专利名称：一种适用复杂山区的采煤塌陷区耕作水源再造方法
技术领域：
本发明涉及一种耕作水源再造方法，尤其是一种适用复杂山区的采煤塌陷区耕作水源再造方法。
背景技术：
在一些地形复杂的采煤山区，地表水主要来源于天然降水，煤层开采后，地表岩体的原始力学平衡受到破坏从而产生拉裂导致岩层出现裂缝，原有裂隙发育，加之地下水连通性好，在地下形成范围很大的地下水降落漏斗，使通常开采影响范围以外很远的地方井泉干枯，溪水断流，钻孔中地下水位下降，造成地下水资源破坏。据现场调查，采煤沉陷区内耕地全部为旱地，原有的水田均进行旱作；沉陷区内塘全部因损毁而干枯，均无法蓄积水源；沉陷区内原有井泉全部干涸。为了充分利用当地降水资源，并加强固定水源设施的蓄水保水能力，从而发明一种采煤塌陷区耕作水源再造方法，尽量解决局部耕地的灌溉需水和灌溉是很有必要的。
发明内容
为了解决复杂山区灌溉水源短缺的问题，本发明提供一种适用复杂山区的采煤塌陷区耕作水源再造方法，该采煤塌陷区耕作水源再造方法充分利用了当地降水资源，并加强固定了水源设施的蓄水保水能力，解决了局部耕地的灌溉需水问题，给复杂山区的农业建设带来了很大的便利。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该采煤塌陷区耕作水源再造方法包括水源工程、排水工程和附属工程。(I)水源工程主要为蓄水池工程，所用的蓄水池设有一个上窄下宽的截面呈梯形的池体，池壁的内侧竖向垂直于池底，池壁内侧涂覆有一层防水砂浆抹面，在水池的上部边沿设有浆砌花砖围墙以及等间距布设的浆砌砖门柱，浆砌花砖围墙可有效防止人畜坠落池中，浆砌砖门柱可增加浆砌花砖围墙的稳定性，蓄水池的的前后分别设有进水口和出水口，蓄水池的一侧设有方便取水的钢筋砼板门。蓄水池底板均采用现烧90mm-110mm厚C20钢筋混凝土底板,配置0 8单层钢筋网，下部采用190mm-210mm厚块石垫层；蓄水池池壁顶部采用480mm-520mm厚,底部采用780mm-520mm厚的M7. 5浆砌块石进行砌筑；池壁分两次抹18_-22_厚I :2. 5防水砂浆抹面。池底基础必须置于中风化基岩上，首先采用180mm-220mm的块石垫层进行铺筑，然后在其上现浇厚C20钢筋混凝土底板，配置0 8单层钢筋网，其后再进行蓄水池梯段设置，梯段总长5000mm-5200mm，宽900mm-1100mm，总高2500mm-2800mm，每个台阶踏步宽280_-320_，高130_-160_，蓄水池梯步采用M7. 5浆砌块石砌筑形式，梯步横向上方采用抹18mm-22mm厚I :2. 5防水砂衆抹面形式。蓄水池混凝土施工时应按照混凝土施工要求和具体情况设置沉降缝和伸缩缝，缝隙处采用橡胶止水带进行填实，浙青砂浆嵌缝。
(2)排水工程分为灌溉渠、排水沟、截水沟和输水管道工程，新修截水沟为拦截山区部分山包的坡面汇水，需要在其坡面规划布设截水沟，根据现场踏勘，确定其断面为300mm X 400mm,设计沟壁采用230mm-280mm厚的M7.5浆砌块石，对沟壁内侧均进行勾缝处理，沟壁的顶部均现烧40mm-60mm厚的C15轮压顶，对底部原土进行夯实，沟底采用70mm-90mm厚C2tl轮底板结构，设计现烧C2tl轮底板时沿线应设置沉降缝，设计采用18mm-22mm的防水浙青进行填实处理，沉降缝及施工缝间距应彡6m。新修截水沟沿线配合旱地背沟预留泄水孔。泄水孔间距根据旱地背沟位置具体确定。整修排水沟断面大小根据原有沟道断面大小确定，设计排水沟底部采用80mm-120mm的C20砼底板，沟壁采用480mm-520mm厚的M7. 5浆砌块石，对沟壁内侧均进行勾缝处理，沟壁的顶部均现烧48mm-52mm厚的C15轮压顶,对底部原土进行夯实；设计现烧C20砼底板时沿线应设置沉降缝，设计采用18mm-22mm的防水浙青进行填实处理，沉降缝及施工缝间距应< 6m ;新修排水沟沿线配合旱地背沟预留泄水孔；新修输水管道过田土段采用下埋式，设计埋深0. 3m-0. 6m，道路沿线直接沿路边布设，穿越公路时，需要对公路进行切 割开挖后进行埋管，管道布设后回填原土，并回复原有路面。(3)附属工程包括新修沉沙池、涵洞、路涵及拦污池；沉沙池布设在蓄水池前约
2.5m-3. Omm处或沟渠交叉处，用来沉积水流中携带的泥沙，减少蓄水池中所蓄水的含沙量。沉沙池池壁及池底采用200mm-300m厚C2tl砼现浇结构，池底采用75mm-85mm厚C2tl砼底板；涵洞为沟渠穿越田间道时所设计，设计为管涵形式，直接采用预制有筋混凝土管道，涵管采用预制有筋管道直接埋入的方式。涵管预埋前对底部地基土层进行夯实，预埋采用粘土回填压实。所用管件采用预制有筋管道，管道接口处采用浙青麻绒填实，并在外侧采用水泥砂浆进行包裹，保证接口紧密，管道下部铺设C2tl砼垫层；路涵为生产路跨越沟渠时所设计，路涵均采用预制C2tl钢筋混凝土盖板形式，直接采用沟渠两侧沟壁作为涵墩；拦污池布设在输水管道进口处，用来拦截沉积水流中携带的泥沙和杂物。拦污池池壁及池底采用100mm-150mm厚M7. 5衆砌砖结构,池底米用60mm-100mm厚C2tl轮底板,并在池内壁、池顶进行抹面处理。(4)分别将水源工程、排水工程及附属工程建好后，将排水沟渠通过管道与沉沙池的入口相连，沉沙池的出口与拦污池相连通，拦污池的出口与蓄水池的入口相连通，经过去污沉沙后的雨水进入蓄水池中，蓄水池的出口通过输水管道与地势低的灌溉渠相连通，最终将水源送入农田。本发明的有益效果是，该采煤塌陷区耕作水源再造方法充分利用了当地降水资 源，并加强固定了水源设施的蓄水保水能力，解决了局部耕地的灌溉需水问题，给复杂山区的农业建设带来了很大的便利。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图I是本发明的整体施工方案示意图。图2是蓄水池剖面结构示意图。图3是沉沙池剖面结构示意图。图4是拦污池平面结构示意图。
图中，1-1.灌溉渠，1-2.地表，1-3.输水管道，1-4.阀门，1-5.蓄水池，1-6.拦污池，1-7.沉沙池，2-1.浆砌花砖围墙，2-2.地面线，2-3.池壁，2-4.防水砂浆抹面，2-5.池底，2-6.浆砌块石，2-7.浆砌砖门柱，3-1.沟渠底版，3-2.沟顶线，3-3.砼池壁，4-1.拦污栅。
具体实施例方式在图中，该适用复杂山区的采煤塌陷区耕作水源再造方法包括水源工程、排水工程和附属工程。
(I)水源工程主要为蓄水池工程，所用的蓄水池设有一个上窄下宽的截面呈梯形的池体,池壁的内侧竖向垂直于池底2-5，池壁2-3内侧涂覆有一层防水砂浆抹面2-4，在水 池的上部边沿设有浆砌花砖围墙2-1以及等间距布设的浆砌砖门柱2-7，浆砌花砖围墙2-1可有效防止人畜坠落池中，浆砌砖门柱2-7可增加浆砌花砖围墙2-1的稳定性，蓄水池的的前后分别设有进水口和出水口，蓄水池的一侧设有方便取水的钢筋砼板门。蓄水池底板均采用现浇90mm-110mm厚C20钢筋混凝土底板，配置0 8单层钢筋网，下部采用190mm-210mm厚块石垫层；蓄水池池壁顶部采用480mm-520mm厚,底部采用780mm-520mm厚的M7. 5浆砌块石进行砌筑；池壁分两次抹18_-22_厚I :2. 5防水砂浆抹面。池底基础必须置于中风化基岩上，首先采用180mm-220mm的块石垫层进行铺筑，然后在其上现浇厚C20钢筋混凝土底板，配置0 8单层钢筋网，其后再进行蓄水池梯段设置，梯段总长5000mm-5200mm，宽900mm-1100mm，总高2500mm-2800mm，每个台阶踏步宽280_-320_，高130_-160_，蓄水池梯步采用M7. 5浆砌块石砌筑形式，梯步横向上方采用抹18mm-22mm厚I :2. 5防水砂衆抹面形式。蓄水池混凝土施工时应按照混凝土施工要求和具体情况设置沉降缝和伸缩缝，缝隙处采用橡胶止水带进行填实，浙青砂浆嵌缝。(2)排水工程分为灌溉渠1-1、排水沟、截水沟和输水管道工程，新修截水沟为拦截山区部分山包的坡面汇水，需要在其坡面规划布设截水沟，根据现场踏勘，确定其断面为300mm X 400mm,设计沟壁采用230mm-280mm厚的M7.5浆砌块石，对沟壁内侧均进行勾缝处理，沟壁的顶部均现浇40mm-60mm厚的C15砼压顶，对底部原土进行夯实，沟底采用70mm-90mm厚C2tl轮底板结构，设计现烧C2tl轮底板时沿线应设置沉降缝，设计采用18mm-22mm的防水浙青进行填实处理，沉降缝及施工缝间距应彡6m。新修截水沟沿线配合旱地背沟预留泄水孔。泄水孔间距根据旱地背沟位置具体确定。整修排水沟断面大小根据原有沟道断面大小确定，设计排水沟底部采用80mm-120mm的C20砼底板，沟壁采用480mm-520mm厚的M7. 5浆砌块石，对沟壁内侧均进行勾缝处理，沟壁的顶部均现烧48mm-52mm厚的C15轮压顶,对底部原土进行夯实；设计现烧C20砼底板时沿线应设置沉降缝，设计采用18mm-22mm的防水浙青进行填实处理，沉降缝及施工缝间距应< 6m ;新修排水沟沿线配合旱地背沟预留泄水孔；新修输水管道过田土段采用下埋式，设计埋深0. 3m-0. 6m，道路沿线直接沿路边布设，穿越公路时，需要对公路进行切割开挖后进行埋管，管道布设后回填原土，并回复原有路面。(3)附属工程包括新修沉沙池1-7、涵洞、路涵及拦污池1-6 ;沉沙池1-7布设在蓄水池1-5前约2. 5m-3. Omm处或沟渠交叉处,用来沉积水流中携带的泥沙,减少蓄水池1_5中所蓄水的含沙量。沉沙池1-7池壁及池底采用200mm-300m厚C2tl砼现浇结构，池底采用75mm-85mm厚C2tl砼底板；涵洞为沟渠穿越田间道时所设计，设计为管涵形式，直接采用预制有筋混凝土管道，涵管采用预制有筋管道直接埋入的方式。涵管预埋前对底部地基土层进行夯实，预埋采用粘土回填压实。所用管件采用预制有筋管道，管道接口处采用浙青麻绒填实，并在外侧采用水泥砂浆进行包裹，保证接口紧密，管道下部铺设C2tl砼垫层；路涵为生产路跨越沟渠时所设计，路涵均采用预制C2tl钢筋混凝土盖板形式，直接采用沟渠两侧沟壁作为涵墩；拦污池布设在输水管道进口处，用来拦截沉积水流中携带的泥沙和杂物。拦污池池壁及池底采用100_-1 50_厚M7. 5浆砌砖结构，池底采用60_-100_厚C2tl砼底板，并在池内壁、池顶进行抹面处理。(4)分别将水源工程、排水工程及附属工程建好后，将排水沟渠通过管道与沉沙池1-7的入口相连，沉沙池1-7的出口与拦污池1-6相连通，拦污池1-6的出口与蓄水池1-5的入口相连通，经过去污沉沙后的雨水进入蓄水池1-5中，蓄水池1-5的出口通过输水管道1-3与地势低的灌溉渠1-1相连通，最终将水源送入农田。
权利要求
1.一种适用复杂山区的采煤塌陷区耕作水源再造方法，该采煤塌陷区耕作水源再造方法包括水源工程、排水工程和附属工程；其特征是将排水沟渠通过管道与沉沙池(1-7)的A 口相连，沉沙池(1-7)的出口与拦污池(1-6)相连通，拦污池(1-6)的出口与蓄水池(1-5)的入口相连通，经过去污沉沙后的雨水进入蓄水池(1-5)中，蓄水池(1-5)的出口通过输水管道(1-3)与地势低的灌溉渠(1-1)相连通，最终将水源送入农田。
2.根据权利要求I所述的一种适用复杂山区的采煤塌陷区耕作水源再造方法的水源工程；其特征是所用的蓄水池设有一个上窄下宽的截面呈梯形的池体，池壁的内侧竖向垂直于池底(2-5)，池壁(2-3)内侧涂覆有一层防水砂浆抹面(2-4)，在水池的上部边沿设有浆砌花砖围墙(2-1)以及等间距布设的浆砌砖门柱(2-7)，浆砌花砖围墙(2-1)可有效防止人畜坠落池中，浆砌砖门柱(2-7 )可增加浆砌花砖围墙(2-1)的稳定性，蓄水池的的前后分别设有进水口和出水口，蓄水池的一侧设有方便取水的钢筋砼板门。
3.根据权利要求I所述的一种适用复杂山区的采煤塌陷区耕作水源再造方法的排水工程；其特征是排水工程分为灌溉渠(1-1)、排水沟、截水沟和输水管道(1-3)工程，新修截水沟为拦截山区部分山包的坡面汇水，需要在其坡面规划布设截水沟，根据现场踏勘，确定其断面为300mmX 400mm，设计沟壁采用230mm-280mm厚的M7.5浆砌块石，对沟壁内侧均进行勾缝处理，沟壁的顶部均现烧40mm-60mm厚的C15轮压顶,对底部原土进行夯实,沟底采用70mm-90mm厚C2tl轮底板结构，设计现烧C2tl轮底板时沿线应设置沉降缝,设计采用18mm-22mm的防水浙青进行填实处理，沉降缝及施工缝间距应< 6m，新修截水沟沿线配合旱地背沟预留泄水孔，泄水孔间距根据旱地背沟位置具体确定。
4.根据权利要求I所述的一种适用复杂山区的采煤塌陷区耕作水源再造方法的附属工程；其特征是附属工程包括新修沉沙池(1-7)、涵洞、路涵及拦污池(1-6);沉沙池(1-7)布设在蓄水池(1-5)前约2. 5m-3. Omm处或沟渠交叉处，用来沉积水流中携带的泥沙，减少蓄水池(1-5)中所蓄水的含沙量，沉沙池(1-7)池壁及池底采用200mm-300m厚C2tl砼现浇结构，池底采用75mm-85mm厚C2tl轮底板；涵洞为沟渠穿越田间道时所设计,设计为管涵形式，直接采用预制有筋混凝土管道，涵管采用预制有筋管道直接埋入的方式；涵管预埋前对底部地基土层进行夯实，预埋采用粘土回填压实，所用管件采用预制有筋管道，管道接口处采用浙青麻绒填实，并在外侧采用水泥砂浆进行包裹，保证接口紧密，管道下部铺设C2tl砼垫层；路涵为生产路跨越沟渠时所设计，路涵均采用预制C2tl钢筋混凝土盖板形式，直接采用沟渠两侧沟壁作为涵墩；拦污池布设在输水管道进口处，用来拦截沉积水流中携带的泥沙和杂物，拦污池池壁及池底采用100mm-150mm厚M7. 5浆砌砖结构，池底采用60mm-100mm厚C2tl砼底板，并在池内壁、池顶进行抹面处理。
全文摘要
本发明涉及一种适用复杂山区的采煤塌陷区耕作水源再造方法，该采煤塌陷区耕作水源再造方法包括水源工程、排水工程和附属工程；将排水沟渠通过管道与沉沙池的入口相连，沉沙池的出口与拦污池相连通，拦污池的出口与蓄水池的入口相连通，经过去污沉沙后的雨水进入蓄水池中，蓄水池的出口通过输水管道与地势较低的灌溉渠相连通，最终将水源送入农田。该农用灌溉水源恢复方法充分利用了当地降水资源，并加强固定了水源设施的蓄水保水能力，解决了局部耕地的灌溉需水问题，给复杂山区的农业建设带来了很大的便利。
文档编号E03F1/00GK102704437SQ20121019525
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者代述勇, 周春蓉, 李航, 杨建国, 查剑锋, 田宏, 莫建兵, 谭显龙, 郑杰炳, 郭广礼 申请人:中国矿业大学, 重庆地质矿产研究院