟一中地表開(kāi)采區(qū)域綜合參數(shù),α為重現(xiàn)期N的指數(shù),β為流域面積F的指數(shù),為待修筑擋水圍堰上游溝道流域形狀系數(shù)且γ為待修筑擋水圍堰上游溝道流域形狀系數(shù)的指數(shù),l為實(shí)地探測(cè)的待修筑擋水圍堰上游溝道流域主溝道長(zhǎng)度,HxN為對(duì)應(yīng)地表開(kāi)采區(qū)域重現(xiàn)期N年x小時(shí)的降雨量,η為降雨量H的指數(shù);
步驟三、獲取礦井地表溝道常態(tài)洪水流量Q':根據(jù)步驟二中重現(xiàn)期為N年的待修筑擋水圍堰洪水流量QN估算礦井溝道常態(tài)洪水流量Q',其中,礦井溝道常態(tài)洪水流量Q'滿足:Q'<QN;
步驟四、待修筑擋水圍堰導(dǎo)水管道的構(gòu)建以及擋水圍堰的修筑:首先,根據(jù)步驟三中礦井溝道常態(tài)洪水流量Q'且構(gòu)建待修筑擋水圍堰導(dǎo)水管道,其中,D為管道直徑,v為待修筑擋水圍堰中導(dǎo)水管道水流流速且C1為管道謝才系數(shù)且R1為管道水力半徑且n1為管道粗糙度,J1為管道水力坡度且h1為管道兩端水位差,L1為管道長(zhǎng);然后,根據(jù)確定的礦井溝道常態(tài)洪水流量Q'以及待修筑擋水圍堰導(dǎo)水管道尺寸在溝道內(nèi)修筑鋪設(shè)有導(dǎo)水管道的擋水圍堰;
步驟五、修筑臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠:在淺埋煤層工作面回采前,在與所述擋水圍堰連接的下游采用沙土袋修筑內(nèi)側(cè)坡降比為1:1的臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠,過(guò)程如下:
步驟501、根據(jù)公式計(jì)算臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠過(guò)水?dāng)嗝婷娣eA,其中,v'為實(shí)測(cè)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠最大過(guò)水?dāng)嗝婧樗魉伲?/p>
步驟502、根據(jù)公式計(jì)算臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠水力半徑其中,n2為臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠粗糙系數(shù),J2為臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠水力坡度且h2為臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠兩端水位差,L1為臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠長(zhǎng),C2為臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠謝才系數(shù);
步驟503、根據(jù)公式計(jì)算臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠濕周Pw;
步驟504、根據(jù)公式計(jì)算臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠有效底寬L3、臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠有效頂寬L4和臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠有效高度h3;
步驟505、將自然河道向下開(kāi)挖,并將挖出的土方一部分按步驟504中所計(jì)算的臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠尺寸堆積到河道兩岸,另外部分裝成沙土袋;
步驟506、在河道內(nèi)鋪設(shè)防滲土工布并將步驟505中裝好的沙土袋分兩層堆積在防滲土工布上,修筑臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠;
步驟六、填充裂縫:在淺埋煤層工作面回采過(guò)程中,對(duì)溝道中出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行填充;
步驟七、修筑永久性人工導(dǎo)流明渠:在淺埋煤層工作面回采結(jié)束后,在溝道修筑永久性人工導(dǎo)流明渠。
上述的一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,其特征在于:步驟四中所述導(dǎo)水管道為PVC雙壁波紋管,所述PVC雙壁波紋管的管道粗糙度n1為0.008~0.009。
上述的一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,其特征在于:步驟七中修筑永久性人工導(dǎo)流明渠:實(shí)地查看臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所處的地理位置,當(dāng)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所處位置一邊是田地,另一邊是原有天然河道時(shí),執(zhí)行步驟71;當(dāng)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所處河道上時(shí),執(zhí)行步驟72;
步驟71、實(shí)地查看臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠防水,當(dāng)淺埋煤層工作面回采結(jié)束后,臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠防水作用未受破壞,將臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠作為永久性人工導(dǎo)流明渠,重新加高修筑臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠并對(duì)另一邊原有天然河道進(jìn)行填壓改造;當(dāng)淺埋煤層工作面回采結(jié)束后,臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠防水作用已被破壞,拆除臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠,在修筑永久性人工導(dǎo)流明渠前需將臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠防移除或移至河道邊上,對(duì)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所占用的河道裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí),修筑永久性人工導(dǎo)流明渠;
步驟72、實(shí)地查看臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠防水,當(dāng)淺埋煤層工作面回采結(jié)束后,臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠防水未受破壞,將臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠作為永久性人工導(dǎo)流明渠;當(dāng)淺埋煤層工作面回采結(jié)束后,臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠防水被破壞,拆除臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠,在修筑永久性人工導(dǎo)流明渠前需將臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠防移除或移至河道邊上;然后,將自然河道向下開(kāi)挖,對(duì)河道內(nèi)形成的裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí),修筑永久性人工導(dǎo)流明渠。
上述的一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,其特征在于:步驟72中對(duì)河道內(nèi)形成的裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí)并修筑永久性人工導(dǎo)流明渠時(shí),首先,采用沙袋、樹(shù)枝和石塊作為骨架,再用沙土填充夯實(shí),修復(fù)河道內(nèi)形成的裂縫;然后,將挖出土方一部分堆積到河道兩岸,另外部分裝成沙土袋,在河道內(nèi)鋪設(shè)第一層防滲土工布,在第一層防滲土工布上面堆積第一層沙土袋,再在第一層沙土袋上鋪設(shè)第二層防滲工程布,在第二層防滲土工布上堆積第二層沙土袋,形成永久性人工導(dǎo)流明渠。
上述的一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,其特征在于:步驟72中對(duì)河道內(nèi)形成的裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí)并修筑永久性人工導(dǎo)流明渠時(shí),首先,采用沙袋、樹(shù)枝和石塊作為骨架,再用沙土填充夯實(shí),修復(fù)河道內(nèi)形成的裂縫;然后,鋪設(shè)三合土河床,所述三合土河床中三合土采用泥土、熟石灰和沙,泥土、熟石灰和沙依次的配比比例為1:3:6。
上述的一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,其特征在于:步驟72中對(duì)河道內(nèi)形成的裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí)并修筑永久性人工導(dǎo)流明渠時(shí),首先,采用沙袋、樹(shù)枝和石塊作為骨架,再用沙土填充夯實(shí),修復(fù)河道內(nèi)形成的裂縫;然后,依次鋪設(shè)膨潤(rùn)土、黏土和碎石層,從溝底至兩邊回填沙土且分層進(jìn)行機(jī)械或人工夯實(shí),所述永久性人工導(dǎo)流明渠為弧形結(jié)構(gòu)。
上述的一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,其特征在于:步驟71中對(duì)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所占用的河道內(nèi)形成的裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí)并修筑永久性人工導(dǎo)流明渠時(shí),過(guò)程如下:
步驟I、測(cè)量臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所占用的河道內(nèi)形成的裂縫寬度:當(dāng)該裂縫寬度大于0.2m時(shí),執(zhí)行步驟II;當(dāng)該裂縫寬度在0.02m~0.2m時(shí),執(zhí)行步驟III;當(dāng)該裂縫寬度小于0.02m時(shí),執(zhí)行步驟IV;
步驟II、在臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所占用的河道內(nèi)向下開(kāi)挖深度大于1m,用礦井產(chǎn)生的煤矸石、沙袋和大石塊作為骨架來(lái)進(jìn)行充填,再用黃土填充夯實(shí),形成襯墊層且所述襯墊層深度不小于0.2m;在所述襯墊層上用三七土進(jìn)行充填夯實(shí),所述三七土采用泥土和熟石灰,泥土和熟石灰的配比比例為7:3,形成防滲層且所述防滲層深度不小于0.5m;在所述防滲層上用該裂縫區(qū)兩側(cè)的黃土來(lái)填充夯實(shí),形成表土層且所述表土層深度不小于0.3m;
步驟III、在臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所占用的河道內(nèi)向下開(kāi)挖深度大于0.6m,用樹(shù)枝和石塊作為骨架,再用黃土填充夯實(shí),形成襯墊層且所述襯墊層深度不小于0.2m;在所述襯墊層上用三七土進(jìn)行充填夯實(shí),所述三七土采用泥土和熟石灰,泥土和熟石灰的配比比例為7:3,形成防滲層且所述防滲層深度不小于0.3m;在所述防滲層上用該裂縫區(qū)兩側(cè)的黃土來(lái)填充夯實(shí),形成表土層且所述表土層深度不小于0.1m;
步驟IV、采用黃土填充夯實(shí),再在夯實(shí)的黃土上鋪設(shè)三七土進(jìn)行充填夯實(shí),所述三七土采用泥土和熟石灰,泥土和熟石灰的配比比例為7:3。
上述的任意一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,其特征在于:步驟七中修筑的永久性人工導(dǎo)流明渠與臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠尺寸相同。
上述的任意一種淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,其特征在于:步驟四中所述導(dǎo)水管道和步驟五中所述臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠的進(jìn)水端均設(shè)置有用于阻擋洪水夾帶雜物的篦子。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明通過(guò)衛(wèi)星地面遙感影像或地表高程數(shù)據(jù)在對(duì)淺埋煤層工作面回采前參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析,確定出待修筑擋水圍堰上游溝道流域面積,并通過(guò)歷年水文資料估算出該區(qū)域的降水量,構(gòu)筑一個(gè)可承載該區(qū)域洪水量的擋水圍堰,安全可靠,便于推廣使用。
2、本發(fā)明修筑的臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠對(duì)地表溝道流水可進(jìn)行有效疏導(dǎo),防治流水潰入井下,經(jīng)濟(jì)合理,施工周期短;在工作面回采時(shí)對(duì)地表裂縫進(jìn)行實(shí)時(shí)填充,操作安全可行,且為修筑永久性人工導(dǎo)流明渠做好一個(gè)基礎(chǔ),可減少后期工作量,效果好。
3、本發(fā)明在淺埋煤層工作面回采結(jié)束后修筑永久性人工導(dǎo)流明渠,且可根據(jù)實(shí)際的地理環(huán)境,選擇適合該區(qū)域的永久性人工導(dǎo)流明渠結(jié)構(gòu),環(huán)保美觀,動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)施工,一勞永逸,方法步驟簡(jiǎn)單有效。
綜上所述,本發(fā)明設(shè)計(jì)新穎合理,方法步驟簡(jiǎn)單,可提供淺埋煤層工作面回采前、回采時(shí)、回采結(jié)束后三個(gè)不同時(shí)期地表溝道洪水防治方法,既可減少煤炭資源開(kāi)采過(guò)程不必要的浪費(fèi),且其操作安全可行、經(jīng)濟(jì)合理,動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)施工,效果好,便于推廣使用。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的方法流程框圖。
圖2為本發(fā)明擋水圍堰與臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠的位置關(guān)系俯視圖。
圖3為本發(fā)明擋水圍堰的正視圖。
圖4為圖3的側(cè)視圖。
圖5為本發(fā)明永久性人工導(dǎo)流明渠的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明永久性人工導(dǎo)流明渠的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
1—擋水圍堰; 2—排水渠; 3—臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠;
8—導(dǎo)水管道; 9—防滲層; 16—沙土袋;
17—防滲土工布; 19—土層; 20—三合土;
25—膨潤(rùn)土; 26—黏土; 28—沙土;
29—碎石層; 30—基巖層。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本發(fā)明淺埋煤層礦井溝道洪水潰水水害防治方法,其特征在于該方法包括以下步驟:
步驟一、確定淺埋煤層工作面地表待修筑擋水圍堰上游溝道流域面積F:首先,實(shí)地勘探淺埋煤層工作面地表影響區(qū)域,確定待修筑擋水圍堰位置;然后,采用衛(wèi)星地面遙感影像或地表高程數(shù)據(jù)確定地表分水嶺分布特征,確定淺埋煤層工作面地表待修筑擋水圍堰上游的匯水范圍并獲取待修筑擋水圍堰上游的溝道流域面積F;
步驟二、根據(jù)公式計(jì)算重現(xiàn)期為N年的待修筑擋水圍堰上游洪水流量QN,其中,δ為步驟一中地表開(kāi)采區(qū)域綜合參數(shù),α為重現(xiàn)期N的指數(shù),β為流域面積F的指數(shù),為待修筑擋水圍堰上游溝道流域形狀系數(shù)且γ為待修筑擋水圍堰上游溝道流域形狀系數(shù)的指數(shù),l為實(shí)地探測(cè)的待修筑擋水圍堰上游溝道流域主溝道長(zhǎng)度,HxN為對(duì)應(yīng)地表開(kāi)采區(qū)域重現(xiàn)期N年x小時(shí)的降雨量,η為降雨量H的指數(shù);
本實(shí)施例中,查當(dāng)?shù)氐乃氖謨?cè)確定不同地表特征區(qū)域的綜合參數(shù),其中,降雨量H的指數(shù)η為降雨量H3的指數(shù),見(jiàn)表1。
表1
步驟三、獲取礦井地表溝道常態(tài)洪水流量Q':根據(jù)步驟二中重現(xiàn)期為N年的待修筑擋水圍堰洪水流量QN估算礦井溝道常態(tài)洪水流量Q',其中,礦井溝道常態(tài)洪水流量Q'滿足:Q'<QN;
所述礦井溝道常態(tài)洪水流量Q'為針對(duì)降雨量小且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的溝道常態(tài)洪水流量,可根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃氖謨?cè)記錄的地表開(kāi)采區(qū)域的地表開(kāi)采區(qū)域綜合參數(shù)確定。
步驟四、待修筑擋水圍堰導(dǎo)水管道的構(gòu)建以及擋水圍堰的修筑:首先,根據(jù)步驟三中礦井溝道常態(tài)洪水流量Q'且構(gòu)建待修筑擋水圍堰導(dǎo)水管道8,其中,D為管道直徑,v為待修筑擋水圍堰中導(dǎo)水管道8水流流速且C1為管道謝才系數(shù)且R1為管道水力半徑且n1為管道粗糙度,J1為管道水力坡度且h1為管道兩端水位差,L1為管道長(zhǎng);然后,根據(jù)確定的礦井溝道常態(tài)洪水流量Q'以及待修筑擋水圍堰導(dǎo)水管道尺寸在溝道內(nèi)修筑鋪設(shè)有導(dǎo)水管道的擋水圍堰1;
如圖3和圖4所示,實(shí)際使用中,在擋水圍堰1上設(shè)置待修筑擋水圍堰導(dǎo)水管道8用于排放降雨量小且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的溝道常態(tài)洪水流量,修筑導(dǎo)水管道8時(shí)在擋水圍堰1內(nèi)鋪設(shè)防滲層9,起到有效阻止流水滲漏的作用;在待修筑擋水圍堰上開(kāi)有排水渠2用于將大流量洪水泄放并通過(guò)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠進(jìn)行疏導(dǎo),避免洪水超過(guò)一定的安全高度,造成擋水圍堰決堤。
本實(shí)施例中,步驟四中所述導(dǎo)水管道8為PVC雙壁波紋管,所述PVC雙壁波紋管的管道粗糙度n1為0.008~0.009。
步驟五、修筑臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠:在淺埋煤層工作面回采前,在與所述擋水圍堰1連接的下游采用沙土袋16修筑內(nèi)側(cè)坡降比為1:1的臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3,過(guò)程如下:
如圖2所示,在擋水圍堰1連接的下游修筑臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠,將擋水圍堰1圍擋起來(lái)的洪水排引至安全區(qū)域,避免造成淺埋煤層礦井溝道工作面進(jìn)水。
步驟501、根據(jù)公式計(jì)算臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠過(guò)水?dāng)嗝婷娣eA,其中,v'為實(shí)測(cè)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3最大過(guò)水?dāng)嗝婧樗魉伲?/p>
步驟502、根據(jù)公式計(jì)算臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠水力半徑其中,n2為臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3粗糙系數(shù),J2為臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3水力坡度且h2為臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3兩端水位差,L1為臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3長(zhǎng),C2為臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3謝才系數(shù);
本實(shí)施例中,將臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠修筑至所選的安全區(qū)域時(shí),臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3的長(zhǎng)度可實(shí)際測(cè)量,臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3兩端水位差h2和臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3水力坡度J2均采用平均值,可方便獲取,因此可得臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠水力半徑R2。
步驟503、根據(jù)公式計(jì)算臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠濕周Pw;
步驟504、根據(jù)公式計(jì)算臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠有效底寬L3、臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3有效頂寬L4和臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3有效高度h3;
實(shí)際修筑時(shí),臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3采用內(nèi)側(cè)坡降比為1:1的坡面,通過(guò)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠濕周Pw和臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠過(guò)水?dāng)嗝婷娣eA可直接計(jì)算臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3的斷面參數(shù)。
步驟505、將自然河道向下開(kāi)挖,并將挖出的土方一部分按步驟504中所計(jì)算的臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3尺寸堆積到河道兩岸,另外部分裝成沙土袋16;
步驟506、在河道內(nèi)鋪設(shè)防滲土工布17并將步驟505中裝好的沙土袋16分兩層堆積在防滲土工布17上,修筑臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3;
實(shí)際修筑中,開(kāi)挖土層19修筑滿足步驟五中參數(shù)的臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3,達(dá)到排水能力,所述臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3針對(duì)降雨量大且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的洪水流量,安全可靠。
步驟六、填充裂縫:在淺埋煤層工作面回采過(guò)程中,對(duì)溝道中出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行填充;
步驟七、修筑永久性人工導(dǎo)流明渠:在淺埋煤層工作面回采結(jié)束后,在溝道修筑永久性人工導(dǎo)流明渠。
本實(shí)施例中,步驟七中修筑永久性人工導(dǎo)流明渠:實(shí)地查看臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3所處的地理位置,當(dāng)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3所處位置一邊是田地,另一邊是原有天然河道時(shí),執(zhí)行步驟71;當(dāng)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3所處河道上時(shí),執(zhí)行步驟72;
本實(shí)施例中,根據(jù)實(shí)際地形實(shí)際環(huán)境構(gòu)建適合該開(kāi)采區(qū)域的永久性人工導(dǎo)流明渠,方法全面,步驟完善。
步驟71、實(shí)地查看臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3防水,當(dāng)淺埋煤層工作面回采結(jié)束后,臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3防水作用未受破壞,將臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3作為永久性人工導(dǎo)流明渠,重新加高修筑臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3并對(duì)另一邊原有天然河道進(jìn)行填壓改造;當(dāng)淺埋煤層工作面回采結(jié)束后,臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3防水作用已被破壞,拆除臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3,在修筑永久性人工導(dǎo)流明渠前需將臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3防移除或移至河道邊上,對(duì)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3所占用的河道裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí),修筑永久性人工導(dǎo)流明渠;
實(shí)際修筑過(guò)程中,當(dāng)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3所處位置靠近田地時(shí),為了防止洪水期洪水流入田地,危害收成,不管原有的臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3是否保存完好,或出現(xiàn)裂縫,均必須重新修筑導(dǎo)流工程,對(duì)原有河堤進(jìn)行加高。
步驟72、實(shí)地查看臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3防水,當(dāng)淺埋煤層工作面回采結(jié)束后,臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3防水未受破壞,將臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3作為永久性人工導(dǎo)流明渠;當(dāng)淺埋煤層工作面回采結(jié)束后,臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3防水被破壞,拆除臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3,在修筑永久性人工導(dǎo)流明渠前需將臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3防移除或移至河道邊上;然后,將自然河道向下開(kāi)挖,對(duì)河道內(nèi)形成的裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí),修筑永久性人工導(dǎo)流明渠。
實(shí)際修筑過(guò)程中,若臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3防水未受破壞,可繼續(xù)使用臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3,減少修筑的工作量,經(jīng)濟(jì)合理。
如圖5所示,本實(shí)施例中,步驟72中對(duì)河道內(nèi)形成的裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí)并修筑永久性人工導(dǎo)流明渠時(shí),首先,采用沙袋、樹(shù)枝和石塊作為骨架,再用沙土填充夯實(shí),修復(fù)河道內(nèi)形成的裂縫;然后,將挖出土方一部分堆積到河道兩岸,另外部分裝成沙土袋16,在河道內(nèi)鋪設(shè)第一層防滲土工布17,在第一層防滲土工布17上面堆積第一層沙土袋16,再在第一層沙土袋16上鋪設(shè)第二層防滲工程布,在第二層防滲土工布17上堆積第二層沙土袋16,形成永久性人工導(dǎo)流明渠。
如圖5所示,步驟72中對(duì)河道內(nèi)形成的裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí)并修筑永久性人工導(dǎo)流明渠時(shí),首先,采用沙袋、樹(shù)枝和石塊作為骨架,再用沙土填充夯實(shí),修復(fù)河道內(nèi)形成的裂縫;然后,鋪設(shè)三合土河床,所述三合土河床中三合土20采用泥土、熟石灰和沙,泥土、熟石灰和沙依次的配比比例為1:3:6。
本實(shí)施例中,步驟七中修筑的永久性人工導(dǎo)流明渠與臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3尺寸相同,根據(jù)前期設(shè)計(jì)計(jì)算,永久性人工導(dǎo)流明渠與臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3尺寸相同已經(jīng)可以對(duì)溝道流水進(jìn)行有效的疏導(dǎo),實(shí)際修建永久性人工導(dǎo)流明渠排水能力不可小于臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3的排水能力。
如圖6所示,步驟72中對(duì)河道內(nèi)形成的裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí)并修筑永久性人工導(dǎo)流明渠時(shí),首先,采用沙袋、樹(shù)枝和石塊作為骨架,再用沙土填充夯實(shí),修復(fù)河道內(nèi)形成的裂縫;然后,依次鋪設(shè)膨潤(rùn)土25、黏土26和碎石層29,從溝底至兩邊回填沙土28且分層進(jìn)行機(jī)械或人工夯實(shí),所述永久性人工導(dǎo)流明渠為弧形結(jié)構(gòu)。
實(shí)際修筑過(guò)程中,步驟七中修筑的永久性人工導(dǎo)流明渠還可設(shè)計(jì)為弧形結(jié)構(gòu),弧形結(jié)構(gòu)的永久性人工導(dǎo)流明渠通過(guò)基巖層30承重,通過(guò)膨潤(rùn)土25、黏土26和碎石層29依次鋪設(shè),其中,最上面鋪設(shè)配級(jí)良好的碎石層29,達(dá)到防止水流淘刷的效果,且在實(shí)際修筑過(guò)程中弧形結(jié)構(gòu)的修建永久性人工導(dǎo)流明渠排水能力不可小于臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3的排水能力。
本實(shí)施例中,步驟71中對(duì)臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所占用的河道內(nèi)形成的裂縫進(jìn)行修復(fù)夯實(shí)并修筑永久性人工導(dǎo)流明渠時(shí),過(guò)程如下:
步驟I、測(cè)量臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所占用的河道內(nèi)形成的裂縫寬度:當(dāng)該裂縫寬度大于0.2m時(shí),執(zhí)行步驟II;當(dāng)該裂縫寬度在0.02m~0.2m時(shí),執(zhí)行步驟III;當(dāng)該裂縫寬度小于0.02m時(shí),執(zhí)行步驟IV;
步驟II、在臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所占用的河道內(nèi)向下開(kāi)挖深度大于1m,用礦井產(chǎn)生的煤矸石、沙袋和大石塊作為骨架來(lái)進(jìn)行充填,再用黃土填充夯實(shí),形成襯墊層且所述襯墊層深度不小于0.2m;在所述襯墊層上用三七土進(jìn)行充填夯實(shí),所述三七土采用泥土和熟石灰,泥土和熟石灰的配比比例為7:3,形成防滲層且所述防滲層深度不小于0.5m;在所述防滲層上用該裂縫區(qū)兩側(cè)的黃土來(lái)填充夯實(shí),形成表土層且所述表土層深度不小于0.3m;
步驟III、在臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠所占用的河道內(nèi)向下開(kāi)挖深度大于0.6m,用樹(shù)枝和石塊作為骨架,再用黃土填充夯實(shí),形成襯墊層且所述襯墊層深度不小于0.2m;在所述襯墊層上用三七土進(jìn)行充填夯實(shí),所述三七土采用泥土和熟石灰,泥土和熟石灰的配比比例為7:3,形成防滲層且所述防滲層深度不小于0.3m;在所述防滲層上用該裂縫區(qū)兩側(cè)的黃土來(lái)填充夯實(shí),形成表土層且所述表土層深度不小于0.1m;
步驟IV、采用黃土填充夯實(shí),再在夯實(shí)的黃土上鋪設(shè)三七土進(jìn)行充填夯實(shí),所述三七土采用泥土和熟石灰,泥土和熟石灰的配比比例為7:3。
本實(shí)施例中,襯墊層的穩(wěn)定性和密實(shí)性是保證上部土層穩(wěn)定的關(guān)鍵,防滲層的隔水性是保證防水效果的關(guān)鍵,在實(shí)際修筑過(guò)程中,保證施工質(zhì)量是后期安全使用的前提。
本實(shí)施例中,步驟四中所述導(dǎo)水管道8和步驟五中所述臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3的進(jìn)水端均設(shè)置有用于阻擋洪水夾帶雜物的篦子。
實(shí)際使用中,洪水潰水往往夾雜著上游沖擊下來(lái)的雜物,采用篦子防止阻擋洪水夾帶雜物,防止上游沖擊下來(lái)的雜物堵塞所述導(dǎo)水管道8或所述臨時(shí)人工導(dǎo)流明渠3,造成不必要的堵塞麻煩,導(dǎo)致排水不利所帶來(lái)的危害。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。