陳如意 王朝 王逍 謝軍 侯秀鳳 耿常健
摘 要:在煤礦開采作業(yè)中,土地塌陷易發(fā)生區(qū)域水土流失,植被破壞等問題,對(duì)區(qū)域環(huán)境帶來(lái)不利的影響,進(jìn)而對(duì)周邊的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)威脅。因此針對(duì)礦區(qū)塌陷地實(shí)施土地復(fù)墾設(shè)計(jì)不僅是保護(hù)生態(tài)環(huán)境,同時(shí)也是確保礦區(qū)開采作業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)多數(shù)礦區(qū)都存在土地復(fù)墾成效不明顯,或工程難以開展等問題,而本文便針對(duì)礦區(qū)土地復(fù)墾現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并提出相關(guān)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)策略。
關(guān)鍵詞:礦區(qū);塌陷地;土地復(fù)墾
引言:
礦區(qū)塌陷地是一種采空區(qū)覆巖層結(jié)構(gòu)平衡性受破壞后所形成的一種地質(zhì)現(xiàn)象,一般來(lái)說(shuō)塌陷地的面積比采空區(qū)都要大得多。對(duì)于塌陷地而言,多數(shù)情況都是在煤礦開采作業(yè)出現(xiàn)塌陷地后才開始實(shí)施土地復(fù)墾工作,但由于各種因素的影響導(dǎo)致復(fù)墾工作難以開展,故需要對(duì)礦區(qū)塌陷地進(jìn)行全面分析,分析塌陷的成因和塌陷程度,并據(jù)此設(shè)計(jì)合理可行的土地復(fù)墾計(jì)劃。
一、當(dāng)前我國(guó)礦區(qū)塌陷地土地復(fù)墾工作的開展現(xiàn)狀
據(jù)相關(guān)測(cè)算數(shù)據(jù)得知,礦區(qū)井下采礦作業(yè)開展過(guò)程中,平均每萬(wàn)噸采煤量便會(huì)導(dǎo)致 塌陷地的形成,而近些年隨著采礦業(yè)的發(fā)展,煤礦的采掘產(chǎn)量越來(lái)越高,意味著礦區(qū)塌陷地的面積也在進(jìn)一步擴(kuò)大。以往的土地復(fù)墾存在許多缺陷,導(dǎo)致多數(shù)礦區(qū)在后續(xù)的復(fù)墾工作中面臨更大的問題,如論證規(guī)劃不夠合理、復(fù)墾工作急功近利,未能明確區(qū)域地質(zhì)條件便進(jìn)行復(fù)墾工作,使得土地復(fù)墾過(guò)后很容易會(huì)出現(xiàn)二次塌陷的問題,不僅無(wú)法發(fā)揮土地復(fù)墾的效果,還產(chǎn)生了不必要的麻煩。同時(shí)還有部分復(fù)墾工作存在不切實(shí)際的現(xiàn)象,要求過(guò)高,導(dǎo)致技術(shù)工藝和監(jiān)管工作未能跟上復(fù)墾規(guī)劃,在復(fù)墾工作開展過(guò)程中也導(dǎo)致種種問題的產(chǎn)生。基于此,在開展土地復(fù)墾工作前,以及開展過(guò)程中針對(duì)礦區(qū)塌陷地進(jìn)行實(shí)地勘察,明確塌陷地的具體情況,再進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),才能夠進(jìn)一步保證復(fù)墾工作的有效性,也能夠避免復(fù)墾過(guò)程中的多數(shù)問題。
二、礦區(qū)塌陷地土地復(fù)墾規(guī)劃與設(shè)計(jì)
(一)礦區(qū)塌陷地概況
任樓煤礦開展作業(yè)多年,累積礦產(chǎn)開采量約為2700萬(wàn) ,而近些年針對(duì)礦區(qū)土地地質(zhì)勘測(cè)工作結(jié)果來(lái)看,2015年由于礦產(chǎn)開采作業(yè)所導(dǎo)致的礦區(qū)塌陷區(qū)域已有 ,積水區(qū) ,根據(jù)該礦區(qū)2015~2019年間的開采情況得知,近年來(lái)由于開采作業(yè)的進(jìn)一步拓展,該礦區(qū)塌陷地已達(dá)到約 ,塌陷區(qū)域的積水范圍約 。該區(qū)域?yàn)榧撅L(fēng)溫暖帶半濕潤(rùn)氣候,年均降水 ,降水多在6月~9月份,年均蒸發(fā)量 。礦區(qū)周邊水系在雨期時(shí)最為充裕,最高水位標(biāo)高為 。
(二)土地復(fù)墾規(guī)劃與設(shè)計(jì)
(1)重點(diǎn)考慮耕地復(fù)墾
目前,我國(guó)土地資源面臨的短缺問題日益嚴(yán)重,而礦區(qū)對(duì)于土地資源的破壞更是加劇了這一矛盾。據(jù)了解,我國(guó)待復(fù)墾土地約在2億畝以上,其中半數(shù)甚至半數(shù)以上的塌陷地都可以考慮復(fù)墾作為更低再次應(yīng)用。
(2)制定合理規(guī)劃方案
針對(duì)礦區(qū)塌陷地的復(fù)墾是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的工作,因此也需要設(shè)計(jì)長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃與治理方案。其中不單單要對(duì)已產(chǎn)生塌陷現(xiàn)象的土地進(jìn)行整治,還需要對(duì)未形成塌陷的土地進(jìn)行預(yù)防,保證塌陷地復(fù)墾規(guī)劃的動(dòng)態(tài)性和針對(duì)性。
(3)積極協(xié)調(diào)區(qū)域利益
礦區(qū)開采致使的土地資源破壞會(huì)對(duì)周邊居民帶來(lái)不利的影響,因此塌陷地的復(fù)墾所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益需要補(bǔ)充土地破壞為周邊居民及企業(yè)帶來(lái)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(yè)積極合作,共同整治礦區(qū)塌陷地。
三、礦區(qū)塌陷地土地復(fù)墾的有關(guān)策略
(一)淺水區(qū)域及無(wú)水區(qū)域的充填治理
(1)粉煤灰充填法。
粉煤灰的主要材質(zhì)為煤,有著較為優(yōu)異的透氣性,能夠作為水泥等材料的拌合料。而礦區(qū)中會(huì)產(chǎn)出大量的粉煤灰,而粉煤灰的合理利用能夠?qū)\水區(qū)域和無(wú)水區(qū)域的塌陷土地進(jìn)行充填治理。通過(guò)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(fù)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(jī)物的土壤,來(lái)提高整體的肥力,粉煤灰的成分結(jié)構(gòu)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(huán)保效果優(yōu)異等特征,雖然煤矸石是一種有毒有害物質(zhì),但經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得知,煤矸石在酸性環(huán)境下可以將有毒害物質(zhì)析出,而且還可以加入 的粉煤灰來(lái)析出其中的有毒害物質(zhì)。因?yàn)槊喉肥哂幸欢ǖ母煽s性,因此常常在承重時(shí)出現(xiàn)分解現(xiàn)象,使得復(fù)墾后的土地容易出現(xiàn)二次塌陷的問題,所以在利用煤矸石充填法時(shí)需要全面考慮填充要求和煤矸石的干縮性特征,可以根據(jù)以下公式來(lái)確立煤矸石的充填標(biāo)高。
(二)積水區(qū)復(fù)墾模式
(1)基塘農(nóng)業(yè)復(fù)墾模式
若礦區(qū)塌陷地的下沉量不高,積水深度 ,則可以應(yīng)用深挖淺墊的方式來(lái)實(shí)施復(fù)墾。利用相關(guān)設(shè)備把水深在 之間的區(qū)域開挖為魚塘,養(yǎng)殖魚蝦發(fā)展養(yǎng)殖業(yè),而所挖掘出的土壤可以用來(lái)填補(bǔ)積水深度≤1m的塌陷地。基塘農(nóng)業(yè)復(fù)墾通常選擇挖塘機(jī)來(lái)開展作業(yè),將深積水區(qū)域中挖出的土壤填入到淺水區(qū),并在周邊打堰,而其過(guò)程中溢出的水還可以利用抽水泵運(yùn)送到深水區(qū),具體流程如圖1所示。
(2)深水區(qū)域水產(chǎn)養(yǎng)殖
若塌陷地的塌陷問題較為嚴(yán)重,同時(shí)積水的深度 ,那么則可以運(yùn)用網(wǎng)箱來(lái)進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖。網(wǎng)箱是通過(guò)纖維網(wǎng)材料而裝配成的箱體結(jié)構(gòu),可以應(yīng)用于水體中養(yǎng)殖魚類。同時(shí)還可以設(shè)立攔網(wǎng)等設(shè)施來(lái)圍建漁場(chǎng)。
(三)耕地土地平整復(fù)墾
針對(duì)坡度 的塌陷地來(lái)說(shuō),可以通過(guò)田塊平整的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)墾,若是塌陷地的坡度 ,那么可以利用坡改梯模式來(lái)治理。第一,土地平整工程設(shè)計(jì)。土地平整在礦區(qū)塌陷地復(fù)墾工程中應(yīng)用較為廣泛,土地平整施工不但能解決礦區(qū)開采塌陷的附加坡度問題,而且還能夠進(jìn)一步改善區(qū)域土壤質(zhì)量,提高復(fù)墾的整體成效;第二,坡改梯設(shè)計(jì),塌陷地坡度為 時(shí)。坡改梯設(shè)計(jì)的效果較為顯著,利用土坎水平梯田的方式來(lái)實(shí)施復(fù)墾,在梯田的規(guī)格上,需要確保田面寬度 ;人工田坎高度 ;地埂高度 、寬 ;埂內(nèi)坡和外坡比例相同,并和田坎一同進(jìn)行修筑;田坎側(cè)坡 ;表土剝離厚 ,筆筒坡度級(jí)別的梯田需要結(jié)合挖土方量來(lái)進(jìn)行計(jì)算和調(diào)整。
結(jié)束語(yǔ):
合理的規(guī)劃及設(shè)計(jì)方案能夠?yàn)榈V區(qū)塌陷地的土地復(fù)墾工作來(lái)帶極大的便利,規(guī)劃設(shè)計(jì)的可行性與針對(duì)性直接決定了復(fù)墾工作的整體效果,因此在設(shè)計(jì)階段,需要針對(duì)塌陷地的各項(xiàng)條件進(jìn)行分析,選擇最為合理的復(fù)墾方法,從而進(jìn)一步提高土地的利用率。
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