一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法技术

一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，包含以下步骤：（a）依据采煤沉陷区地块地表建设规划，确定评估范围；（b）收集采煤沉陷区的地质采矿条件数据和开采数据以及地表沉陷数据；（c）获得开采煤层埋深、采空区塌陷状况相关数据；（d）得到评估范围内地表今后还将产生的残余沉陷变形数据；（e）评估地块建设光伏电站荷载对地下采空区的稳定性影响；（f）根据光伏组件与光伏支架和逆变器与箱变建设适宜性分区准则进行综合评估，获得拟建光伏组件与光伏支架和逆变器与箱变建设的适宜性分区。本发明专利技术能够全面、准确、高效的获得采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性分区，为确保地块光伏电站安全建设中及建成后正常运行提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】
一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法
本专利技术涉及一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法。
技术介绍
煤炭资源开采往往造成地表沉陷，在采煤沉陷区地表建设光伏发电工程，必须对光伏电站建设地块地表稳定性进行评估。其意义主要在于：一方面，避免对沉陷区地块危害影响程度认识不足，盲目地建设施工，相应保护措施不足，可能会对光伏电站安全建设及运营产生不利影响；另一方面，避免过度地拔高危害影响程度，采取过度的保护措施，加大人力物力财力的投资，增加不必要的地块光伏电站建设成本。但目前，现有技术中还没有对沉陷区地块地表建设光伏电站的适宜性评估方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，通过科学、全面的评估地块地表建设光伏电站适宜性，为光伏电站在采煤沉陷区地块地表的建设提供可靠的施工依据，确保光伏电站建设中安全施工及在建成后正常运行。本专利技术采用的技术方案如下：一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，包括以下步骤：（a）根据采煤沉陷区地块内拟建设光伏电站的具体情况，确定采煤沉陷区地块评估范围；（b）收集采煤沉陷区地块内的地质勘探数据和开采数据以及地表沉陷数据；（c）预测采煤沉陷区地块评估范围内地表残余沉陷变形数据，下沉系数根据评估范围地表下方采空区开采结束年限及光伏电站服务期确定，选取0.03～0.40，计算绘制出评估范围在拟建光伏电站服务期内的地表下沉、倾斜、水平变形和曲率变形等值线图，进而得到评估范围内各地表变形值最大值；（d）评估拟建光伏电站建设荷载对评估范围地表下方采空区的稳定性影响，确认采空区是否处于稳定状态，所述地块电站建设荷载包括施工动荷载和设施或建构筑静荷载；（e）在确认采空区处于稳定状态下，根据下表中光伏组件与光伏支架建设适宜性分区评估准则，获得开采沉陷区地块关于光伏组件与光伏支架建设适宜性分区；（f）在确认采空区处于稳定状态下，根据下表中逆变器与箱变建设适宜性分区评估准则，获得开采沉陷区地块关于逆变器与箱变建设适宜性分区。在上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法的步骤（a）中，采煤沉陷区地块内拟建设光伏电站的具体情况包括光伏电站建设总体规划、拟建设设施及建构筑物布置、尺寸和荷载。在采煤沉陷区地块内开采煤层数据和采空区塌陷状况未知情况下，上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法在进行步骤（c）之前，进行物探或钻探勘查，获得开采煤层数据和采空区地质采矿数据。在进行物探或钻探勘查时，钻探勘查孔按照逆变器与箱变拟建设位置布置，在每个逆变器与箱变建设位置中心各布置1个勘查孔。在上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法的步骤（d）中，当地块评估范围地表下方采空区实际采深H大于临界采深H临时，确认采空区处于稳定状态，H临表达式为：H临=H裂＋H影+h其中，H裂为采空区导水裂缝带高度，多煤层开采时，取位置最高的数据，H影为建筑荷载向地下的影响深度，h为误差范围，取h=5～10m。在上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法中，拟建光伏电站地块被分为若干个建设区域，在评估时，需要对所有建设区域逐个评估，每个区域评估范围为区域外边缘外扩100m。上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法还包括步骤：对采煤沉陷区地表残余沉陷变形预测分析。预测采煤沉陷区地表今后还将产生的沉陷变形数据采用概率积分法，根据评估范围内地质采矿条件、采空区开采结束时间以及地块电站服务期限（按25年的服务期计算）等综合因素，选取采空区残余下沉系数0.03～0.40，规划开采下沉系数0.5～0.90，计算给出评估范围内在电站服务期内的地表下沉、倾斜、水平变形、曲率变形等值线图。根据计算得到的评估范围内各种地表变形值最大值情况，分析地块拟建电站可能的沉陷损坏程度。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：（1）本专利技术提供的采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，由于通过地块电站总体规划、地块内设施、建构筑物布置及尺寸和荷载，对采煤沉陷区评估范围进行了确定，能够更有效、更有针对的收集采矿、地质和地表沉陷等数据，因此，本专利技术的评估过程更高效。（2）本专利技术提供的采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，由于针对地质勘探数据和开采数据以及地块地表沉陷数据等进行分析评估，因此，本专利技术能够提供较为准确全面的评估结果。（3）本专利技术提供的采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，由于针对采煤沉陷区地块地表残余沉陷变形数据进行了预测，并计算绘制出评估范围在地块电站服务期内的地表下沉、倾斜、水平变形和曲率变形等值线图，进而得到地块评估范围内各地表变形值最大值，因此，本专利技术能够获得更为准确全面的评估结果。（4）本专利技术提供的采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，由于先评估地块电站建设荷载对地下采空区的稳定性影响，所述电站建设荷载包括施工动荷载和设施或建构筑静荷载，然后再进行适宜性评估，因此，本专利技术更加具备有序性和科学性。（5）本专利技术提供的采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，由于将地表下沉值、未来规划开采时间和地表变形最大值作为采煤沉陷区地块建设光伏电站适宜性评估指标，其中地表变形最大值又细分为水平变形、曲率和倾斜度，既考虑了影响因素的全面性，也考虑了权重影响，因此，本专利技术既能保证评估的准确度，也能兼顾评估工作的效率，有效控制评估成本。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。在本实施例中，拟在某一地块建光伏电站，现对所处采煤沉陷区的地块拟建光伏电站的建设适宜性进行评估。一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，包括以下步骤：（a）根据采煤沉陷区地块内拟建设光伏电站的具体情况，确定采煤沉陷区地块评估范围；（b）收集采煤沉陷区地块内的地质勘探数据和开采数据以及地表沉陷数据；（c）预测采煤沉陷区地块评估范围内地表残余沉陷变形数据，下沉系数根据评估范围地表下方采空区开采结束年限及光伏电站服务期确定，选取0.03～0.40，计算绘制出评估范围在拟建光伏电站服务期内的地表下沉、倾斜、水平变形和曲率变形等值线图，进而得到评估范围内各地表变形值最大值；（d）评估拟建光伏电站建设荷载对评估范围地表下方采空区的稳定性影响，确认采空区是否处于稳定状态，所述地块电站建设荷载包括施工动荷载和设施或建构筑静荷载；（e）在确认采空区处于稳定状态下，根据下表中光伏组件与光伏支架建设适宜性分区评估准则，获得开采沉陷区地块关于光伏组件与光伏支架建设适宜性分区；（f）在确认采空区处于稳定状态下，根据下表中逆变器与箱变建设适宜性分区评估准则，获得开采沉陷区地块关于逆变器与箱变建设适宜性分区。在上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法的步骤（a）中，采煤沉陷区地块内拟建设光伏电站的具体情况包括光伏电站建设总体规划、拟建设设施及建构筑物布置、尺寸和荷载。在采煤沉陷区地块内开采煤层数据和采空区塌陷状况未知情况下，上述采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法在进行步骤（c）之前，进行物探或钻探勘查，获得开采煤层数据和采空区地质采矿数据。在进行物探或钻探勘查时，钻探勘查孔按照逆变器与箱变拟建设位置布置，在每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）根据采煤沉陷区地块内拟建设光伏电站的具体情况，确定采煤沉陷区地块评估范围；（b）收集采煤沉陷区地块内的地质勘探数据和开采数据以及地表沉陷数据；（c）预测采煤沉陷区地块评估范围内地表残余沉陷变形数据，下沉系数根据评估范围地表下方采空区开采结束年限及光伏电站服务期确定，选取0.03～0.40，计算绘制出评估范围在拟建光伏电站服务期内的地表下沉、倾斜、水平变形和曲率变形等值线图，进而得到评估范围内各地表变形值最大值；（d）评估拟建光伏电站建设荷载对评估范围地表下方采空区的稳定性影响，确认采空区是否处于稳定状态，所述地块电站建设荷载包括施工动荷载和设施或建构筑静荷载；（e）在确认采空区处于稳定状态下，根据下表中光伏组件与光伏支架建设适宜性分区评估准则，获得开采沉陷区地块关于光伏组件与光伏支架建设适宜性分区；

【技术特征摘要】
1.一种采煤沉陷区地块地表建设光伏电站适宜性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）根据采煤沉陷区地块内拟建设光伏电站的具体情况，确定采煤沉陷区地块评估范围；（b）收集采煤沉陷区地块内的地质勘探数据和开采数据以及地表沉陷数据；（c）预测采煤沉陷区地块评估范围内地表残余沉陷变形数据，下沉系数根据评估范围地表下方采空区开采结束年限及光伏电站服务期确定，选取0.03～0.40，计算绘制出评估范围在拟建光伏电站服务期内的地表下沉、倾斜、水平变形和曲率变形等值线图，进而得到评估范围内各地表变形值最大值；（d）评估拟建光伏电站建设荷载对评估范围地表下方采空区的稳定性影响，确认采空区是否处于稳定状态，所述地块电站建设荷载包括施工动荷载和设施或建构筑静荷载；（e）在确认采空区处于稳定状态下，根据下表中光伏组件与光伏支架建设适宜性分区评估准则，获得开采沉陷区地块关于光伏组件与光伏支架建设适宜性分区；（f）在确认采空区处于稳定状态下，根据下表中逆变器与箱变建设适宜性分区评估准则，获得开采沉陷区地块关于逆变器与箱变建设适宜性分区。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾新果，张俊英，李杰，刘义新，陈凯，孙庆先，陈清通，李文，李宏杰，谷小敏，王翔宇，魏晶晶，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11