本發(fā)明涉及一種保水綠化裝置，尤其適用于礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化及其水環(huán)境監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

露天采煤直接剝離表土和煤層的上覆巖層，使煤層暴露后開(kāi)采，并在采區(qū)內(nèi)、外分層堆置剝離的巖土形成排土場(chǎng)。大型排土場(chǎng)是采區(qū)巖土混合堆積形成的人工巨型堆墊體。在大型排土場(chǎng)堆積形成過(guò)程中，排土場(chǎng)區(qū)域水位變化對(duì)區(qū)域環(huán)境評(píng)估，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警都有重要的作用。

2014年發(fā)布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》，中國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè)觀，全國(guó)土壤污染超標(biāo)率達(dá)16.1％，在工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出的同時(shí)，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量更加堪憂。面對(duì)土壤污染的嚴(yán)峻局面，國(guó)家立法速度明顯加快。環(huán)保部除了在新《環(huán)境保護(hù)法》中增加了土壤修復(fù)的內(nèi)容外，日前又公布了新的《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)》，《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡(jiǎn)稱(chēng)"土十條")的制定實(shí)施也被提上日程。這些政策和法規(guī)都說(shuō)明了環(huán)境修復(fù)工作的迫切性，特別是工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題，這其中尤為突出的就是礦區(qū)堆土場(chǎng)的污染，特備是一些大型露天煤礦，由于堆土場(chǎng)高且大，一般露天礦采用疏水開(kāi)采，造成水位下降，露天礦堆土場(chǎng)上方很難存活植物和植被，沒(méi)有植被和植物，露天礦堆土場(chǎng)的粉塵等隨風(fēng)漂流，對(duì)周?chē)h(huán)境造成極大影響，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染，同時(shí)沒(méi)有植物的水土保持作用，對(duì)堆土場(chǎng)本身的安全造成極大隱患。

排土場(chǎng)由無(wú)到有的過(guò)程實(shí)際上是整個(gè)露天礦區(qū)開(kāi)采的過(guò)程，但是現(xiàn)在鮮有研究，有部分團(tuán)隊(duì)在排土場(chǎng)周?chē)鷧^(qū)域布設(shè)幾個(gè)測(cè)井，對(duì)水位進(jìn)行研究，這種布設(shè)方式需要多個(gè)測(cè)井，費(fèi)用高，其次，并沒(méi)有直接測(cè)試排土場(chǎng)實(shí)際水位的變化，這對(duì)于科研研究而言并不嚴(yán)謹(jǐn)，不能進(jìn)行排土場(chǎng)中心向周?chē)鷧^(qū)域水位的變化趨勢(shì)，最后，排土場(chǎng)從無(wú)到有，從大到小，也就是開(kāi)采區(qū)域經(jīng)歷開(kāi)采到開(kāi)采形成排土場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程的水位變化，目前沒(méi)有真正做到實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的，但是這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)于科學(xué)研究，環(huán)境評(píng)價(jià)和煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警都有極其重要的參考價(jià)值；排土場(chǎng)重點(diǎn)部分在于包氣帶水的研究，這對(duì)于堆土場(chǎng)地表土地復(fù)墾具有重要意義，同時(shí)包氣帶水與堆土場(chǎng)土層水和土層以下水位之間的結(jié)合很少，露天礦的排土場(chǎng)有“大雨大滑、小雨小滑、無(wú)雨不滑”的特點(diǎn)，因此實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)排土場(chǎng)的水位變化情況，對(duì)排土場(chǎng)本身的穩(wěn)定性具有重要意義。

主要難點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

1、排土場(chǎng)的水位太低，蓄水能力太差，特別是植物需要的包氣帶水很難保持，同時(shí)堆土場(chǎng)太高，容易造成滑坡等災(zāi)害；

2、排土場(chǎng)區(qū)域會(huì)經(jīng)歷從無(wú)到有，地表經(jīng)歷從低到高的過(guò)程，因此測(cè)井也會(huì)逐步增加，如何實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)井高度的安全穩(wěn)定增加，并保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定測(cè)試和傳輸是個(gè)難點(diǎn)；

3、排土場(chǎng)從縱向方向主要分為兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)是地表以上的堆土場(chǎng)區(qū)域，其水位主要補(bǔ)充水源為地表水，其變化大，受天氣影響較大，其水位變化對(duì)排土場(chǎng)安全性影響極大，而土層表面的包氣帶水對(duì)于堆土場(chǎng)地表土地復(fù)墾具有重要意義；第二個(gè)是地表以下區(qū)域，受礦坑排水影響，其水位與礦坑排水和突水有直接關(guān)系，其水質(zhì)好壞也是重要的參考數(shù)據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是在排土場(chǎng)由無(wú)到有過(guò)程中，即露天礦開(kāi)采前，開(kāi)采中和開(kāi)采后，如何克服現(xiàn)有的技術(shù)困難，實(shí)現(xiàn)排土場(chǎng)區(qū)域水位變化情況，為此，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)便的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置。

一種礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置，包括地上部分和地下部分，所述地上部分為位于原來(lái)地表上方的堆土場(chǎng)，所述礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置包括第一測(cè)量井和第二測(cè)量井；

所述第一測(cè)量井設(shè)置于所述堆土場(chǎng)的中部，在所述第一測(cè)量井的下部設(shè)置有第一水位傳感器和位于其上部的固定套筒，在所述堆土場(chǎng)上方設(shè)置有線圈車(chē)，在所述線圈車(chē)上設(shè)置有第一無(wú)線傳輸模塊，所述第一水位傳感器連接第一線纜的一端，所述第一線纜的另一端穿過(guò)所述固定套筒與所述第一無(wú)線傳輸模塊相連；

所述第二測(cè)量井包括依次連接的豎直段、水平段和自由段，其中，所述豎直段設(shè)置在地下，在所述豎直段和所述水平段連接處設(shè)置有固定滑輪，在所述豎直段的下部設(shè)置有第二水位傳感器，所述第二水位傳感器通過(guò)第二線纜與所述自由段外部的第二無(wú)線傳輸模塊相連。

所述第一測(cè)量井由多個(gè)自密封套管上下連接而成，在所述自密封套管上設(shè)置有連通其內(nèi)部和外部的第一線纜縫及三排滲流孔；所述第一線纜縫與三排所述的滲流孔沿所述自密封套管的管壁均勻布置，且均與所述自密封套管的軸線平行；

在最上端的所述自密封套管上設(shè)置有透氣擋水蓋，包括蓋體及固定在其底部的固定側(cè)護(hù)板和擋灰側(cè)護(hù)板，所述蓋體為圓形，所述固定側(cè)護(hù)板和所述擋灰側(cè)護(hù)板為中空?qǐng)A柱體，所述固定側(cè)護(hù)板的直徑小于所述擋灰側(cè)護(hù)板；所述固定側(cè)護(hù)板的上部設(shè)置有多個(gè)透氣孔，下端與所述自密封套管可拆卸地固定連接。

本發(fā)明所述的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置，其中，所述自密封套管由兩個(gè)直徑不同的中空管體套接固定而成，所述自密封套管的下部?jī)?nèi)徑與上部外徑一致；所述蓋體、所述固定側(cè)護(hù)板和所述擋灰側(cè)護(hù)板在豎直方向上的軸線重合；所述固定側(cè)護(hù)板與所述自密封套管的上端之間為螺紋連接；所述自密封套管中露出土層表面的所述第一線纜縫和所述滲流孔使用膠進(jìn)行密封；

在所述蓋體的上端連接有擋水斜板，所述擋水斜板為直徑從上到下逐漸減小的圓柱形，所述擋水斜板與所述蓋體之間的角度為115°；在所述擋水斜板與所述蓋體之間的連接處連接導(dǎo)水管的上端，所述導(dǎo)水管的下端與距離所述第一測(cè)量井1m以外的區(qū)域相連通。

本發(fā)明所述的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置，其中，所述固定套筒為圓柱形，在所述固定套筒的外側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)向內(nèi)凹陷的第一凹槽，在所述固定套筒的中心設(shè)置有上下貫通的通孔；所述固定套筒和所述自密封套管之間使用塑膠固定；在所述固定套筒上設(shè)置有連通其內(nèi)部和外部的第二線纜縫。

本發(fā)明所述的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置，其中，所述滲流孔的直徑為10mm，在同一排中，每相鄰兩個(gè)所述滲流孔之間的間距為35mm；

所述透氣擋水蓋由高比熱容高強(qiáng)度的樹(shù)脂材料制成；

所述固定側(cè)護(hù)板的內(nèi)徑為94mm，外徑為100mm，高度為120mm，下端的螺紋區(qū)域高度為30mm，所述透氣孔的長(zhǎng)和高分別為80mm和60mm；所述擋灰側(cè)護(hù)板內(nèi)徑為140mm，外徑為145mm，高度為200mm，所述蓋體的直徑為145mm，高度為25mm，所述擋水斜板的斜面長(zhǎng)度為150mm，厚度為3mm，所述導(dǎo)水管長(zhǎng)度為1.5m。

本發(fā)明所述的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置，其中，所述第一水位傳感器的內(nèi)部從下至上包括依次連接的第一壓力探頭、長(zhǎng)條形電池組和第一單片機(jī)，所述第一單片機(jī)還與所述第一壓力探頭相連，在所述第一水位傳感器的底部設(shè)置有向上凹陷的第二凹槽，所述第二凹槽的頂部即為所述第一壓力探頭的底部；

所述第二水位傳感器的內(nèi)部從下至上包括依次連接的第二壓力探頭、變壓裝置和第二單片機(jī)，所述第二單片機(jī)還與所述第二壓力探頭相連，在所述第二水位傳感器的底部設(shè)置有向上凹陷的第三凹槽，所述第三凹槽的頂部即為所述第二壓力探頭的底部；所述變壓裝置與外部電源相連。

本發(fā)明所述的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置，其中，還包括設(shè)置在所述堆土場(chǎng)上部的人造保水層，由水平鋪設(shè)的隔水樹(shù)脂軟板層和連接在其外端的防滑隔水層構(gòu)成；所述防滑隔水層與水平面成18-25°鋪設(shè)，與所述隔水樹(shù)脂軟板層之間成鈍角；

所述防滑隔水層由多個(gè)防滑隔水板構(gòu)成，所述防滑隔水板由多個(gè)防滑擋板和貫穿連接多個(gè)所述防滑擋板的長(zhǎng)度方向中心的隔水板構(gòu)成，所述防滑擋板傾斜設(shè)置，與所述隔水板之間的角度為60°。

本發(fā)明所述的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置，其中，所述隔水樹(shù)脂軟板層鋪設(shè)成圓形或近圓形，是由多個(gè)相同規(guī)格的隔水樹(shù)脂軟板拼接而成，每塊隔水樹(shù)脂軟板長(zhǎng)4m，寬4m，厚度為4mm，所述隔水樹(shù)脂軟板層距離所述堆土場(chǎng)表面之間的距離為1.2-1.6m，所述隔水樹(shù)脂軟板層的邊緣距離處于同一水平線上的所述堆土場(chǎng)的邊緣之間的距離為6m；

所述防滑隔水板長(zhǎng)5m，寬2m，厚度為6mm，所述防滑擋板的長(zhǎng)度為300mm，寬度為200mm，厚度為5mm，所述防滑擋板與所述隔水板之間形成的銳角一側(cè)朝向所述隔水樹(shù)脂軟板層的中心；所述防滑隔水層的頂端與所述隔水樹(shù)脂軟板層的外端之間的水平距離為5m；

在所述堆土場(chǎng)的頂部鋪設(shè)有供植物生長(zhǎng)的土壤，其厚度為200-300mm。

本發(fā)明所述的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置，其中，所述固定滑輪包括滑輪和滑輪支撐桿，滑輪直徑30mm，寬度25mm，其中支撐桿長(zhǎng)28mm，支撐桿與豎直面夾角為40°。

所述第二測(cè)量井的豎直段為鉆孔，所述水平段采用所述自密封套管左右連接而成，所述水平段設(shè)置在所述堆土場(chǎng)和原地表之間，所述自由段由中空橡膠材料制成，所述自由段豎直設(shè)置在所述堆土場(chǎng)的外部；

所述的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置還包括控制中心，分別與所述第一無(wú)線傳輸模塊和所述第二無(wú)線傳輸模塊通訊相連。

本發(fā)明所述的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置，其中，所述第一測(cè)量井的底端與原地表之間的距離為5-8m，橫截面為直徑80mm的圓形，所述第一線纜的長(zhǎng)度比所述堆土場(chǎng)的高度長(zhǎng)30m；

所述第二測(cè)量井的豎直段為直徑80mm的鉆孔，高度比1.2倍的礦坑深度高40m，所述自由段的高度為5m以上；

所述線纜車(chē)能夠在直徑12m的范圍內(nèi)自由移動(dòng)，所述固定套筒的底端距離原地表之間的距離為40m，所述第一線纜縫和所述第二線纜縫的寬度為15mm，所述固定套筒的所述通孔的直徑為15mm；每根所述自密封套管長(zhǎng)1.5m，大口區(qū)和小口區(qū)長(zhǎng)度均為200mm，所述自密封套管中部的外徑為94mm，內(nèi)徑為80mm，底部的外徑為94mm，內(nèi)徑為87mm，上部的外徑為87mm，內(nèi)徑為80mm；

所述固定套筒的材質(zhì)為高強(qiáng)度塑膠，所述自密封套管的材質(zhì)為鋼。

本發(fā)明所述的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟：

(a)根據(jù)設(shè)計(jì)的圖紙找到堆土場(chǎng)的中心位置；

(b)打鉆孔，形成第二測(cè)量井的豎直段，在其中安設(shè)第二水位傳感器，并使用第二線纜固定在固定滑輪上，檢測(cè)水位變化；

(c)2～3月后，露天礦開(kāi)始開(kāi)采工作面，并且開(kāi)始將礦坑區(qū)域的表土層剝離到堆土場(chǎng)，這時(shí)鋪設(shè)自密封套管形成水平段，并且將所述第二線纜從第一線纜縫里塞進(jìn)去，連接到堆土場(chǎng)堆土范圍之外；

(d)1～3月后，堆土場(chǎng)逐漸堆到5-8m高度，此時(shí)開(kāi)始鋪設(shè)所述自密封套管，形成第一測(cè)量井，同時(shí)，所述第二測(cè)量井的水平段外側(cè)一端安裝自由段，所述自由段為采用膠灌形成的橡膠管；

(e)3～5月后，堆土場(chǎng)逐漸堆到40m高度，開(kāi)始監(jiān)測(cè)所述第一測(cè)量井水位情況，安裝第一水位傳感器，并且在進(jìn)口安裝和封貼固定套筒，保證所述固定套筒以下的第一線纜和所述第一水位傳感器不受井口以上的活動(dòng)影響；(f)繼續(xù)堆土，2～3年后，堆土場(chǎng)中間區(qū)域距離最終堆土高度還差1.6m時(shí)，將堆土場(chǎng)邊緣到以?xún)?nèi)6m位置用推土機(jī)推成18-25°的平面，開(kāi)始鋪設(shè)人造保水層，其中，在此時(shí)的堆土場(chǎng)頂部將多個(gè)隔水樹(shù)脂軟板拼接成一個(gè)圓形或近圓形的隔水樹(shù)脂軟板層，邊緣距離堆土場(chǎng)頂端邊緣6m，在隔水樹(shù)脂軟板層的邊緣鋪設(shè)防滑隔水板，防滑隔水板和隔水樹(shù)脂軟板之間拼接如有重合則需要做好密封工作，人造保水層與自密封套管之間密封連接，人造保水層上部的自密封套管在插入第一線纜之后，要人工密封第一線纜縫和滲流孔；

(g)在一個(gè)星期之內(nèi)，當(dāng)計(jì)算將是最后一節(jié)自密封套管時(shí)，將最后一節(jié)自密封套管安裝上，將線纜固定好，密封此時(shí)堆土場(chǎng)表面以上所有第一線纜縫和滲流孔，蓋上透氣擋水蓋；

(h)然后再在上方繼續(xù)堆土推平到結(jié)束，直到超過(guò)人造保水層1.2-1.6m停止堆土，推平，在上方鋪設(shè)200-300mm的供植物生長(zhǎng)的土壤，這種土壤在礦區(qū)開(kāi)挖之前剝離儲(chǔ)存在附近，然后種上植物，當(dāng)?shù)剡m合生長(zhǎng)的植被或者改良后適合在此地生長(zhǎng)的植被和草本植物等；

(i)全面監(jiān)測(cè)堆土場(chǎng)土層水和地下水，對(duì)二者的數(shù)據(jù)綜合分析；當(dāng)堆土場(chǎng)土層水位達(dá)到3.5m，這說(shuō)明主要是因?yàn)榈乇斫邓鹊乇硭a(bǔ)給造成的影響，這時(shí)需要時(shí)刻做好堆土場(chǎng)安全巡邏工作，特別是邊坡區(qū)域，防止滑坡對(duì)周?chē)斐扇松碡?cái)產(chǎn)損傷；當(dāng)?shù)叵滤煌蝗幌陆禃r(shí)，防止礦坑突水發(fā)生，做好相關(guān)預(yù)警和排查工作，或者水位下降和上升的速率是前一天的1.5倍以上，這種慢性變化趨勢(shì)的變化也是采礦事件或者水流動(dòng)事件對(duì)水位造成的影響，都需要及時(shí)分析原因，排查隱患。

有益效果：

本發(fā)明礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：本發(fā)明礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)：

排土場(chǎng)區(qū)域會(huì)經(jīng)歷從無(wú)到有，地表經(jīng)歷從低到高的過(guò)程，因此測(cè)井也會(huì)逐步增加，本發(fā)明的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)井高度的安全穩(wěn)定增加，并保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定測(cè)試和傳輸；排土場(chǎng)從縱向方向主要分為兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)是地表以上的堆土場(chǎng)區(qū)域，其水位主要補(bǔ)充水源為地表水，其變化大，受天氣影響較大，其水位變化對(duì)排土場(chǎng)安全性影響極大；第二個(gè)是地表以下區(qū)域，受礦坑排水影響，其水位與礦坑排水和突水有直接關(guān)系；本發(fā)明的系統(tǒng)很好的兼顧了地上和地下部分的水位檢測(cè)情況。

因?yàn)榕磐翀?chǎng)高且大，疏水性強(qiáng)，因此大氣降水和人工灑水很快就吸收沉降到堆土場(chǎng)下方，隔水層有效的保護(hù)了堆土場(chǎng)上方寶貴的水資源，同時(shí)隔水層距離所述堆土場(chǎng)的上表面之間的距離為1.2-1.6m，因?yàn)橹参锏母甸L(zhǎng)度一般都在900mm左右，所以隔水層既能保證植物的充分生長(zhǎng)又能保證水資源的最大利用，特別對(duì)于根系較長(zhǎng)的植物，對(duì)于表土層的固沙保水有很好的效果，距離所述堆土場(chǎng)的上表面之間的距離過(guò)長(zhǎng)則雖保水卻無(wú)用的境界，距離過(guò)短不利于表面植物的生長(zhǎng)，且植物根系的生長(zhǎng)也會(huì)對(duì)隔水層造成一定破壞，因此隔水層的設(shè)計(jì)合理有效，同時(shí)兩端多個(gè)平行設(shè)置的防滑板，保證了上覆表土層的安全，不會(huì)產(chǎn)生滑移的危險(xiǎn)；

排土場(chǎng)區(qū)域會(huì)經(jīng)歷從無(wú)到有，地表經(jīng)歷從低到高的過(guò)程，因此測(cè)井也會(huì)逐步加深，自密封套管可以實(shí)現(xiàn)測(cè)井的穩(wěn)步加深，同時(shí)線纜車(chē)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)過(guò)程，保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定測(cè)試，無(wú)線設(shè)備保證了數(shù)據(jù)的傳輸；

礦坑區(qū)域監(jiān)測(cè)有兩個(gè)作用，一是本底調(diào)查，研究不同開(kāi)采階段水位的變化情況，一是對(duì)礦井水位進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，對(duì)礦井水災(zāi)害等進(jìn)行預(yù)警，因此不同目的其監(jiān)測(cè)的區(qū)域，水種和要求是不一樣的，本發(fā)明通過(guò)兩條測(cè)井實(shí)現(xiàn)了縱向方向上多水種的監(jiān)測(cè)。

本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)便易行，使用效果顯著，彌補(bǔ)了這一領(lǐng)域的空白。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中自密封套管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明中固定套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的側(cè)視圖；

圖6為本發(fā)明中第一水位傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中第二水位傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明中透氣擋水蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明中人造保水層的俯視圖；

圖10為本發(fā)明中人造保水層的側(cè)視圖；

圖11為本發(fā)明中防滑隔水板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明中防滑隔水板的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1～圖12所示，一種礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置，包括地上部分和地下部分，地上部分為位于原來(lái)地表上方的堆土場(chǎng)1，礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置包括第一測(cè)量井2和第二測(cè)量井3；

第一測(cè)量井2設(shè)置于堆土場(chǎng)1的中部，在第一測(cè)量井2的下部設(shè)置有第一水位傳感器4和位于其上部的固定套筒5，在堆土場(chǎng)1上方設(shè)置有線圈車(chē)6，在線圈車(chē)6上設(shè)置有第一無(wú)線傳輸模塊，第一水位傳感器4連接第一線纜7的一端，第一線纜7的另一端穿過(guò)固定套筒5與第一無(wú)線傳輸模塊相連；

第二測(cè)量井3包括依次連接的豎直段301、水平段302和自由段303，其中，豎直段301設(shè)置在地下，在豎直段301和水平段302連接處設(shè)置有固定滑輪8，在豎直段301的下部設(shè)置有第二水位傳感器9，第二水位傳感器9通過(guò)第二線纜10與自由段303外部的第二無(wú)線傳輸模塊相連。

第一測(cè)量井2由多個(gè)自密封套管11上下連接而成，在自密封套管11上設(shè)置有連通其內(nèi)部和外部的第一線纜縫12及三排滲流孔14；第一線纜縫12與三排的滲流孔14沿自密封套管11的管壁均勻布置，且均與自密封套管11的軸線平行；即在同一個(gè)橫截面上，3排滲流孔14分別與第一線纜縫12成90°圓心角，180°圓心角和270°圓心角，這樣自密封套管11在四個(gè)方向上均可以流進(jìn)和流出周?chē)鷰r石中的水；滲流孔14的截面為圓形；

在最上端的自密封套管11上設(shè)置有透氣擋水蓋，主要作用是阻止周?chē)斯ぷ鳂I(yè)和風(fēng)吹雨淋等自然因素造成砂石和水等進(jìn)入，影響測(cè)量結(jié)果，同時(shí)保持透氣與外界大氣壓相通，透氣擋水蓋包括蓋體201及固定在其底部的固定側(cè)護(hù)板202和擋灰側(cè)護(hù)板203，蓋體201為圓形，固定側(cè)護(hù)板202和擋灰側(cè)護(hù)板203為中空?qǐng)A柱體，固定側(cè)護(hù)板202的直徑小于擋灰側(cè)護(hù)板203；固定側(cè)護(hù)板202的上部設(shè)置有多個(gè)透氣孔204，下端與自密封套管11可拆卸地固定連接，擋灰側(cè)護(hù)板203的主要作用是保證周?chē)纳笆退炔粫?huì)經(jīng)過(guò)透氣孔204進(jìn)入鉆孔內(nèi)部。

以上方案即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明又給出了以下多個(gè)效果更好的優(yōu)選方案供實(shí)際工作中使用；

自密封套管11由兩個(gè)直徑不同的中空管體套接固定而成，自密封套管11的下部?jī)?nèi)徑與上部外徑一致；蓋體201、固定側(cè)護(hù)板202和擋灰側(cè)護(hù)板203在豎直方向上的軸線重合；固定側(cè)護(hù)板202與自密封套管11的上端之間為螺紋連接；自密封套管11中露出土層表面的第一線纜縫12和滲流孔14使用膠進(jìn)行密封；

在蓋體201的上端連接有擋水斜板205，擋水斜板205為直徑從上到下逐漸減小的圓柱形，擋水斜板205與蓋體201之間的角度為115°；在擋水斜板205與蓋體201之間的連接處連接導(dǎo)水管206的上端，導(dǎo)水管206的下端與距離第一測(cè)量井2一米以外的區(qū)域相連通。

固定套筒5為圓柱形，在固定套筒5的外側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)向內(nèi)凹陷的第一凹槽501，在固定套筒5的中心設(shè)置有上下貫通的通孔502；固定套筒5的主要作用是固定線纜，保證第一水位傳感器4位置固定不動(dòng)，同時(shí)地面的線圈車(chē)6在移動(dòng)時(shí)，對(duì)第一水位傳感器4不會(huì)造成任何影響，而且其形狀并不是圓形，不影響水位在井中的變化，固定套筒5和自密封套管11之間使用塑膠固定。在自密封套管11上設(shè)置有連通其內(nèi)部和外部的第一線纜縫12；在固定套筒5上設(shè)置有連通其內(nèi)部和外部的第二線纜縫13。通孔502作用為固定第一線纜7，第一線纜7可以通過(guò)第二線纜縫13放進(jìn)去。

滲流孔14的直徑為10mm，在同一排中，每相鄰兩個(gè)滲流孔14之間的間距為35mm；透氣擋水蓋由高比熱容高強(qiáng)度的樹(shù)脂材料制成，可以抵抗外界惡劣的環(huán)境破壞，也會(huì)減小自身降溫升溫帶來(lái)的周?chē)諝馑魵獾睦淠冗^(guò)程，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的科學(xué)性；固定側(cè)護(hù)板202的內(nèi)徑為94mm，外徑為100mm，高度為120mm，下端的螺紋區(qū)域高度為30mm，透氣孔204的長(zhǎng)和高分別為80mm和60mm；擋灰側(cè)護(hù)板203內(nèi)徑為140mm，外徑為145mm，高度為200mm，蓋體201的直徑為145mm，高度為25mm，擋水斜板205的斜面長(zhǎng)度為150mm，厚度為3mm，導(dǎo)水管206長(zhǎng)度為1.5m。

第一水位傳感器4為壓力式水位傳感器，原理為通過(guò)水壓大小得出水位高度值，內(nèi)部從下至上包括依次連接的第一壓力探頭401、長(zhǎng)條形電池組402和第一單片機(jī)403，第一單片機(jī)403還與第一壓力探頭401相連，在第一水位傳感器4的底部設(shè)置有向上凹陷的第二凹槽404，第二凹槽404的頂部即為第一壓力探頭401的底部，第二凹槽404形成的孔可以感知水的壓力，這樣的設(shè)計(jì)可以避免井中沙石堵住感知孔。在滿足井中空間條件下，長(zhǎng)條電池組402可以保證電量，同時(shí)長(zhǎng)條電池組402靠近第一水位傳感器4的底端，這樣整個(gè)第一水位傳感器4的重心在中心以下，保證第一水位傳感器4的狀態(tài)穩(wěn)定，第一單片機(jī)403主要作用為收集轉(zhuǎn)換信號(hào)并傳輸?shù)降乇?，因?yàn)榫^(guò)50m時(shí)，無(wú)線傳輸信號(hào)就會(huì)變?nèi)跏д妫虼吮仨氁褂糜芯€傳輸。

第二水位傳感器9采用的是外接電源傳感器內(nèi)部變壓的，內(nèi)部從下至上包括依次連接的第二壓力探頭901、變壓裝置902和第二單片機(jī)903，第二單片機(jī)903還與第二壓力探頭901相連，在第二水位傳感器9的底部設(shè)置有向上凹陷的第三凹槽904，第三凹槽904的頂部即為第二壓力探頭901的底部；變壓裝置902與外部電源相連，第三凹槽904形成的孔可以感知水的壓力，這樣的設(shè)計(jì)可以避免井中沙石堵住感知孔。

本發(fā)明還包括設(shè)置在堆土場(chǎng)1上部的人造保水層，由水平鋪設(shè)的隔水樹(shù)脂軟板層601和連接在其外端的防滑隔水層602構(gòu)成；隔水樹(shù)脂軟板層601鋪設(shè)成圓形或近圓形，是由多個(gè)相同規(guī)格的隔水樹(shù)脂軟板拼接而成，隔水樹(shù)脂軟板不會(huì)腐爛，不會(huì)分泌毒素影響環(huán)境，可以隔絕表面水分滲流到土場(chǎng)底部，隔水樹(shù)脂軟板水平鋪設(shè)；防滑隔水層602與水平面成18-25°鋪設(shè)，其中靠近圓心側(cè)即內(nèi)側(cè)高度低，邊緣側(cè)高，與隔水樹(shù)脂軟板層601之間成鈍角；人造保水層主要作用是人為設(shè)計(jì)一層隔水裝置，因?yàn)槎淹翀?chǎng)高達(dá)數(shù)百米，水位很難滿足上方植被生長(zhǎng)需求，下雨時(shí)或者人工灑水時(shí)，表面的水很快滲透到土場(chǎng)底部，對(duì)植物生長(zhǎng)有極其重要作用，人造保水層人為設(shè)計(jì)一層隔水裝置，保住包氣帶水，同時(shí)穩(wěn)定邊坡。

防滑隔水層602由多個(gè)防滑隔水板構(gòu)成，防滑隔水板由多個(gè)防滑擋板604和貫穿連接多個(gè)防滑擋板604的長(zhǎng)度方向中心的隔水板603構(gòu)成，防滑擋板604傾斜設(shè)置，與隔水板603之間的角度為60°，鋪設(shè)時(shí)上方成銳角一側(cè)朝向圓心側(cè)，防滑隔水板直接灌膠加工而成，具有一定的硬度，當(dāng)上方鋪設(shè)砂土直到最終堆土工作結(jié)束時(shí)，上方砂土重力作用下會(huì)壓住隔水樹(shù)脂軟板層601和防滑隔水板層中的隔水板603，防滑擋板604下方插入下方砂土中，上方插入上方砂土，最終上方砂土側(cè)向受到一個(gè)防止側(cè)滑的阻力，這樣設(shè)計(jì)就保證了保水同時(shí)邊坡的穩(wěn)定。

每塊隔水樹(shù)脂軟板長(zhǎng)4m，寬4m，厚度為4mm，隔水樹(shù)脂軟板層601距離堆土場(chǎng)1表面之間的距離為1.2-1.6m，隔水樹(shù)脂軟板層601的邊緣距離處于同一水平線上的堆土場(chǎng)1的邊緣之間的距離為6m；防滑隔水板長(zhǎng)為圓半徑方向，長(zhǎng)5m，寬2m，厚度為6mm，防滑擋板604的長(zhǎng)度為300mm，寬度為200mm，厚度為5mm，防滑擋板604與隔水板603之間形成的銳角一側(cè)朝向隔水樹(shù)脂軟板層601的中心；防滑隔水層602的頂端與隔水樹(shù)脂軟板層601的外端之間的水平距離為5m；在堆土場(chǎng)1的頂部鋪設(shè)有供植物生長(zhǎng)的土壤，其厚度為200-300mm。這種土壤一般在礦區(qū)開(kāi)挖之前剝離儲(chǔ)存在附近，然后種上當(dāng)?shù)剡m合生長(zhǎng)的植被或者改良后適合在此地生長(zhǎng)的植被和草本植物等。

固定滑輪8包括滑輪和滑輪支撐桿，滑輪直徑30mm，寬度25mm，其中支撐桿長(zhǎng)28mm，支撐桿與豎直面夾角為40°。這樣的設(shè)計(jì)一是為了滑輪左邊仍然有最小47mm的空間，可以把第二水位傳感器9需要維修的時(shí)候拉上來(lái)，40°的角度設(shè)計(jì)，保證第二水位傳感器9從水平段302塞回去的時(shí)候可以自然的在重力作用下進(jìn)入豎直段301。

第二測(cè)量井3的主要作用是測(cè)量原地表以下的水位變化，在堆土場(chǎng)1開(kāi)始堆土前，打鉆孔形成豎直段301，水平段302采用自密封套管11左右連接而成，水平段302設(shè)置在堆土場(chǎng)1和原地表之間，自由段303由中空橡膠材料制成，自由段303豎直設(shè)置在堆土場(chǎng)1的外部；這樣的設(shè)計(jì)保證了與大氣壓連接，保證了第二水位傳感器9工作準(zhǔn)確，同時(shí)自由段303可以活動(dòng)自由，不受堆土場(chǎng)1的推進(jìn)影響，自由段303一般處于垂直狀態(tài)，高度為5m以上，保證水位最大時(shí)不會(huì)從里面冒水。

礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置還包括控制中心，分別與第一無(wú)線傳輸模塊和第二無(wú)線傳輸模塊通訊相連。第一測(cè)量井2的底端與原地表之間的距離為5-8m，橫截面為直徑80mm的圓形，第一線纜7的長(zhǎng)度比堆土場(chǎng)1的高度長(zhǎng)30m；第二測(cè)量井3的豎直段301為直徑80mm的鉆孔，高度比1.2倍的礦坑深度高40m，自由段303的高度為5m以上；線纜車(chē)6能夠在直徑12m的范圍內(nèi)自由移動(dòng)，固定套筒5的底端距離原地表之間的距離為40m，第一線纜縫12和第二線纜縫13的寬度為15mm，固定套筒5的通孔502的直徑為15mm；每根自密封套管11長(zhǎng)1.5m，大口區(qū)和小口區(qū)長(zhǎng)度均為200mm，自密封套管11中部的外徑為94mm，內(nèi)徑為80mm，底部的外徑為94mm，內(nèi)徑為87mm，上部的外徑為87mm，內(nèi)徑為80mm；固定套筒5的材質(zhì)為高強(qiáng)度塑膠，自密封套管11的材質(zhì)為鋼。

本發(fā)明的礦區(qū)堆土場(chǎng)保水綠化裝置進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟：

(a)根據(jù)設(shè)計(jì)的圖紙找到堆土場(chǎng)1的中心位置；

(b)打鉆孔，形成第二測(cè)量井3的豎直段301，在其中安設(shè)第二水位傳感器9，并采用第二線纜10固定在固定滑輪8上，檢測(cè)水位變化；

(c)2～3月后，露天礦開(kāi)始開(kāi)采工作面，并且開(kāi)始將礦坑區(qū)域的表土層剝離到堆土場(chǎng)1，這時(shí)鋪設(shè)自密封套管11形成水平段302，并且將第二線纜10從第一線纜縫12里塞進(jìn)去，連接到堆土場(chǎng)1堆土范圍之外；

(d)1～3月后，堆土場(chǎng)1逐漸堆到5-8m高度，此時(shí)開(kāi)始鋪設(shè)自密封套管11，形成第一測(cè)量井2，同時(shí)，第二測(cè)量井2的水平段302外側(cè)一端安裝自由段303，自由段303為采用灌膠技術(shù)形成的橡膠管；

(e)3～5月后，堆土場(chǎng)1逐漸堆到40m高度，開(kāi)始監(jiān)測(cè)第一測(cè)量井2水位情況，安裝第一水位傳感器4，并且在進(jìn)口安裝和封貼固定套筒5，保證固定套筒5以下的第一線纜7和第一水位傳感器4不受井口以上的活動(dòng)影響；

(f)繼續(xù)堆土，2～3年后，堆土場(chǎng)1中間區(qū)域距離最終堆土高度還差1.6m時(shí)，將堆土場(chǎng)邊緣到以?xún)?nèi)6m位置用推土機(jī)推成18-25°的平面，開(kāi)始鋪設(shè)人造保水層，其中，在此時(shí)的堆土場(chǎng)1頂部將多個(gè)隔水樹(shù)脂軟板拼接成一個(gè)圓形或近圓形的隔水樹(shù)脂軟板層601，邊緣距離堆土場(chǎng)1頂端邊緣6m，在隔水樹(shù)脂軟板層601的邊緣鋪設(shè)防滑隔水板，防滑隔水板和隔水樹(shù)脂軟板之間拼接如有重合則需要做好密封工作，人造保水層與自密封套管11之間密封連接，人造保水層上部的自密封套管11在插入第一線纜7之后，要人工密封第一線纜縫12和滲流孔14；

(g)在一個(gè)星期之內(nèi)，當(dāng)計(jì)算將是最后一節(jié)自密封套管11時(shí)，將最后一節(jié)自密封套管11安裝上，將線纜固定好，密封此時(shí)堆土場(chǎng)1表面以上所有第一線纜縫12和滲流孔14，蓋上透氣擋水蓋；

(h)然后再在上方繼續(xù)堆土推平到結(jié)束，根據(jù)之前計(jì)算，這個(gè)過(guò)程很短，繼續(xù)堆土的高度在500mm以?xún)?nèi)，直到超過(guò)人造保水層1.2-1.6m停止堆土，推平，在上方鋪設(shè)200-300mm的供植物生長(zhǎng)的土壤，這種土壤在礦區(qū)開(kāi)挖之前剝離儲(chǔ)存在附近，然后種上植物，當(dāng)?shù)剡m合生長(zhǎng)的植被或者改良后適合在此地生長(zhǎng)的植被和草本植物等；

(i)全面監(jiān)測(cè)堆土場(chǎng)1土層水和地下水，對(duì)二者的數(shù)據(jù)綜合分析；當(dāng)堆土場(chǎng)1土層水位達(dá)到3.5m，這說(shuō)明主要是因?yàn)榈乇斫邓鹊乇硭a(bǔ)給造成的影響，這時(shí)需要時(shí)刻做好堆土場(chǎng)1安全巡邏工作，特別是邊坡區(qū)域，防止滑坡對(duì)周?chē)斐扇松碡?cái)產(chǎn)損傷；當(dāng)?shù)叵滤煌蝗幌陆禃r(shí)，防止礦坑突水發(fā)生，做好相關(guān)預(yù)警和排查工作，或者水位下降和上升的速率是前一天的1.5倍以上，這種慢性變化趨勢(shì)的變化也是采礦事件或者水流動(dòng)事件對(duì)水位造成的影響，都需要及時(shí)分析原因，排查隱患。

以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。