CN104652451B - 黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，过程如下：一、裂缝开口宽度测量；二、裂缝治理方案确定：裂缝治理方案为就地掩埋法或裂缝充填与微地形改造相结合的治理方法；三、裂缝治理：就地掩埋法是用土体对需治理裂缝进行掩埋；采用裂缝充填与微地形改造相结合的治理方法治理时，过程如下：301、裂缝倾斜角度测量；302、裂缝倾斜角度值判断；303、横坡向裂缝治理；304、顺坡向裂缝治理；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。本发明方法步骤简单、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。

Description

黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法

技术领域

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

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。

现如今，对黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地的综合治理技术，国内外相关研究还比较少。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

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。

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：

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；

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D≤10cm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＞10cm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；

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；

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；

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：

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；

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°≤α≤90°；

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；

步骤303、横坡向裂缝治理，过程如下：

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；

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；

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；

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；

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；

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；

步骤304、顺坡向裂缝治理，过程如下：

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；

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；

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。

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D≤10cm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＞10cm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；

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。

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。

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；

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。

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；

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。

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。

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0.8m～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。

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Φ8cm～Φ12cm且其高度为4cm～6cm，所述下部管体的直径为Φ6cm～Φ10cm且其高度为40cm～60cm，所述连接管的高度为2cm～5cm，所述渗水孔为圆孔且其孔径为0.4cm～0.6cm。

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中所述水平阶的台阶面宽度d为40cm～60cm且其台阶高度为40cm～60cm，所述水平阶的台阶面为由内至外逐渐向下倾斜的倾斜面；

步骤3042中多个所述鱼鳞坑的结构和尺寸均相同；多个所述鱼鳞坑分多排进行布设，多排所述鱼鳞坑沿所述需治理裂缝的治理区的长度方向由前至后进行布设，前后相邻两排所述鱼鳞坑之间的间距为3m～5m；所述鱼鳞坑的坑口宽度为0.8m～1.2m；

所述鱼鳞坑的下部修建有一道半环形土埂且其两侧上方均开有一道引水沟，两道所述引水沟均与鱼鳞坑的坑体内部相通。

上述黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征是：步骤3031中所述剥挖区的宽度为1.2m～1.8m；步骤3032中进行表土剥离时，所剥离表层土的厚度为25cm～35cm，步骤3033中将所剥离的生土回填至所述需治理裂缝内时，需将所回填的生土捣固密实；步骤3034中所述表土回填层的层厚为25cm～35cm。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、方法步骤简单、设计合理且实现方便，投入成本较低。

2、治理速度快且施工效率高，能简便、快速完成采煤塌陷地各塌陷裂缝的治理过程。

3、塌陷裂缝治理效果好，先根据裂缝开口宽度，将需治理裂缝区分为微小裂缝和宽大裂缝两种类型，并根据裂缝开口宽度选取对应的治理方案，其中微小裂缝采用就地掩埋法，而宽大裂缝采用裂缝充填与微地形改造相结合的治理方法。并且，对宽大裂缝进行治理时，根据裂缝走向，将需治理裂缝分为横坡向裂缝和顺坡向裂缝两种类型，并采用相应的治理措施，其中横坡向裂缝治理时微地形改造采用水平阶，而顺坡向裂缝治理时微地形改造采用鱼鳞坑。因而，具有施工简单、方便，可恢复原有土壤生态环境，加速生态重建、利于植被恢复等优点。

4、对横坡向裂缝和顺坡向裂缝采用覆膜、种植植物篱与埋设雨水渗透管的方式进行土壤水分改良，并达到综合治理的目的，具有方法步骤简单、施工方便，可恢复原有土壤生态环境，加速生态重建等优点。

5、可操作性强且实用价值高，根据现场调查及实地测量结果，并结合裂缝发育特征(具体包括裂缝开口宽度、裂缝走向等)，对需治理的塌陷裂缝进行分类，对不同类型的塌陷裂缝采用对应的治理方案，这样达到结合地形条件，从有利于水土保持和生态恢复的角度出发，为塌陷区地形进行局部改造，从而构造一个适合植被恢复的立地条件的治理效果。

综上所述，本发明方法步骤简单、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。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的方法流程框图

图2为本发明横坡向裂缝的布设位置示意图。

图3为本发明横坡向裂缝的横断面结构示意图。

图4为采用本发明对横坡向裂缝进行治理时剥挖区与回填区的布设位置示意图。

图5为采用本发明对横坡向裂缝进行微地形改造后的结构示意图。

图6为本发明顺坡向裂缝的布设位置示意图。

图7为本发明顺坡向裂缝的横断面结构示意图。

图8为采用本发明对顺坡向裂缝进行治理时剥挖区与回填区的布设位置示意图。

图9为采用本发明对顺坡向裂缝进行微地形改造后的结构示意图。

图10为本发明所修建鱼鳞坑的结构示意图。

图11为本发明所采用漏斗形雨水促渗管的结构示意图

附图标记说明:

1—塌陷裂缝；2—黄土边坡；3—剥挖区；

4—回填区；5—鱼鳞坑；5-1—半环形土埂；

5-2—引水沟；6-1—上部管体；6-2—下部管体；

6-3—连接管；6-4—渗水孔。

具体实施方式

如图1所示的一种黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，对所治理采煤塌陷地的黄土边坡2上所存在的各塌陷裂缝1分别进行治理，所述黄土边坡2上各塌陷裂缝1的治理方法均相同；对任一个塌陷裂缝1进行治理时，过程如下：

步骤一、裂缝开口宽度测量：对当前所治理塌陷裂缝1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1为需治理裂缝。

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D≤10cm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＞10cm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。

本实施例中，步骤二中当测量得出裂缝开口宽度D≤10cm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＞10cm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。

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。

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。

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：

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；

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2的坡向之间的夹角，且0°≤α≤90°。

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(详见图2和图3)，进入步骤303；当0°≤α≤45°时，所述需治理裂缝为顺坡向裂缝(详见图6和图7)，进入步骤304。

步骤303、横坡向裂缝治理，过程如下：

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3，详见图4；

步骤3032、表土剥离：将剥挖区3上部的表层土剥离，并将剥离的表层土集中堆存；

步骤3033、生土剥离及回填：步骤3032中表层土剥离后，将剥挖区3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；

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；

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4；所述回填区4、剥挖区3以及回填区4与剥挖区3之间的区域组成所述需治理裂缝的治理区；

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，详见图5。

实际进行治理时，采用水平阶对所述需治理裂缝的治理区进行治理(即采用水平阶方式进行裂缝区微地形改造)后，水平阶能够拦蓄较多的地表径流，减少水土流失，也可改善治理区内的土壤条件，降低土壤水分蒸发，加速植被恢复。

步骤304、顺坡向裂缝治理，过程如下：

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，详见图6、图7和图8；

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5，完成所述需治理裂缝的治理过程，详见图9。

实际进行治理时，采用鱼鳞坑5对所述需治理裂缝的治理区进行治理后，能加速植被恢复。

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2上所有塌陷裂缝1的治理过程。

其中，坡向为坡面法线在水平面上的投影的方向(即坡面由高及低的方向)。坡度为坡面的倾角的正切值，当坡面的倾角为∠AOB时，直线AB为斜边，直线AB在水平面的投影的方位角就是坡向。

本实施例中，所述塌陷裂缝1为直线形裂缝。

并且，当所述需治理裂缝的裂缝走向与其所处黄土边坡2的坡向之间的夹角α＝0°时，所述需治理裂缝呈水平布设；当所述需治理裂缝的裂缝走向与其所处黄土边坡2的坡向之间的夹角α＝90°时，所述需治理裂缝的走向与其所处黄土边坡2的坡向相同。本实施例中，步骤301中倾斜角度α为所述需治理裂缝的裂缝走向在水平面上的投影线与其所处黄土边坡2的坡向之间的夹角。

本实施例中，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2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。

本实施例中，所述宽大裂缝两侧的地表高度不同，即所述宽大裂缝的两侧地表不在同一高度，所述宽大裂缝的两侧地表之间存在错台，并且所述错台的高度H为20cm以上。

并且，所述宽大裂缝的裂缝开口宽度D越大，所述宽大裂缝的两侧地表之间所存在错台的高度H越大。

本实施例中，图2中所述需治理裂缝的裂缝走向与其所处黄土边坡2的坡向之间的夹角α＝0°，图6中所述需治理裂缝的裂缝走向与其所处黄土边坡2的坡向之间的夹角α＝90°。

实际对所述需治理裂缝进行充填时，步骤3031中所述剥挖区3的宽度为1.2m～1.8m；步骤3032中进行表土剥离时，所剥离表层土的厚度为25cm～35cm，步骤3033中将所剥离的生土回填至所述需治理裂缝内时，需将所回填的生土捣固密实；步骤3034中所述表土回填层的层厚为25cm～35cm。

本实施例中，步骤3031中所述剥挖区3的宽度为1.5m左右；步骤3032中进行表土剥离时，所剥离表层土的厚度为30cm左右，步骤3034中所述表土回填层的层厚为30cm左右。

实际施工时，可根据具体需要，对所述剥挖区3的宽度、所剥离表层土的厚度和所述表土回填层的层厚进行相应调整。

本实施例中，步骤3033中将所剥离的生土回填至所述需治理裂缝内，且回填至距地表30cm时，对所述黄土边坡2上需治理裂缝所处区域的地形进行修理，然后用步骤3032中所剥离的表层土进行覆盖，并形成表土回填层。

本实施例中，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。

并且，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。

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。

本实施例中，所述地膜为白色薄地膜，并且在所述地膜上所开孔为十字孔。

在所述需治理裂缝的治理区上覆盖所述地膜时，边铺边用土块将地膜压实，并将所铺地膜的两边用土压实。

本实施例中，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。

并且，步骤3042中在所述需治理裂缝的治理区上修建多个鱼鳞坑5后，还需在每个所述鱼鳞坑5的下部与两侧均埋设所述雨水渗透管。

因而，因我国西部地区干旱少雨，雨水下渗浅，蒸发散失快。为了促进雨水下渗，改善植物根部的土壤水分状况，采用薄膜覆盖与雨水促渗管相结合的治理方法对所述需治理裂缝治理区的土壤水分条件进行改良，治理效果非常好。

实际治理时，步骤3035中所述水平阶的台阶面宽度d为40cm～60cm且其台阶高度为40cm～60cm，所述水平阶的台阶面为由内至外逐渐向下倾斜的倾斜面。

本实施例中，所述水平阶的台阶面的坡度为5°～10°。

如图10所示，步骤3042中多个所述鱼鳞坑5的结构和尺寸均相同；多个所述鱼鳞坑5分多排进行布设，多排所述鱼鳞坑5沿所述需治理裂缝的治理区的长度方向由前至后进行布设，前后相邻两排所述鱼鳞坑5之间的间距为3m～5m。所述鱼鳞坑5的坑口宽度为0.8m～1.2m。

本实施例中，每排所述鱼鳞坑5中均包括两个所述鱼鳞坑5，并且所述鱼鳞坑5为月牙形。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0.8m～1.2m。

并且，步骤3042中多个所述鱼鳞坑5分两列进行布设，两列所述鱼鳞坑5分别位于所述需治理裂缝的回填区4和剥挖区3所在区域上。

所述鱼鳞坑5的下部修建有一道半环形土埂5-1且其两侧上方均开有一道引水沟5-2，两道所述引水沟5-2均与鱼鳞坑5的坑体内部相通。

因而，通过所述鱼鳞坑5，能达到便于引蓄雨水，减少水土流失，改善土壤条件，加速植被恢复的效果。

如图11所示，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6-1、位于上部管体6-1正下方的下部管体6-2和连接于上部管体6-1与下部管体6-2之间的连接管6-3，所述上部管体6-1为圆柱形，所述下部管体6-2为由上至下直径逐渐缩小的圆锥形入渗管，所述上部管体6-1和下部管体6-2的管壁上均开有多个渗水孔6-4；所述连接管6-3的直径由上至下逐渐缩小，所述连接管6-3的上端直径与上部管体6-1的直径相同且其下端直径与下部管体6-2的上端直径相同；所述上部管体6-1、下部管体6-2和连接管6-3呈同轴布设且三者均为金属管，所述上部管体6-1的上端露在地表外侧。

同时，所述漏斗形雨水促渗管还包括盖装在上部管体6-1上的盖板。

实际加工时，所述上部管体6-1、下部管体6-2和连接管6-3均采用铁皮弯曲而成，用脚压入土壤内即可，上部管体6-1的头部露出地表。

并且，所述上部管体6-1的直径为Φ8cm～Φ12cm且其高度为4cm～6cm，所述下部管体6-2的直径为Φ6cm～Φ10cm且其高度为40cm～60cm，所述连接管6-3的高度为2cm～5cm，所述渗水孔6-4为圆孔且其孔径为0.4cm～0.6cm。

本实施例中，所述上部管体6-1的直径为Φ10cm且其高度为5cm，所述下部管体6-2的直径为8cm且其高度为50cm，所述连接管6-3的高度为3cm，所述渗水孔6-4为圆孔且其孔径为0.5cm。所述上部管体6-1和下部管体6-2的管壁上所开的渗水孔6-4均呈均匀布设，并且相邻两个所述渗水孔6-4之间的孔间距为5cm。

实际加工时，可根据具体需要，对上部管体6-1的直径和高度、下部管体6-2的直径和高度、连接管6-3的高度以及渗水孔6-4的孔径大小进行相应调整。

实际使用时，可通过所述盖板盖住所述漏斗形雨水促渗管顶部，防止无雨时水分流失。本实施例中，所述盖板为铁皮。

本实施例中，每个所述鱼鳞坑5的下部与两侧所埋设雨水渗透管的数量为一个或多个。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一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(2)上所存在的各塌陷裂缝(1)分别进行治理，所述黄土边坡(2)上各塌陷裂缝(1)的治理方法均相同；对任一个塌陷裂缝(1)进行治理时，过程如下：

步骤一、裂缝开口宽度测量：对当前所治理塌陷裂缝(1)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(1)为需治理裂缝；

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D≤10cm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＞10cm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；

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；

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；

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：

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；

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(2)的坡向之间的夹角，且0°≤α≤90°；

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；

步骤303、横坡向裂缝治理，过程如下：

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(3)；

步骤3032、表土剥离：将剥挖区(3)上部的表层土剥离，并将剥离的表层土集中堆存；

步骤3033、生土剥离及回填：步骤3032中表层土剥离后，将剥挖区(3)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；

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；

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(4)；所述回填区(4)、剥挖区(3)以及回填区(4)与剥挖区(3)之间的区域组成所述需治理裂缝的治理区；

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；

步骤304、顺坡向裂缝治理，过程如下：

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；

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(5)，完成所述需治理裂缝的治理过程；

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(2)上所有塌陷裂缝(1)的治理过程。

2.按照权利要求1所述的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征在于：步骤二中当测量得出裂缝开口宽度D≤10cm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＞10cm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；

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(2)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。

3.按照权利要求1或2所述的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征在于：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。

4.按照权利要求3所述的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征在于：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；

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。

5.按照权利要求1或2所述的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征在于：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；

步骤3042中在所述需治理裂缝的治理区上修建多个鱼鳞坑(5)后，还需在每个所述鱼鳞坑(5)的下部与两侧均埋设所述雨水渗透管。

6.按照权利要求5所述的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征在于：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(6-1)、位于上部管体(6-1)正下方的下部管体(6-2)和连接于上部管体(6-1)与下部管体(6-2)之间的连接管(6-3)，所述上部管体(6-1)为圆柱形，所述下部管体(6-2)为由上至下直径逐渐缩小的圆锥形入渗管，所述上部管体(6-1)和下部管体(6-2)的管壁上均开有多个渗水孔(6-4)；所述连接管(6-3)的直径由上至下逐渐缩小，所述连接管(6-3)的上端直径与上部管体(6-1)的直径相同且其下端直径与下部管体(6-2)的上端直径相同；所述上部管体(6-1)、下部管体(6-2)和连接管(6-3)呈同轴布设且三者均为金属管，所述上部管体(6-1)的上端露在地表外侧。

7.按照权利要求6所述的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征在于：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0.8m～1.2m；所述漏斗形雨水促渗管还包括盖装在上部管体(6-1)上的盖板。

8.按照权利要求6所述的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征在于：所述上部管体(6-1)的直径为Φ8cm～Φ12cm且其高度为4cm～6cm，所述下部管体(6-2)的直径为Φ6cm～Φ10cm且其高度为40cm～60cm，所述连接管(6-3)的高度为2cm～5cm，所述渗水孔(6-4)为圆孔且其孔径为0.4cm～0.6cm。

9.按照权利要求1或2所述的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征在于：步骤3035中所述水平阶的台阶面宽度d为40cm～60cm且其台阶高度为40cm～60cm，所述水平阶的台阶面为由内至外逐渐向下倾斜的倾斜面；

步骤3042中多个所述鱼鳞坑(5)的结构和尺寸均相同；多个所述鱼鳞坑(5)分多排进行布设，多排所述鱼鳞坑(5)沿所述需治理裂缝的治理区的长度方向由前至后进行布设，前后相邻两排所述鱼鳞坑(5)之间的间距为3m～5m；所述鱼鳞坑(5)的坑口宽度为0.8m～1.2m；

所述鱼鳞坑(5)的下部修建有一道半环形土埂(5-1)且其两侧上方均开有一道引水沟(5-2)，两道所述引水沟(5-2)均与鱼鳞坑(5)的坑体内部相通。

10.按照权利要求1或2所述的黄土丘陵沟壑区采煤塌陷地治理方法，其特征在于：步骤3031中所述剥挖区(3)的宽度为1.2m～1.8m；步骤3032中进行表土剥离时，所剥离表层土的厚度为25cm～35cm，步骤3033中将所剥离的生土回填至所述需治理裂缝内时，需将所回填的生土捣固密实；步骤3034中所述表土回填层的层厚为25cm～35cm。