專利名稱：一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于塌陷區(qū)土地復(fù)墾技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法。
背景技術(shù)：
地球表面存在許多低洼地，有的是天然的，有的人為因素造成的，如礦山(主要指煤 礦)地下開采引起地面塌陷，當(dāng)塌陷后的地表高度低于表土層潛水位時(shí)，或塌陷區(qū)內(nèi)降雨積 水難以排泄時(shí)，原有良田則會(huì)變成沼澤或湖泊。對(duì)于越來越珍貴的土地資源不說這無疑是 巨大的浪費(fèi)。由于許多礦山塌陷區(qū)下沉量較大，塌陷區(qū)標(biāo)高遠(yuǎn)低于周邊地表標(biāo)高，溝渠排 水難以奏效；不少塌陷區(qū)塌陷范圍大，若采用水泵等排水成本高，經(jīng)濟(jì)上不合理。
現(xiàn)有土地復(fù)墾技術(shù)主要是采用矸石回填方式先往塌陷區(qū)回填矸石，然后再在肝石層 上面復(fù)土的辦法。這種辦法存在的問題主要有三點(diǎn)
1、 工程量大、成本高；
2、 回填矸石材料不足，無法實(shí)現(xiàn)塌陷區(qū)全都回填復(fù)土；
3、 表面復(fù)土， 土質(zhì)難以保障，難以恢復(fù)原有土壤生態(tài)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，可以施工簡單方便、成本低、 可恢復(fù)原有土壤生態(tài)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)合理，效果良好。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的-
一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，在塌陷區(qū)的地表面打排水孔至地下含水層，將塌陷 區(qū)的地表積水由排水孔排泄至地下含水層。
在排水孔入口處設(shè)有排水泵，將塌陷區(qū)的地表積水強(qiáng)壓入地下含水層。
在排水孔入口處由地表面向下設(shè)有設(shè)定長度的與排水孔連通的封孔鋼管。
所述的封孔鋼管設(shè)定長度應(yīng)滿足以下條件
封孔鋼管的設(shè)定長度應(yīng)達(dá)到地層的松散層以下，避免積水流入松散層或松散層的水流 入排水孔中；或者，如塌陷區(qū)地表面與地下含水層間包括采礦層，則封孔鋼管的設(shè)定長度應(yīng)達(dá)到采礦層以 下，避免積水流入采礦層或采礦層的水流入排水孔中。
所述的含水層包括厚層石灰?guī)r巖層、灰?guī)r強(qiáng)涇流帶、導(dǎo)水?dāng)鄬印Ⅰ耷S部、奧陶系
灰?guī)r層或巖溶陷落柱。
所述的塌陷區(qū)周圍構(gòu)筑小堤壩，避免塌陷區(qū)外的水流入塌陷區(qū)內(nèi)。 所述的塌陷區(qū)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)水渠，將塌陷區(qū)內(nèi)的積水，通過水渠導(dǎo)入排水孔中。 由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方 法，其核心是在塌陷區(qū)的地表面打排水孔至地下含水層，將塌陷區(qū)的地表積水由排水孔排 泄至地下含水層?？捎傻孛娲蜚@孔至地下含水層，通過鉆孔向地下含水層排泄地面積水。 一般情況下，地下含水層的水位低于地表塌陷區(qū)的最低標(biāo)高，地表積水可以自流進(jìn)入鉆孔 排泄至地下含水層。如果需要還可采用水泵將無法自流進(jìn)入鉆孔的積水抽至鉆孔處排泄至 地下含水層。施工簡單方便、成本低、可恢復(fù)原有土壤生態(tài)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)合理，效果良好。


圖l為本發(fā)明所述礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法的實(shí)施例參考圖。
具體實(shí)施例方式
為了理解本發(fā)明的技術(shù)方案先介紹一下礦山地層結(jié)構(gòu)。以我國華北煤田為例， 一般的
地層結(jié)構(gòu)形式為最上部是第四系松散沖積層，松散沖積層的下面是基巖。在基巖一般由 沉積形成的砂巖、泥巖、頁巖和石灰?guī)r等構(gòu)成。有的地區(qū)基巖中含有煤層，華北煤田多是 石炭二疊紀(jì)形成的。在煤層的底部， 一般賦存著厚層的奧陶紀(jì)石灰?guī)r，簡稱奧灰層，奧灰 層厚度從幾十米到一千多米，奧灰層巖溶發(fā)育，含水豐富，奧灰水位一般遠(yuǎn)低于地表標(biāo) 高。所以，奧灰層是理想的地下排水儲(chǔ)水層。
本發(fā)明所述的一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，其核心是在塌陷區(qū)的地表面打排水孔 至地下含水層，將塌陷區(qū)的地表積水由排水孔排泄至地下含水層。可由地面打鉆孔至地下 含水層，通過鉆孔向地下含水層排泄地面積水。 一般情況下，地下含水層的水位低于地表 塌陷區(qū)的最低標(biāo)高，地表積水可以自流進(jìn)入鉆孔排泄至地下含水層。如果需要還可采用水 泵將無法自流進(jìn)入鉆孔的積水抽至鉆孔處排泄至地下含水層。
如某個(gè)地區(qū)或某個(gè)時(shí)期的地下含水層的水位高于地表塌陷區(qū)的最低標(biāo)高時(shí)，可以通過
水泵把塌陷區(qū)地表積水壓入鉆孔，排泄至地下。這時(shí)在排水孔入口處設(shè)有排水泵，將塌陷 區(qū)的地表積水強(qiáng)壓入地下含水層。
同時(shí)在排水孔入口處由地表面向下設(shè)有設(shè)定長度的與排水孔連通的封孔鋼管。加設(shè)封 孔鋼管有兩個(gè)作用
一、 因地下存在松散層，在向地下排水的過程中積水可能流入松散層或松散層的水可 能流入排水孔中，影響排水過程。如封孔鋼管的設(shè)定長度達(dá)到地層的松散層以下，通過封 孔鋼管直接將地面積水引入地下含水層，可防止地面積水流入松散層或松散層的水流入排 水孔中。
二、 因塌陷區(qū)的地下含水層以上還可能存在采礦層(采煤層)，在向地下排水的過程 中積水可能流入采礦層或采礦層的水可能流入排水孔中，影響排水過程。如封孔鋼管的設(shè) 定長度達(dá)到采礦層以下，可防止積水流入采礦層或采礦層的水流入排水孔中。
上述的含水層包括厚層石灰?guī)r巖層、強(qiáng)涇流帶、導(dǎo)水?dāng)鄬?、褶曲軸部、奧陶系灰?guī)r 層或巖溶陷落柱。
為了保證塌陷區(qū)少受周圍地區(qū)的影響，防止周圍的水流入塌陷區(qū)，可在所述的塌陷區(qū) 周圍筑堤壩，避免塌陷區(qū)外的水流入塌陷區(qū)內(nèi)。通常施工過程中當(dāng)然是在塌陷區(qū)的周圍筑 起足可以防止塌陷區(qū)外的水流入塌陷區(qū)內(nèi)的堤壩。
下面以華北煤田為例對(duì)本發(fā)明盡一步描述-
本發(fā)明應(yīng)用于華北煤田(本發(fā)明特別適用于地處平原的礦區(qū))，因?yàn)槿A北煤田的煤系 地層多為石炭二疊系，其下部分布著厚度幾十米到一千余米厚的奧陶系石灰?guī)r層(簡稱奧灰 層)，奧灰層巖溶裂隙發(fā)育，導(dǎo)水性能強(qiáng)，是排泄地表水的良好含水層。同時(shí)，奧灰層水位 一般低于第四系松散沖積層的潛水位。所以地表積水可以自流排泄至奧灰層。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1、 只需要鉆足夠量的排水孔，土地復(fù)墾成本比回填法低；
2、 可以實(shí)現(xiàn)塌陷區(qū)內(nèi)的土地的全都復(fù)墾；
3、 不采用回填方式，能夠保持土地原有結(jié)構(gòu)和原有生態(tài)系統(tǒng)，利于農(nóng)作物生長；
4、 澇時(shí)鉆孔排水，旱時(shí)鉆孔抽水，塌陷區(qū)土地可變成旱澇保收田；
5、 將水排入地下，提供了地下水新的補(bǔ)給水源，增加了地下水資源的貯存量和可開 發(fā)利用量；
6、 隨著社會(huì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，地下水資源開發(fā)強(qiáng)度將遞增，灰?guī)r水位高度將遞減， 該發(fā)明所述方法將具有更廣泛的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。
由上所述，實(shí)現(xiàn)低成本、全面積、高質(zhì)量的土地復(fù)墾，農(nóng)民土地失而復(fù)得，礦山減少 了土地賠償，增多了地下水資源。經(jīng)濟(jì)效益，特別是社會(huì)效益巨大，推廣應(yīng)用前景廣闊。
并且本發(fā)明還可適用于低洼地的改造。
實(shí)施例，如圖1所示，某礦區(qū)開采煤層厚度約8米，地表塌陷區(qū)最大深度約7米，塌陷 區(qū)內(nèi)積水深度約4米，地面標(biāo)高+47米，煤系地層下部奧灰層厚約700米，奧灰層裂隙巖溶發(fā) 育，導(dǎo)水性強(qiáng)，奧灰層水位標(biāo)高為+34.0米，根據(jù)上述條件，開采后地表塌陷區(qū)的最低標(biāo)高 為+40米，高于奧灰層水位6米。所以可以實(shí)現(xiàn)自流排泄。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，其特征在于在塌陷區(qū)的地表面打排水孔至地下含水層，將塌陷區(qū)的地表積水由排水孔排泄至地下含水層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，其特征在于，在排水孔入 口處設(shè)有排水泵，將塌陷區(qū)的地表積水強(qiáng)壓入地下含水層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，其特征在于，在排水孔入口處由地表面向下設(shè)有設(shè)定長度的與排水孔連通的封孔鋼管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，其特征在于，所述的封孔鋼管設(shè)定長度應(yīng)滿足以下條件封孔鋼管的設(shè)定長度應(yīng)達(dá)到地層的松散層以下，避免積水流入松散層或松散層的水流入排水孔中；或者，如塌陷區(qū)地表面與地下含水層間包括采礦層，則封孔鋼管的設(shè)定長度應(yīng)達(dá)到采礦層以 下，避免積水流入采礦層或采礦層的水流入排水孔中。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，其特征在于，所述的含水層包括厚層石灰?guī)r巖層、灰?guī)r強(qiáng)徑流帶、導(dǎo)水?dāng)鄬印Ⅰ耷S部、奧陶系灰?guī)r層或巖 溶陷落柱。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，其特征在于，在所述的塌陷區(qū)周圍構(gòu)筑小堤壩，避免塌陷區(qū)外的水流入塌陷區(qū)內(nèi)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，其特征在于，所述的 塌陷區(qū)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)水渠，將塌陷區(qū)內(nèi)的積水，通過水渠導(dǎo)入排水孔中。
全文摘要
本發(fā)明所述的一種礦山塌陷區(qū)土地復(fù)墾新方法，其核心是在塌陷區(qū)的地面打排水孔至地下含水層，將塌陷區(qū)的地表積水由排水孔排泄至地下含水層?？捎傻孛娲蜚@孔至地下含水層，通過鉆孔向地下含水層排泄地面積水。一般情況下，地下含水層的水位低于地表塌陷區(qū)的最低標(biāo)高，地表積水可以自流進(jìn)入鉆孔排泄至地下含水層。如果需要還可采用水泵將無法自流進(jìn)入鉆孔的積水抽至鉆孔處排泄至地下含水層。施工簡單方便、成本低、可恢復(fù)原有土壤生態(tài)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)合理，效果良好。該方法的功能不僅是土地復(fù)墾，還能地下儲(chǔ)水，有利于保護(hù)水資源。
文檔編號(hào)A01B79/00GK101176400SQ200610114380
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月8日
發(fā)明者高延法 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)