黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于采煤塌陷地治理技术领域，尤其是涉及一种黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法。
【背景技术】
[0002]煤炭是我国最重要的能源，随着我国煤炭开发“战略西进”的实施，西部地区已成为我国重要的能源基地。目前，全国共规划了 13个大型煤炭基地，其中7个位于西北陕甘蒙等西部地区。国内西部矿区多位于干旱半干旱地区，尤以黄土丘陵沟壑地貌最为典型。黄土丘陵沟壑区是指地表切割破碎、沟壑密度较大、植被覆盖率低、水土流失严重的黄土黄土低山区。由于黄土丘陵沟壑区水土流失严重，生态环境较为脆弱，该类型矿区连续变形的地表沉陷特征不明显，采煤所引起的地表破坏主要以非连续变形的塌陷裂缝为主。其中，黄土丘陵沟壑区的地质灾害主要为塌陷和与塌陷伴生的地裂缝，其中塌陷的发生主要是由矿区下部的采矿作业而引发，并且受塌陷影响在其周边伴生有多条地裂缝，该地裂缝便为塌陷裂缝，并且在边坡地带多处形成小型滑坡和崩塌，也就是说在边坡较大的黄土丘陵沟壑区采煤过程中，塌陷裂缝经常诱发黄土边坡崩塌，堵塞沟道，破坏植被，加剧水土流失。
[0003]现如今，对黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地的综合治理技术，国内外相关研宄还比较少。尤其对于宽度大于20cm的塌陷裂缝，生态破坏严重，有的裂缝直通矿井，这些裂缝如用现有的普通方法进行简单充填，经常会出现裂缝再现的问题，治理效果不理想。这样，不仅对井下安全生产造成威胁，而且不利于地表的生态环境的恢复，并加剧水土流失，为了促使塌陷裂缝区农田生态及植被恢复，必须采取综合措施进行治理。因而，现如今缺少一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、治理效果好的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，能对黄土丘陵沟壑区的采煤塌陷地进行有效治理，并且施工简便，施工周期较短。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其方法步骤简单、设计合理且实现方便、治理效果好，能对黄土丘陵沟壑区的采煤塌陷地进行有效治理，并且施工简便，施工周期较短。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征在于:对所治理采煤塌陷地的黄土边坡上所存在的各塌陷裂缝分别进行治理，所述黄土边坡上各塌陷裂缝的治理方法均相同；对任一个塌陷裂缝进行治理时，过程如下:
[0006]步骤一、裂缝开口宽度测量:对当前所治理塌陷裂缝的裂缝开口宽度D进行测量，并对测量结果进行记录；当前所治理塌陷裂缝为需治理裂缝；
[0007]步骤二、裂缝治理方案确定:根据步骤一中测量得出的所述需治理裂缝的裂缝开口宽度D，对所述需治理裂缝的治理方案进行确定:当测量得出裂缝开口宽度1cm时，所采用的裂缝治理方案为就地掩埋法；当测量得出裂缝开口宽度D > 1cm时，裂缝治理方案为裂缝充填与微地形改造相结合的治理方法；
[0008]步骤三、裂缝治理:按照步骤二中所确定的裂缝治理方案，对所述需治理裂缝进行治理；
[0009]其中，采用就地掩埋法对所述需治理裂缝进行治理时，采用土体对所述需治理裂缝进行掩埋，掩埋后完成所述需治理裂缝的治理过程；
[0010]采用裂缝充填与微地形改造相结合的治理方法对所述需治理裂缝进行治理时，过程如下:
[0011]步骤301、裂缝倾斜角度测量:对所述需治理裂缝的倾斜角度α进行测量；
[0012]其中，倾斜角度α为所述需治理裂缝的裂缝走向与其所处黄土边坡的坡向之间的夹角，且0°彡α彡90° ;
[0013]步骤302、裂缝倾斜角度值判断:对步骤301中测量得出的倾斜角度α进行判断:当45° < α <90°时，所述需治理裂缝为横坡向裂缝，进入步骤303 ;当0° < α < 45°时，所述需治理裂缝为顺坡向裂缝，进入步骤304 ;
[0014]步骤303、横坡向裂缝治理，过程如下:
[0015]步骤3031、剥挖区确定:对所述需治理裂缝两侧的地表高度进行比较，并将地表高度高的一侧的上部区域作为剥挖区；
[0016]步骤3032、表土剥离:将剥挖区上部的表层土剥离，并将剥离的表层土集中堆存；
[0017]步骤3033、生土剥离及回填:步骤3032中表层土剥离后，将剥挖区的生土剥离，并将所剥离的生土回填至所述需治理裂缝内，并形成生土回填层；
[0018]步骤3034、表土层充填:将步骤3032中堆存的表层土回填至所述需治理裂缝内，并形成表土回填层，此时完成所述需治理裂缝的充填过程；
[0019]本步骤中，所述表土回填层覆盖在所述生土回填层上方，且所述需治理裂缝内所述表土回填层和所述生土回填层回填的区域为回填区；所述回填区、剥挖区以及回填区与剥挖区之间的区域组成所述需治理裂缝的治理区；
[0020]步骤3035、微地形改造:步骤3034中完成所述需治理裂缝的充填过程后，将所述需治理裂缝的治理区修整为水平阶，完成所述需治理裂缝的治理过程；
[0021]步骤304、顺坡向裂缝治理，过程如下:
[0022]步骤3041、裂缝充填:按照步骤3031至步骤3034中所述的方法，对所述需治理裂缝进行充填；
[0023]步骤3042、微地形改造:步骤3041中完成所述需治理裂缝的充填过程后，在所述需治理裂缝的治理区上修建多个鱼鳞坑，完成所述需治理裂缝的治理过程；
[0024]步骤四、多次重复步骤一至步骤三，直至完成所治理采煤塌陷地的黄土边坡上所有塌陷裂缝的治理过程。
[0025]上述黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征是:步骤二中当测量得出裂缝开口宽度1cm时，所述需治理裂缝为微小裂缝；当测量得出裂缝开口宽度D > 1cm时，所述需治理裂缝为宽大裂缝；所述微小裂缝两侧的地表高度相同；
[0026]步骤三中采用就地掩埋法对所述需治理裂缝进行治理时，采用黄土边坡上的土体对所述需治理裂缝进行掩埋，掩埋完成后，所述需治理裂缝内的土体上表面高度与其左右两侧地表的高度相同。
[0027]上述黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征是:步骤三中裂缝治理完成后，还需在所述需治理裂缝的治理区上覆盖一层地膜，且地膜覆盖完成后，在所述需治理裂缝的治理区上种植植物篱。
[0028]上述黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征是:所述植物篱由多棵草本植物组成，所述草本植物为由营养钵育苗移栽的植物；
[0029]对所述植物篱进行种植时，先在所述需治理裂缝的治理区上对各棵草本植物的种植位置进行确定，再在各棵草本植物的种植位置上分别种植所述草本植物；对所述草本植物进行种植时，先在所述地膜上的种植位置处开孔，再将所述草本植物移载在所述需治理裂缝的治理区上，随后对移栽后的草本植物进行浇水，浇水完成后再用压膜土对地膜上所开孔进行封孔。
[0030]上述黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征是:步骤3035中将所述需治理裂缝的治理区修整为水平阶后，还需在所述水平阶的台阶面内外两侧分别埋设一排雨水渗透管；
[0031]步骤3042中在所述需治理裂缝的治理区上修建多个鱼鳞坑后，还需在每个所述鱼鳞坑的下部与两侧均埋设所述雨水渗透管。
[0032]上述黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征是:所述雨水渗透管为漏斗形雨水促渗管；所述漏斗形雨水促渗管包括上部管体、位于上部管体正下方的下部管体和连接于上部管体与下部管体之间的连接管，所述上部管体为圆柱形，所述下部管体为由上至下直径逐渐缩小的圆锥形入渗管，所述上部管体和下部管体的管壁上均开有多个渗水孔；所述连接管的直径由上至下逐渐缩小，所述连接管的上端直径与上部管体的直径相同且其下端直径与下部管体的上端直径相同；所述上部管体、下部管体和连接管呈同轴布设且三者均为金属管，所述上部管体的上端露在地表外侧。
[0033]上述黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征是:所述水平阶的台阶面内外两侧所埋设的每排所述雨水渗透管中，相邻两个所述雨水渗透管之间的间距为0.Sm?
1.2m ;所述漏斗形雨水促渗管还包括盖装在上部管体上的盖板。
[0034]上述黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征是:所述上部管体的直径为Φ8ο??Φ 12cm且其高度为4cm?6cm，所述下部管体的直径为Φ