礦區塌陷地土地復墾規劃與設計

陳如意 王朝 王逍 謝軍 侯秀鳳 耿常健

摘 要：在煤礦開采作業中，土地塌陷易發生區域水土流失，植被破壞等問題，對區域環境帶來不利的影響，進而對周邊的工農業生產帶來威脅。因此針對礦區塌陷地實施土地復墾設計不僅是保護生態環境，同時也是確保礦區開采作業的可持續發展。當前我國多數礦區都存在土地復墾成效不明顯，或工程難以開展等問題，而本文便針對礦區土地復墾現狀進行分析，并提出相關的規劃與設計策略。

關鍵詞：礦區;塌陷地;土地復墾

引言：

礦區塌陷地是一種采空區覆巖層結構平衡性受破壞后所形成的一種地質現象，一般來說塌陷地的面積比采空區都要大得多。對于塌陷地而言，多數情況都是在煤礦開采作業出現塌陷地后才開始實施土地復墾工作，但由于各種因素的影響導致復墾工作難以開展，故需要對礦區塌陷地進行全面分析，分析塌陷的成因和塌陷程度，并據此設計合理可行的土地復墾計劃。

一、當前我國礦區塌陷地土地復墾工作的開展現狀

據相關測算數據得知，礦區井下采礦作業開展過程中，平均每萬噸采煤量便會導致 塌陷地的形成，而近些年隨著采礦業的發展，煤礦的采掘產量越來越高，意味著礦區塌陷地的面積也在進一步擴大。以往的土地復墾存在許多缺陷，導致多數礦區在后續的復墾工作中面臨更大的問題，如論證規劃不夠合理、復墾工作急功近利，未能明確區域地質條件便進行復墾工作，使得土地復墾過后很容易會出現二次塌陷的問題，不僅無法發揮土地復墾的效果，還產生了不必要的麻煩。同時還有部分復墾工作存在不切實際的現象，要求過高，導致技術工藝和監管工作未能跟上復墾規劃，在復墾工作開展過程中也導致種種問題的產生。基于此，在開展土地復墾工作前，以及開展過程中針對礦區塌陷地進行實地勘察，明確塌陷地的具體情況，再進行規劃設計，才能夠進一步保證復墾工作的有效性，也能夠避免復墾過程中的多數問題。

二、礦區塌陷地土地復墾規劃與設計

（一）礦區塌陷地概況

任樓煤礦開展作業多年，累積礦產開采量約為2700萬 ，而近些年針對礦區土地地質勘測工作結果來看，2015年由于礦產開采作業所導致的礦區塌陷區域已有 ，積水區 ，根據該礦區2015～2019年間的開采情況得知，近年來由于開采作業的進一步拓展，該礦區塌陷地已達到約 ，塌陷區域的積水范圍約 。該區域為季風溫暖帶半濕潤氣候，年均降水 ，降水多在6月～9月份，年均蒸發量 。礦區周邊水系在雨期時最為充裕，最高水位標高為 。

（二）土地復墾規劃與設計

（1）重點考慮耕地復墾

目前，我國土地資源面臨的短缺問題日益嚴重，而礦區對于土地資源的破壞更是加劇了這一矛盾。據了解，我國待復墾土地約在2億畝以上，其中半數甚至半數以上的塌陷地都可以考慮復墾作為更低再次應用。

（2）制定合理規劃方案

針對礦區塌陷地的復墾是一項長遠的工作，因此也需要設計長遠的規劃與治理方案。其中不單單要對已產生塌陷現象的土地進行整治，還需要對未形成塌陷的土地進行預防，保證塌陷地復墾規劃的動態性和針對性。

（3）積極協調區域利益

礦區開采致使的土地資源破壞會對周邊居民帶來不利的影響，因此塌陷地的復墾所產生的經濟效益需要補充土地破壞為周邊居民及企業帶來的損失。而地方也需要積極配合好土地利用者的工作，地方與企業積極合作，共同整治礦區塌陷地。

三、礦區塌陷地土地復墾的有關策略

（一）淺水區域及無水區域的充填治理

（1）粉煤灰充填法。

粉煤灰的主要材質為煤，有著較為優異的透氣性，能夠作為水泥等材料的拌合料。而礦區中會產出大量的粉煤灰，而粉煤灰的合理利用能夠對淺水區域和無水區域的塌陷土地進行充填治理。通過粉煤灰可以直接填充塌陷土地，由于粉煤灰具有偏堿性特征，所以可以在復墾土地中種植楊梅等耐堿性植物。在粉煤灰充填完成后，需要在粉煤灰表面覆蓋一些具有有機物的土壤，來提高整體的肥力，粉煤灰的成分結構如表1所示;

（2）煤矸石充填法。

煤矸石充填的方法具有成本較低、環保效果優異等特征，雖然煤矸石是一種有毒有害物質，但經過相關實驗得知，煤矸石在酸性環境下可以將有毒害物質析出，而且還可以加入 的粉煤灰來析出其中的有毒害物質。因為煤矸石具有一定的干縮性，因此常常在承重時出現分解現象，使得復墾后的土地容易出現二次塌陷的問題，所以在利用煤矸石充填法時需要全面考慮填充要求和煤矸石的干縮性特征，可以根據以下公式來確立煤矸石的充填標高。

（二）積水區復墾模式

（1）基塘農業復墾模式

若礦區塌陷地的下沉量不高，積水深度 ，則可以應用深挖淺墊的方式來實施復墾。利用相關設備把水深在 之間的區域開挖為魚塘，養殖魚蝦發展養殖業，而所挖掘出的土壤可以用來填補積水深度≤1m的塌陷地。基塘農業復墾通常選擇挖塘機來開展作業，將深積水區域中挖出的土壤填入到淺水區，并在周邊打堰，而其過程中溢出的水還可以利用抽水泵運送到深水區，具體流程如圖1所示。

（2）深水區域水產養殖

若塌陷地的塌陷問題較為嚴重，同時積水的深度 ，那么則可以運用網箱來進行水產養殖。網箱是通過纖維網材料而裝配成的箱體結構，可以應用于水體中養殖魚類。同時還可以設立攔網等設施來圍建漁場。

（三）耕地土地平整復墾

針對坡度 的塌陷地來說，可以通過田塊平整的方式來實現復墾，若是塌陷地的坡度 ，那么可以利用坡改梯模式來治理。第一，土地平整工程設計。土地平整在礦區塌陷地復墾工程中應用較為廣泛，土地平整施工不但能解決礦區開采塌陷的附加坡度問題，而且還能夠進一步改善區域土壤質量，提高復墾的整體成效;第二，坡改梯設計，塌陷地坡度為 時。坡改梯設計的效果較為顯著，利用土坎水平梯田的方式來實施復墾，在梯田的規格上，需要確保田面寬度 ;人工田坎高度 ;地埂高度 、寬 ;埂內坡和外坡比例相同，并和田坎一同進行修筑;田坎側坡 ;表土剝離厚 ，筆筒坡度級別的梯田需要結合挖土方量來進行計算和調整。

結束語：

合理的規劃及設計方案能夠為礦區塌陷地的土地復墾工作來帶極大的便利，規劃設計的可行性與針對性直接決定了復墾工作的整體效果，因此在設計階段，需要針對塌陷地的各項條件進行分析，選擇最為合理的復墾方法，從而進一步提高土地的利用率。

參考文獻

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