安徽祁南煤矿采煤沉陷区光伏发电场地稳定性评价

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煤炭是我国的重要能源,但煤炭的开采会产生采煤沉陷区,在采煤沉陷区上建设光伏电站可以充分利用土地资源,且节能降耗,同时响应国家政策的需求,兼具经济效益和社会效益。本文以安徽祁南煤矿为研究区,结合光伏发电的基本要求,通过对研究区的沉陷现状、沉陷预测、地下开采对建设场地的影响、建设场地的稳定性和水质分析研究,确定研究区采煤沉陷区可以根据需要及实际情况建设光伏电站。主要研究结果有:(1)将收集来的矿山生产地质报告及祁南煤矿长期勘探开发报告中不合理的数据进行适当修改完善,并符合研究区沉陷特征规律,以此为基础分析研究区沉陷特征,表明开采沉陷的现状主要集中在西部、中部及北部,最大沉降量约5.8米。(2)通过对资料的分析,表明之后的沉陷主要集中在西部、中部及北部,最大沉降量约5.8米;对研究区进行最终沉陷预测,沉陷范围扩大,主要分布在西部、中部、北部、南部及东南部,最大沉降量约8.6米;现状沉陷至最终沉降主要会产生02米的沉降量变化,矿权边界附近区域沉降较稳定。(3)采取经验预计法,得到祁南煤矿最小开采深度(H)为311.5m,导水裂隙带高度(HLi)按邻近矿区平均值50m计算,建筑荷载影响深度(HZ)按一般建筑载荷影响深22m计算。可以得到祁南煤矿最小开采深度明显大于导水裂隙带高度(HLi)与建筑荷载影响深度(HLi)两者之和,新建建(构)筑物的建筑荷载不会破坏采空区的稳定性,地表不会再次发生较大不均匀沉降,地下开采不会破坏地表建筑物与地下导水裂缝带的联系,不会对地表建设光伏电站产生影响。(4)通过岩土工程勘察及水文地质条件分析,表明研究区共杂填土层及粉质黏土两层工程地质层,第一层土强度低,厚度变化大;第二层强度一般,中等压缩性,可以作为天然地基使用;研究区地下水对钢结构建筑材料的腐蚀性为微;场地抗震设防烈度为6度,为抗震的一般地段;第一层土的电阻率均匀性较差,第二层土壤电阻率均匀性好。同时无不良地质作用,地基稳定,可作为光伏发电选址考虑。(5)通过对研究区西侧后王庄区域进行水质检测表明,区域场地地表水平均矿化度为二级;平均总硬度为三级;水化学类型为Ⅲ型;天然水质各指标均未超标,水质良好。地表水在不同环境类型、不同地层渗透性条件下对混凝土结构均只具微腐蚀性,在长期浸水、干湿交替不同条件下,对钢筋混凝土结构中的钢筋只具微腐蚀性,可根据场地水深建设不同类型的光伏电站。图25表26参考文献89
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