一种基于废弃矿井的地下城市建设方法技术

本发明专利技术公开了一种基于废弃矿井的地下城市建设方法，包括：采用墩柱充填法对工业广场保护煤柱进行回收，形成地下城市建设空间；对主巷道及周边硐室进行平整美观、锚喷和墩柱充填加固支护处理，并装饰建设成为地下商业街；采用墩柱充填法对两翼回风井保护煤柱进行回收，形成规则的建筑空间，从而形成了“一核、双城、双轴、多区域”的地下城市建设布局和主体框架，并为整个地下城市配备电力、通风、垃圾回收、生活用水、空调、通讯、交通、消防等系统，实现地下城市水电气暖的自供自足。本发明专利技术利用废弃矿井的特性对地下建筑空间进行开发，达到了提高土地资源利用率、保护环境、缓解地面交通压力等目的，实现了矿井资源利用的最优化。

Underground city construction method based on abandoned mine

The invention discloses a construction method of underground city, abandoned mine based on pier column method includes: using filling to reclaim the protective coal pillar industry square, city construction to form the underground space; the main roadway and the surrounding chamber of smooth and beautiful appearance, and anchor pier column filling reinforcement, and decorative construction become underground commercial street; by filling pier column method to reclaim the wings of the return air shaft protective coal pillar, the formation of the rules of building space, thus forming a \one core, Shuangcheng, axis, multi regional\ underground city construction layout and main frame, and the underground city is equipped with electricity, ventilation, garbage collection, water, air conditioning communication traffic and fire protection system, realize the city underground hydropower gas warm self sufficiency. The invention features the use of abandoned mine for development of underground space, improve the utilization rate, protect the environment, alleviate the traffic pressure on the ground to land resources, to achieve the optimal utilization of mine resources.

【技术实现步骤摘要】
一种基于废弃矿井的地下城市建设方法
本专利技术涉及一种基于废弃矿井的地下城市建设方法，属于地下空间开发利用领域。
技术介绍
煤矿、冶金矿山、有色金属矿山、化工矿山以及非金属矿床在开发过程中，形成了大量井下采空区，仅煤矿每年就形成数亿立方米的空间，对废弃矿井如何合理利用，已经迫在眉睫；谢和平院士提出煤炭淘汰落后产能、化解产能过程中，不少矿井被关闭，衰竭煤矿在废弃或关闭后面临多种资源、环境以及社会问题。矿区往往拥有大量的地面、地下自然资源，技术资源和人才资源，按照传统模式退出后，地面大型工业广场和井下大量设备设施被闲置下来，造成土地资源浪费，人员无法安置。因此，随着关闭和废弃煤矿的大幅度增加，我国迫切需要解决衰竭关团煤矿的转型出路问题。目前我国煤矿大部分采用井工开采，而且废弃矿井越来越多，如果充分利用矿区的地下空间，建设地下宜居城市，既可以避免煤矿采空区充填所造成的资源浪费和不充填时所造成的地表沉陷问题，也可以缓解资源型城市城市发展面临的交通拥挤，人口增加、土地利用紧缺问题。同时通过深入研究地下城市开发所需各种技术，拓展资源型城市矿区地下空间利用率，建立地下生态圈平衡系统及战略资源储备库本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于废弃矿井的地下城市建设方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：结合废弃矿井原有水文地质资料，对废弃矿井所在的工业广场保护煤柱边界布置地面探测线，勘探工业广场保护煤柱的破坏情况，从而确定废弃矿井采空区、巷道、完整实体煤的位置，并确定废弃矿井的矿井水和瓦斯的赋存情况；S2：采用墩柱充填法对工业广场保护煤柱进行回收，并在工业广场保护煤柱四周采用隔离煤柱与已采区域隔开，形成地下空间，具体包括：在对工业广场保护煤柱进行回采时，随着工作面的推进，墩柱充填也随之进行，即在工作面后方采空区等距离间隔布置墩柱模块，在墩柱模块内加入钢筋网、钢板以提高墩柱强度，并灌注混凝土浆体，待灌注浆体凝固后形成多个独立的...

【技术特征摘要】
1.一种基于废弃矿井的地下城市建设方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：结合废弃矿井原有水文地质资料，对废弃矿井所在的工业广场保护煤柱边界布置地面探测线，勘探工业广场保护煤柱的破坏情况，从而确定废弃矿井采空区、巷道、完整实体煤的位置，并确定废弃矿井的矿井水和瓦斯的赋存情况；S2：采用墩柱充填法对工业广场保护煤柱进行回收，并在工业广场保护煤柱四周采用隔离煤柱与已采区域隔开，形成地下空间，具体包括：在对工业广场保护煤柱进行回采时，随着工作面的推进，墩柱充填也随之进行，即在工作面后方采空区等距离间隔布置墩柱模块，在墩柱模块内加入钢筋网、钢板以提高墩柱强度，并灌注混凝土浆体，待灌注浆体凝固后形成多个独立的墩柱，共同支撑顶底板覆岩，而墩柱与墩柱间的距离形成地下城市的建筑空间；S3：在废弃矿井的两条主巷道两侧开挖新的硐室，并对主巷道及周边硐室进行平整美观、锚喷和墩柱充填加固支护处理，并装饰建设成为集商业、餐饮和文娱设施为一体的地下商业街；在主巷道的两端，分别对工业广场保护煤柱的两翼回风井保护煤柱采用墩柱充填法进行回收，并在两翼回风井保护煤柱四周采用隔离煤柱与已采区域隔开，形成地下空间；自此完成了地下空间的优化资源配置，以工业广场保护煤柱形成的地下城市为核心，两翼回风井保护煤柱形成的地下城市为高端双城，两条主巷道及周边硐室为协同发展的双轴及地下城市区域联动，并构建战略性功能区，以备战时所需，从而形成“一核、双城、双轴、多区域”的地下城市建设布局和主体框架；S4：为整个地下城市配备电力系统、通风与排烟系统、生活垃圾处理回收系统、生活用水和排水系统、空调系统、通讯系统、交通系统、消防系统，从而实现地下城市水电气暖的自供自足，且所有系统的工程管线集于一体，布置在废弃矿井下面，形成地下城市管道综合走廊。2.根据权利要求1所述的一种基于废弃矿井的地下城市建设方法，其特征在于，所述步骤S1中，利用电磁成像系统勘探工业广场保护煤柱的宽度、高度、分布区域及破坏情况，并利用物探法和化学勘探法确定废弃矿井的矿井水和瓦斯的赋存情况。3.根据权利要求1所述的一种基于废弃矿井的地下城市建设方法，其特征在于，所述步骤S2中，充填墩柱上方的顶板区域采用锚喷加固支护及平整美观处理。4.根据权利要求1所述的一种基于废弃矿井的地下城市建设方法，其特征在于，所述步骤S3中，主巷道两侧采用光面爆破开挖新的硐室，在新掘硐室内采用混凝土制成的墩柱和锚网共同支撑顶板，且新掘硐室和原有硐室的顶板采用喷射混凝土加固支护以及平整美观处理。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱卫兵，郭宇隆，齐祥瑞，李枝，史泽凯，于胜超，刘文兵，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32