采煤沉陷区的植物根部灌溉方法技术

本发明专利技术提供了一种采煤沉陷区的植物根部灌溉方法，该采煤沉陷区的植物根部灌溉方法包括：获取采煤沉陷区的潜水含水层的埋深参数，根据潜水含水层的埋深参数确定灌溉深度；确定灌溉影响半径；根据灌溉深度、灌溉影响半径以及采煤沉陷区的地形起伏确定潜水含水层内的钻孔方案，并根据钻孔方案得到定向钻孔；将灌溉管路穿入定向钻孔内，并通过灌溉管路进行灌溉。通过本申请提供的技术方案，能够解决相关技术中的沉陷区的人工灌溉方式存在无法满足灌溉需求的问题。灌溉需求的问题。灌溉需求的问题。

【技术实现步骤摘要】
采煤沉陷区的植物根部灌溉方法


[0001]本专利技术涉及采煤沉陷区治理
，具体而言，涉及一种采煤沉陷区的植物根部灌溉方法。

技术介绍

[0002]煤炭开采过程中，有的矿区的煤炭资源埋深较浅，煤炭开采后地表塌陷严重，尤其超大采宽工作面回采结束后沿工作面一圈会形成巨大的采煤沉陷区，采煤沉陷区的边缘发育有大量深切裂缝，这些裂缝成为水资源汇入矿井的通道。通常采煤沉陷区经过3至5年才能塌陷稳定，地下水才能逐渐恢复到采前状态，塌陷稳定之前采煤沉陷区成为水资源的径流孤岛，地表植被除接受降雨补充外只能通过人工灌溉的方式养护，采煤沉陷区的地表植被因缺水受到影响，出现退化的迹象。
[0003]在相关技术中，塌陷稳定之前沉陷区的人工灌溉主要包括两种方式。第一种为，通过水泵或者水罐车将水运送到目的地，以漫灌或者喷灌的方式对植被进行养护，该方式存在水资源浪费严重、灌溉效率不高以及植物根系无法深扎土层深部的问题。第二种为，在采煤沉陷区的土壤层中埋设管道实现直接对植被根部进行灌溉，但是该方式在埋设管道时需要人工挖沟，工程量大，且对原本脆弱的生态环境会造成二次伤害。
[0004]因此，相关技术中沉陷区的人工灌溉方式存在无法满足灌溉需求的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种采煤沉陷区的植物根部灌溉方法，以解决相关技术中的沉陷区的人工灌溉方式存在无法满足灌溉需求的问题。
[0006]本专利技术提供了一种采煤沉陷区的植物根部灌溉方法，采煤沉陷区的植物根部灌溉方法包括：获取采煤沉陷区的潜水含水层的埋深参数，根据潜水含水层的埋深参数确定灌溉深度；确定灌溉影响半径；根据灌溉深度、灌溉影响半径以及采煤沉陷区的地形起伏确定潜水含水层内的钻孔方案，并根据钻孔方案得到定向钻孔；将灌溉管路穿入定向钻孔内，并通过灌溉管路进行灌溉。
[0007]进一步地，通过灌溉管路进行灌溉的步骤包括：检测距灌溉管路的距离为灌溉影响半径的范围内的含水率，根据含水率控制灌溉管路的工作状态。
[0008]进一步地，确定灌溉影响半径的步骤包括：在采煤沉陷区施工第一钻孔，第一钻孔贯穿潜水含水层并在钻至采煤沉陷区的隔水层的上部后终孔，以得到注水孔；在注水孔的同侧并朝向远离注水孔的方向等间隔施工多个第二钻孔，第二钻孔钻至潜水含水层的上部，以得到多个观测孔；以预设压力向注水孔内注水预设时间，注水结束之后，获取观测孔的预设深度处的土壤含水率变化值，根据土壤含水率变化值确定灌溉影响半径。
[0009]进一步地，在采煤沉陷区施工第一钻孔的步骤包括：获取采煤沉陷区的平均土壤层厚度；获取注水孔钻孔位置，注水孔钻孔位置处的土壤层厚度与平均土壤层厚度相等；在注水孔钻孔位置施工第一钻孔，以得到注水孔。
[0010]进一步地，根据土壤含水率变化值确定灌溉影响半径的步骤包括：将土壤含水率变化值超过预设阈值的观测孔与注水孔之间的最远距离设定为灌溉影响半径。
[0011]进一步地，获取采煤沉陷区的潜水含水层的埋深参数，根据潜水含水层的埋深参数确定灌溉深度的步骤包括：在采煤沉陷区均匀布置多个调查点，对调查点的潜水含水层的埋深参数进行统计；根据潜水含水层的埋深参数确定潜水含水层的上部的深度；将潜水含水层的上部的深度设定为灌溉深度。
[0012]进一步地，根据灌溉深度、灌溉影响半径以及采煤沉陷区的地形起伏确定潜水含水层内的钻孔方案，并根据钻孔方案得到定向钻孔的步骤包括：根据灌溉影响半径和钻机的最大钻进能力将采煤沉陷区划分为多个条形区域，根据条形区域的形状以及灌溉影响半径得到平面钻孔方案；沿条形区域的延伸方向对采煤沉陷区进行地形高程起伏剖面测绘以获取地形起伏，根据地形起伏和灌溉深度得到剖面钻孔方案；根据平面钻孔方案以及剖面钻孔方案得到钻孔方案；根据钻孔方案得到定向钻孔。
[0013]进一步地，将灌溉管路穿入定向钻孔内的步骤包括：在钻机达到最大钻进能力之前，将钻机的钻头穿出地表并将灌溉管路与钻头连接；钻机执行退钻操作，利用钻头退钻的拖拽作用将灌溉管路布设在定向钻孔内。
[0014]进一步地，将灌溉管路穿入定向钻孔内，并通过灌溉管路进行灌溉的步骤包括：灌溉管路包括多个灌溉支管，沿每个灌溉支管的延伸方向均间隔布置多个含水率观测装置，通过多个含水率观测装置得到采煤沉陷区的土壤层的含水率；检测距灌溉管路的距离为灌溉影响半径的范围内的含水率，根据含水率控制灌溉管路的工作状态的步骤包括：当距灌溉支管的距离为灌溉影响半径的范围内的含水率均达到灌溉要求时，停止该灌溉支管的供水。
[0015]进一步地，将灌溉支管直径设定为小于或等于定向钻孔的孔径的1/2；和/或，灌溉管路还包括供水管，多个灌溉支管的第一端均与供水管相连接，多个灌溉支管的第一端均设置有第一阀体，多个灌溉支管的第二端均设置有第二阀体，通过第一阀体控制灌溉支管的供水，在灌溉支管内进沙之后，通过打开第二阀体进行清沙。
[0016]应用本专利技术的技术方案，首先，根据采煤沉陷区的潜水含水层的埋深参数确定该采煤沉陷区的灌溉深度，根据该采煤沉陷区的灌溉深度、灌溉影响半径以及地形起伏确定该采煤沉陷区的潜水含水层内的钻孔方案，相较于喷灌或漫灌的灌溉方式，能够针对采煤沉陷区的具体情况进行灌溉，以提高灌溉过程中的水资源的利用率，提高灌溉效率；其次，根据钻孔方案得到定向钻孔，由于定向钻孔位于潜水含水层内，相较于在土壤层内施工钻孔，能够避免对土壤层以及土壤层内的植物根系造成二次损伤；最后，通过穿设在定向钻孔内的灌溉管路恢复潜水含水层的水位，以利用水位恢复的潜水含水层对其上方的土壤层进行水分供给，采用深部根系供水，由于植物根系具有趋水性，使得采煤沉陷区内的植物根系向下生长，从而提高采煤沉陷区的植被的抗逆性和生态稳定性，并且通过在地下进行灌溉，能够减少灌溉过程中的水分挥发，避免水资源浪费，将灌溉管路埋设在地下，避免灌溉管路受风吹雨淋，减缓灌溉管路的老化速度。因此，本专利技术提供的一种采煤沉陷区的植物根部灌溉方法能够满足采煤沉陷区的灌溉需求。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了根据本专利技术实施例提供的采煤沉陷区的植物根部灌溉方法的流程图；
[0019]图2示出了根据本专利技术实施例提供的采煤沉陷区的植物根部灌溉方法的将灌溉管路穿入定向钻孔内，并通过灌溉管路进行灌溉的步骤的流程图；
[0020]图3示出了根据本专利技术实施例提供的采煤沉陷区的植物根部灌溉方法的确定灌溉影响半径的步骤的流程图；
[0021]图4示出了根据本专利技术实施例提供的采煤沉陷区的植物根部灌溉方法的在采煤沉陷区施工第一钻孔的步骤的流程图；
[0022]图5示出了根据本专利技术实施例提供的采煤沉陷区的植物根部灌溉方法的获取采煤沉陷区的潜水含水层的埋深参数，根据潜水含水层的埋深参数确定灌溉深度的步骤的流程图；
[0023]图6示出了根据本专利技术实施例提供的采煤沉陷区的植物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采煤沉陷区的植物根部灌溉方法，其特征在于，所述采煤沉陷区的植物根部灌溉方法包括：获取采煤沉陷区(10)的潜水含水层(11)的埋深参数，根据所述潜水含水层(11)的所述埋深参数确定灌溉深度；确定灌溉影响半径；根据所述灌溉深度、所述灌溉影响半径以及所述采煤沉陷区(10)的地形起伏确定所述潜水含水层(11)内的钻孔方案，并根据所述钻孔方案得到定向钻孔；将灌溉管路(20)穿入所述定向钻孔内，并通过所述灌溉管路(20)进行灌溉。2.根据权利要求1所述的采煤沉陷区的植物根部灌溉方法，其特征在于，通过所述灌溉管路(20)进行灌溉的步骤包括：检测距所述灌溉管路(20)的距离为所述灌溉影响半径的范围内的含水率，根据所述含水率控制所述灌溉管路(20)的工作状态。3.根据权利要求2所述的采煤沉陷区的植物根部灌溉方法，其特征在于，确定灌溉影响半径的步骤包括：在所述采煤沉陷区(10)施工第一钻孔，所述第一钻孔贯穿所述潜水含水层(11)并在钻至所述采煤沉陷区(10)的隔水层(13)的上部后终孔，以得到注水孔(31)；在所述注水孔(31)的同侧并朝向远离所述注水孔(31)的方向等间隔施工多个第二钻孔，所述第二钻孔钻至所述潜水含水层(11)的上部，以得到多个观测孔(32)；以预设压力向所述注水孔(31)内注水预设时间，注水结束之后，获取所述观测孔(32)的预设深度处的土壤含水率变化值，根据所述土壤含水率变化值确定所述灌溉影响半径。4.根据权利要求3所述的采煤沉陷区的植物根部灌溉方法，其特征在于，在所述采煤沉陷区(10)施工第一钻孔的步骤包括：获取所述采煤沉陷区(10)的平均土壤层厚度；获取注水孔(31)钻孔位置，所述注水孔(31)钻孔位置处的土壤层厚度与所述平均土壤层厚度相等；在所述注水孔(31)钻孔位置施工所述第一钻孔，以得到所述注水孔(31)。5.根据权利要求3所述的采煤沉陷区的植物根部灌溉方法，其特征在于，根据所述土壤含水率变化值确定所述灌溉影响半径的步骤包括：将所述土壤含水率变化值超过预设阈值的所述观测孔(32)与所述注水孔(31)之间的最远距离设定为所述灌溉影响半径。6.根据权利要求1至5中任一项所述的采煤沉陷区的植物根部灌溉方法，其特征在于，获取采煤沉陷区(10)的潜水含水层(11)的埋深参数，根据所述潜水含水层(11)的所述埋深参数确定灌溉深度的步骤包括：在所述采煤沉陷区(10)均匀布置多个调查点，对所述调查点的所述潜水含水层(11)的所述埋深参数进行统计；根据所述潜水含水层(11)的所述埋深参数确定所述潜水含水层(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，任玺宁，张伟龙，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司，
类型：发明
国别省市：