*韋瑞敏
(晉能控股煤業集團山西壽陽潞陽麥捷煤業有限公司 山西 045000)
對山西壽陽潞陽麥捷煤業有限公司礦山生產過程中,因煤礦開采引起的損毀土地,采取相應的工程措施恢復到開采之前的可利用狀態。扭轉因為煤礦開采引起的土地損失和水土流失的狀況,實現對土地的高效利用,保護當地的地表生態環境。通過工程施工的實施,達到改善生態環境相協調,項目區工農業生產和社會經濟的綜合發展相協調的目的[1-2]。本文圍繞著礦區土地復墾的原則進行展開,重點討論了麥捷煤業沉陷區土地復墾的施工工藝和方法。
在進行土地復墾時,需要根據沉陷區的實際情況,因地制宜,科學的制定復墾的一些措施。總的來說,土地復墾的主要目的是恢復當地的農業生產。應該遵循堅持科學規劃、因地制宜、綜合治理、經濟可行、合理利用的原則。
根據麥捷煤業的自然實際情況和經濟情況,在執行土地復墾時應該遵循以下幾個原則:(1)減少沉陷區的原則,在煤礦開采時,應該采取相應的措施,來減少沉陷區的形成,從而在源頭上降低土地的復墾量,關鍵的措施預留保護煤柱和改進采煤方法,通過對采空區進行充填,可以有效地控制地表的下沉,從而減輕了沉陷區對地表的危害程度,這樣不僅可以降低土地的復墾量,還能節省土地復墾時的成本;(2)實事求是和因地制宜,在復墾時,充分考慮了煤礦的經濟、人力以及礦區周邊的自然生態情況,根據當地土地的權利人的意愿,確定最佳的復墾方案;(3)統籌安排和統一規劃,考慮到土地復墾是一個長期的系統工程,為此,對土地復墾的時間和煤礦開采的時間進行了合理的安排,在資金方面預留充足,最大程度上實現生產和復墾同時進行,從而減輕對當地生態環境的影響[3];(4)最大程度上保證農業用地,兼顧經濟效益,復墾的主要目標是保證土地具有長期的農業價值,實現土地的有效利用,與此同時,這有助于保證農民的經濟利益,力求社會和生態、經濟綜合效益最佳。
根據本工程基本特征,在分析災害形成機制、穩定性評價的基礎上,以及周圍臨近建筑物的重要性、對群眾生命安全危害的社會影響性,確定本工程防治方案為:地面塌陷地裂縫治理工程、道路修復工程、河道治理工程、水利設施工程四項工程進行治理。考慮環境的協調與美觀,對工程治理區域進行植被恢復,種植當地適宜的灌木、草類等植被,恢復原有的景觀面貌。
所謂的土地復墾工程技術指的是采用一定的工程措施來恢復地表的平整性,再造穩定型地貌,從而重建地表生態植被系統。根據麥捷煤業的土地損毀情況以及適宜性評價結果,對采煤塌陷區做出對應的復墾措施。井工開采煤礦形成的地表裂縫、塌陷等會改變地表的微地貌,影響土壤的性質,需要對其進行治理,針對本項目區的實際情況,對采礦塌陷區及裂縫進行充填、扶正歪斜植株,對因塌陷、裂縫造成的植株、草地進行補植。
裂縫填充主要是對煤礦開采過程中形成的裂縫進行填充,根據現場測量調查及分析整理,山西壽陽潞陽麥捷煤業有限公司礦井在2009~2014年形成的采空區已損毀的土地面積為107.33hm2,其中輕度損毀面積20.73hm2,中度損毀面積86.60hm2,損毀土地中有林地19.23hm2,灌木林地62.36hm2,其他林地17.57hm2,其他草地8.17hm2。
裂縫的治理應根據裂縫的寬度、深度、間距及所影響地類的不同,采取不同的措施。將寬度小于100mm的輕度裂縫,采用人工治理:即采用人工就近挖取土石直接充填塌陷裂縫,充填后采用人工夯實,土地類型和土壤的理化性狀基本不變。
將寬度在100~300mm的中度裂縫,以及寬度大于300mm的重度裂縫,采用機械治理方法進行,先剝離裂縫兩側表土,用土石填充,然后再在其上覆土。損毀裂縫區域先需向裂縫中填土,再將裂縫兩側表土填入,充填裂縫的具體流程如下:①剝離表土:先沿地表裂縫剝離表土,剝離寬度為裂縫周圍0.4m,剝離土層就近堆放在裂縫兩側,剝離厚度為表層土壤厚度,平均0.3m;②充填裂縫:用小型推土機向裂縫中填土,填土過程中應保持勻速、對稱填土。③夯實:當充填高度距地表1m時,用夯實機做第一次夯實,夯實后鋪設土工布用于防滲,然后每充填30cm夯實一次,直至略低于原地表。④表土回填:將之前剝離的表土覆于地表,用夯實機再次夯實。⑤平整土地:夯實后裂縫處標高略高出地表,用推土機將周圍土地進行平整。塌陷裂縫充填如圖1所示。

圖1 塌陷裂縫充填示意圖
根據對林地的實際影響將輕度與中度損毀歸為一般影響區,一般影響指由于受沉陷影響地表出現裂縫、整體下沉,表土松動,林地土壤養分有所下降,但不會影響林木正常生長;而重度損毀區受沉陷影響地表急傾斜、某些地段由于基巖裸露可能造成滑坡、塌方等地質災害,導致林地土壤養分與保水功能下降,嚴重影響樹體生長。建議在林區根據實際沉陷情況分塌陷板塊進行重點治理。
對于沉陷區的林地復墾,主要有兩種方案。對于輕微受損的樹木,可以采取對樹干進行固定矯正的方法,并要填補一些地表形成的裂縫。對于一些嚴重受損的樹木,主要是位于沉陷坡度較大的區域,應該根據實際情況采取合適的整地措施,采用對地表的植被進行補種的方法。
草地復墾工程主要是充填塌陷裂縫和生態恢復工程。原利用類型為有林地和其他林地的土地,仍恢復為有林地,對占地類型為灌木林地的恢復為灌木林地,對因塌陷裂縫等造成的缺苗的地方進行補植。種植方式為喬木選擇油松、刺槐和紫穗槐混交,油松、刺槐種植密度為2×3m,紫穗槐密度為1×2m,灌木選擇紫穗槐,種植密度均為1×2m,林下混播紫花苜蓿和叢生隱子草籽,撒播密度分別為15kg/hm2和20kg/hm2,如圖2所示。

圖2 林地平面植被配置模式圖
為保證植物種植或移植后的生長,一般需要對植物進行一定的管理和養護。本次方案具體管護工程如下[4]:①樹木栽種以后,及時澆水灌溉,特別是在幼苗的保苗期和干旱、高溫季節。造林后及時灌水2~3次,按照當地調查,復墾后每年每公頃林、草地需澆水4次,每次澆水60m3,干旱年份增加灌水次數;澆水1~2天后檢查是否有裂縫、塌陷現象,發現應及時培土壓實。②第二年對缺苗處或草籽萌發率低處進行補植或補撒。造林后第二年開始每四至五年冬季平茬一次,分年隔斷交替進行。③新造幼林或幼草要封育,嚴禁放牧,要除草松土,防止病蟲害,要定時觀察,一旦發現,立即噴農藥或施肥等相應措施。④當樹木成長3年后,可適當放寬管理措施。礦方將設置綠化專職管理機構,配備相關管理人員及綠化工人。⑤本方案管護期確定為3年。
為了提高土地資源的利用率和保護生態環境,煤礦企業必須要按照國家有關規定對沉陷區的土地實施復墾工作。在土地復墾時,應當堅持科學規劃、因地制宜、綜合治理、經濟可行、合理利用的原則。結合麥捷煤礦的實際情況,制定了一些土地復墾措施,主要有裂縫填充、林地復墾、草地復墾以及后期管護工程。可以為煤礦的土地復墾提供一些技術參考。