田安家，杜琴瑤，劉格升，李 婷

(山西省地勘局二一四地質隊，山西 運城 044000)

礦山地質環(huán)境保護與土地復墾工作是一項關系到當地群眾切身利益的復雜工程，治理和復墾過程中，引導群眾參與環(huán)境保護治理與土地復墾方案的制定、治理與復墾工程的開展、治理與復墾成果的驗收，符合我國社會主義科學發(fā)展觀的要求，符合建設和諧社會的精神，能有效地將治理與復墾工作落到實處，不流于形式[1-5]。本文分析了礦山地質環(huán)境治理與土地復墾可行性，研究為后期礦山地質環(huán)境治理與土地復墾工作部署提供了技術支持。

1 礦山土地利用及礦山工程布局概況

1.1 礦山土地利用

礦區(qū)總面積476.52 hm2?，F狀調查礦區(qū)范圍內土地類型為耕地、林地、草地、交通運輸用地、水域及水利設施用地、其他土地、城鎮(zhèn)村及工礦用地。礦區(qū)范圍內基本農田面積147.62 hm2，約占耕地總面積的74.61%。某煤礦土地利用現狀分布如圖1所示，土地利用現狀見表1。

圖1 煤礦土地利用現狀Fig.1 Status quo of land utilization

表1 礦區(qū)土地利用現狀Tab.1 Status of land use in mining area

1.2 礦山工程布局

根據工業(yè)場地附近地形地貌及公路運輸、供電等條件，結合井下開拓開采、地面生產系統(tǒng)布置，某煤礦工業(yè)場地分為主工業(yè)場地、南風井場地和東風井場地。礦區(qū)總平面布置如圖2所示。項目用地構成見表2。

圖2 礦區(qū)總平面布置Fig.2 General layout of the mining area

表2 項目用地構成Tab.2 Project land composition

2 礦山地質環(huán)境治理可行性分析

2.1 技術可行性分析

技術可行性分析主要包括預防為主、防治結合的可行性；在保護中開發(fā)、在開發(fā)中保護的可行性；因地制宜、邊開采邊治理的可行性；依靠科技進步、發(fā)展循環(huán)經濟、建設綠色礦業(yè)的可行性以及統(tǒng)籌規(guī)劃、突出重點、分階段實施的可行性[6-15]。

(1)預防為主、防治結合的可行性。礦山地質環(huán)境破壞或將其消除于礦山建設、生產過程當中，可以做到防患于未然。

(2)在保護中開發(fā)、在開發(fā)中保護的可行性。針對存在的地質環(huán)境問題及地質災害，制定預防措施，因地制宜地和周邊生態(tài)環(huán)境保持一致，可以達到保護地質環(huán)境和防災、減災的目的。

(3)因地制宜，講求實效，遵循區(qū)域性、差異性和地帶性特征，依據能量流動與物質循環(huán)原理，可以有效恢復、重建礦區(qū)土壤和本土化植被資源。

(4)依靠科技進步、發(fā)展循環(huán)經濟、建設綠色礦業(yè)的可行性。結合礦區(qū)經濟技術和實際條件，可以設計可操作性強的治理方案，生態(tài)系統(tǒng)恢復重建后即可發(fā)揮資源自身價值。針對礦山建設和生產過程中產生的地質環(huán)境問題及地質災害，及時治理，有多少治理多少。

(5)統(tǒng)籌規(guī)劃、突出重點、分階段實施的可行性?？梢砸罁_發(fā)利用方案及采礦工程布局，緊緊圍繞井工開采的礦區(qū)地質環(huán)境問題的發(fā)育特征及其發(fā)展趨勢，統(tǒng)籌規(guī)劃礦山地質環(huán)境防治工程。根據礦山地質環(huán)境影響和破壞程度、地質災害類型及其危險性穩(wěn)定狀況，本著輕重緩急的原則，全面規(guī)劃、合理布局，能做到技術可行、經濟合理、因地制宜、科學有效地改善礦區(qū)地質環(huán)境。

2.2 經濟可行性分析

(1)礦山企業(yè)治理的可行性。按照“誰開發(fā)、誰保護，誰破壞、誰治理”的原則，礦山地質環(huán)境保護與恢復治理工程和礦山地質環(huán)境監(jiān)測工程費用由某煤礦全部承擔。

(2)礦山企業(yè)治理產生經濟效益的可行性。通過及時保護與治理，避免耗費大量的人力、財力、物力來解決歷史遺留問題。

2.3 生態(tài)環(huán)境協(xié)調分析

(1)生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展是人類賴以生存、維系健康發(fā)展的重要源泉。礦山地質環(huán)境治理工作是在考慮生態(tài)環(huán)境安全的前提下開展的利國利民的一項國家大計，有助于保護和恢復生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。

(2)與地方經濟相結合，礦山地質環(huán)境治理工作的開展解決了發(fā)展地方經濟和保護生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，使更多的工礦企業(yè)可以在履行自身義務的前提下，更好地發(fā)展自身潛力，為地方經濟貢獻力量。

3 礦區(qū)土地復墾可行性分析

3.1 復墾區(qū)土地利用現狀

3.1.1 土地利用類型

復墾責任范圍為139.28 hm2，根據2018年度土地利用現狀，損毀土地利用類型由耕地、林地、村莊及工礦用地等(表3)。

表3 復墾責任范圍土地利用結構現狀Tab.3 Current status of land use structure within the scope of reclamation responsibility

3.1.2 復墾區(qū)內基本農田和水利交通設施情況

(1)基本農田情況。根據《登封市土地利用總體規(guī)劃調整完善》(2010—2020年)、《新密市土地利用總體規(guī)劃調整完善》(2010—2020年)，由圖上測量，基本農田面積31.94 hm2，基本農田占復墾區(qū)耕地總面積的63.82%。將塌陷區(qū)內耕地按照基本農田的標準復墾，復墾為原地類土地復墾標準不能降低。①復墾區(qū)基本農田。復墾區(qū)基本農田損毀面積31.94 hm2(表4)。復墾區(qū)內的基本農田以旱地為主，項目區(qū)東南部為山區(qū)，大多為坡耕地，坡度為6°～12°，向北、西地勢逐漸平緩，旱地坡度<6°。②已損毀基本農田。已損毀基本農田主要分布在登封市大冶鎮(zhèn)，具體見表5。調查時，地表農作物為玉米。復墾責任區(qū)內基本農田分布如圖3所示。

表4 復墾區(qū)基本農田數量及分布情況統(tǒng)計Tab.4 Statistics on the quantity and distribution of basic farmland in reclamation area

表5 已損毀基本農田數量及分布情況統(tǒng)計Tab.5 Statistics on the number and distribution of damaged basic farmland

(2)基礎設施情況。礦區(qū)內有簡易瀝青公路與縣城相通，煤場與簡易瀝青公路相連，滿足運輸要求。各自然村之間有生產路相通，田間道較多，交通較方便。礦區(qū)現有農田水利設施較簡陋，無法保證日常的農田灌溉，農民普遍靠天收，區(qū)內無成行的排水溝，排水多為田間自流排水。

圖3 復墾責任區(qū)內基本農田分布Fig.3 Distribution of basic farmland in the area of reclamation responsibility

3.2 土地復墾適宜性評價

3.2.1 適宜性評價范圍和初步復墾方向

3.2.1.1 評價范圍

本次評價范圍主要為采空塌陷擬損毀和現狀損毀區(qū)域，并減去已復墾及重復損毀區(qū)域，省道公路用地及鐵路用地作為永久性占地保持原地類，不參與本次適宜性評價。因此，本次適宜性評價面積為139.28 hm2。

3.2.1.2 初步復墾方向的確定

(1)自然因素分析。①氣候條件：礦區(qū)屬典型的大陸性半干燥季風氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。年平均氣溫9.1～14.6 ℃，1月氣溫最低為-3.3～-18.2 ℃，7月氣溫最高為42.0～44.6 ℃。年平均無霜期為238 d。年平均降水量614.60～765.73 mm，最多1 102.9 mm，最少419.5 mm，時空分布不均，多集中在7月—9月。②地形條件：該區(qū)位于嵩箕山區(qū)中段東南部，屬構造剝蝕丘陵區(qū)。礦區(qū)東南部為山區(qū)，地勢較高，基巖大面積出露，V形溝谷發(fā)育，地表坡度較陡，為40°～60°，地形復雜；向北、向西地勢相對較平，基本上被第四系黃土覆蓋，厚30～50 m，地面多為梯田，溝坎較多。雙洎河從礦區(qū)北部蜿蜒流過，貫穿全區(qū)。整個礦區(qū)地面標高+220～+380 m，相對高差約160 m。③土壤條件：褐土土層厚度在1～3 m，土壤質地適中，有機質和全氮含量比較低，土壤肥力一般。④鹽堿度：項目區(qū)無土壤鹽堿化，不需要改良。⑤土源保證率：項目區(qū)土源主要來自地表剝離的土層，土源充足，具體土量供需情況見水土資源平衡分析。依據上述自然條件的分析，項目區(qū)復墾利用應綜合考慮：因地制宜，合理利用，農用地優(yōu)先?？紤]到項目區(qū)的氣候條件和原土地利用狀況，盡量將條件相對好的區(qū)域復墾為耕地。

(2)政策因素分析。結合登封市土地利用總體規(guī)劃，按照規(guī)劃要求，在礦山生態(tài)脆弱區(qū)切實做好土壤改良與培肥措施，因地制宜地恢復與重塑植被。盡量保持復墾后土地與當地土地利用規(guī)劃保持一致。

(3)公眾意見分析。為使評價工作更具民主化、公眾化，向項目區(qū)村民征求意見和建議。積極聽取了土地權屬人的想法意見，得到了他們的大力支持，建議以農業(yè)用地為主，并且要做好土地復墾后的后續(xù)管護工作。

綜上所述，復墾責任范圍土地的初步復墾方向為旱地、有林地、其他草地。

來到創(chuàng)業(yè)人，我?guī)缀跽也坏接∠罄锏墓S的痕跡。廠區(qū)內外種植了大量的綠植，在藍天的映襯下，如同一幅油畫?！碍h(huán)保是創(chuàng)業(yè)人始終關注并恪守的”，董事長桂銀太介紹道，一方面因為這是企業(yè)必須擔當的社會責任，另一方面也因為創(chuàng)業(yè)人的主要客戶群是奢侈品等領域的大咖，為此，無論是在原材料采購、生產過程、加工環(huán)境，還是能源資源使用等方面，創(chuàng)業(yè)人都力求綠色、零污染?！按鷥r雖然有些高，但我們的客戶非常滿意。”

3.2.2 復墾適宜性等級評定

(1)評價因子的農林牧等級標準。通過將評價因子狀態(tài)值對農、林、牧的影響以及改良的難易與《中國1∶100萬土地資源圖》等級劃分標準作參照，并參考NY/T 1634—2008《耕地地力調查與質量評價技術規(guī)程》和TD/T 1007—2003《耕地后備資源調查與評價技術規(guī)程》，進一步對某煤礦土地適宜性影響明顯的因子進行等級劃分，得出土地適宜性評價各評價因子的分級指標和對農林牧適宜性的等級標準，詳見表6。

表6 土地復墾適宜性評價主要限制因子等級標準Tab.6 Grade standard of main restrictive factors in land reclamation suitability evaluation

(2)等級評價結果及分析。將評價單元土地質量狀況與評價因子的農、林、牧業(yè)評價等級標準進行逐項比配，得出某煤礦土地適宜性評價結果(表7)。

表7 評價單元適宜性評價結果Tab.7 Evaluation result of suitability of evaluation unit

3.2.3 劃分復墾單元

根據評價單元的最終復墾方向以及破壞情況，綜合土地復墾適宜性評價與社會、經濟、安全、民意等因素，從各評價單元用地限制性因素分析，并從工程施工角度將采取的復墾標準和措施一致的評價單元合并作為一類復墾單元。

3.2.4 復墾結構調整情況

項目復墾責任范圍為139.28 hm2，其中登封市內包括：旱地49.95 hm2、有林地0.86 hm2、灌木林地0.14hm2、其他草地3.88hm2、村莊55.81hm2、采礦用地27.16 hm2；新密市內包括：旱地0.07 hm2、有林地0.66 hm2、采礦用地0.75 hm2。在服務年限內，通過方案的實施，復墾面積為139.28 hm2，復墾率為100%。

3.3 水土資源平衡分析

(1)需水量計算。本方案復墾責任范圍內以耕地、林地及草地為主，耕地為旱地，復墾方向以原地類為主。項目區(qū)無灌溉機井和溝渠，未見水利設施；隨著近年來項目區(qū)及周邊強烈的開采活動，加劇地下水位下降，村民飲用水主要為自來水；采訪當地村民，旱地均為“望天田”，不進行灌溉。故本方案中主要需水單元是復墾為有林地及其他草地的地類。根據當地調查，復墾后林地按照種樹株數，每年每株需澆水7次，每次60 L，則每株需澆水0.42 m3/a；草地每年需要澆水4次，每次澆水60 m3/hm2。

復墾責任區(qū)塌陷有林地面積0.85 hm2(輕度0.81 hm2、中度0.04 hm2)，灌木林地面積0.14 hm2(輕度)，輕度按40%補栽，中度按50%補栽，重度按60%補栽，林地共植樹1 120株。工業(yè)場地恢復成林地共植樹25422株。復墾責任區(qū)共植樹26 542株，其中，登封市內需植樹25 269株，新密市內需植樹1273株。復墾責任區(qū)塌陷草地面積3.54hm2，都在登封市境內。故塌陷區(qū)林地：3年管護期總需水為3.34萬m3，登封市3.18萬m3，新密市0.16萬m3；平均每年1.11萬m3。塌陷區(qū)草地：3年管護期總需水量為0.25萬m3，都在登封市境內；平均每年0.08萬m3。綜上，復墾區(qū)每年需水：W需= 1.19萬m3。

(2)供水量分析。本區(qū)位于淮河流域潁河水系雙洎河南支源頭，雙洎河由于臨岸工礦企業(yè)的排水補給作用，已成為常年性地表水流。經前些年的河道綜合治理，目前河水漏失下滲狀況也已得到了有效扼制。此外根據礦方提供資料，礦井正常涌水量326 m3/h，年排水量285.58萬m3，該部分外排水已經過污水處理，能夠滿足GB 8978—2015《污水綜合排放標準》中二級標準的要求，滿足農業(yè)灌溉用水標準，可直接用于林地及草地灌溉。

(3)供需平衡分析。項目區(qū)內現階段的農作物主要是旱作，靠降雨維持收成。根據上述分析，在礦井生產期，采用礦井排水進行灌溉，礦井排水日可供灌溉水量為7 824 m3，項目區(qū)日最大需灌溉水量為3 399 m3，則在生產期采用礦井排水即可滿足需水要求。礦山閉坑后，項目區(qū)供水主要是雙洎河供水，雙洎河臨岸工礦企業(yè)的排水補給作用，已成為常年性地表水流。經前些年的河道綜合治理，目前河水漏失下滲狀況也已得到了有效扼制，經走訪調查，雙洎河臨岸工礦企業(yè)的年排水量遠大于2萬m3，能滿足項目區(qū)管護用水需求。

3.3.2 土源供需平衡分析

(1)需土量計算。耕地、林地等的表土均是進行就地剝離堆存，采取相應工程措施后再回覆，土方剝離與需求量基本平衡。在復墾過程中，需要覆土的復墾單元主要是登封市內矸石場南側斜坡、拆除后的工業(yè)場地，根據適宜性評價，分別復墾為其他草地、有林地，覆土厚度為30 cm。各需土單元需土量見表8。

表8 需土量統(tǒng)計Tab.8 Statistics of soil demand

(2)取土量分析。本礦山為開采礦山，經現場調查，工業(yè)場地建設時未對表土進行單獨剝離存放，項目復墾時需找土源。按照“盡量少損毀土地”原則，根據土壤概況分析及采集的剖面，選擇采空塌陷區(qū)內土地作為土源地。項目區(qū)內大面積被第四系黃土覆蓋，厚度0～45.26 m，平均厚18.37 m。根據現場踏勘，塔灣村村委南面存在一處較大土坡，擬將該處作為取土場(圖4)。該場地位于21采區(qū)塌陷區(qū)內，形狀近似橢圓形，場地面積2.0 hm2，最大高差為7.8 m，邊坡近直立，土厚度按平均5 m計，可取土方100 000 m3。

(3)表土供需平衡分析。通過對復墾區(qū)內的供土量和需土量進行計算，擬損毀場地在建設前，可剝離表土方量為100000m3，而項目復墾需土量為72 516 m3；故該項目復墾土源在數量上可以達到平衡，滿足復墾要求。

圖4 取土場概貌Fig.4 Overview of borrow yard

3.4 土地復墾質量要求

3.4.1 總則

(1)制定依據。根據中華人民共和國行業(yè)標準TD/T 1036—2013《土地復墾質量控制標準》，結合某煤礦自身特點，針對該項目工程土地損毀情況，制定本方案土地復墾標準。本項目土地復墾方向為旱地、有林地、其他草地，并將公路、鐵路修復為原狀。

(2)適用范圍。本標準適用于某煤礦開采所造成的損毀的土地。包括塌陷區(qū)塌陷損毀土地，主要是塌陷耕地、林地、草地、廢棄村莊、工業(yè)場地和矸石場等。

(3)土地復墾技術質量控制基本原則。某煤礦土地復墾區(qū)屬黃淮海平原區(qū)塌陷地復墾類型，復墾中要根據各參評單元適宜性評價結果，開展相應的工程。本次復墾利用的方向有旱地、有林地、其他草地等。

3.4.2 土地復墾質量控制標準

(1)旱地復墾質量要求。①地面坡度小于等于15°；②有效土層厚度大于等于60 cm；③土壤密度小于等于1.40 g/cm3，④土壤質地為壤土至壤質黏土；⑤礫石含量小于等于5%；⑥pH值為6.0～8.5；⑦有機質含量大于等于1%；⑧電導率小于等于0.2 S/m；⑨排水、道路、林網達到當地同行業(yè)工程建設標準要求；⑩3年后，土地生產力水平達到周邊地區(qū)同等土地利用類型水平。

(2)林地復墾質量要求。①有效土層厚度大于等于30 cm；②土壤密度小于等于1.50 g/cm3，③土壤質地為砂土至壤質黏土；④礫石含量小于等于20%；⑤pH值為6.0～8.5；⑥有機質含量大于等于1%；⑦道路達到當地同行業(yè)工程建設標準要求；⑧定植密度應滿足LY/T 1607—2003《造林作業(yè)設計規(guī)程》的要求。⑨3～5年后，有林地郁閉度應高于0.35。

(3)其他草地復墾質量要求。①有效土層厚度大于等于40 cm；②土壤密度小于等于1.45 g/cm3，③土壤質地為砂土至壤質黏土；④礫石含量小于等于10%；⑤pH值為6.0～8.5；⑥有機質含量大于等于1%；⑦道路達到當地同行業(yè)工程建設標準要求；⑧覆蓋度大于等于40%；⑨3年后達到周邊其他草地產量。

(4)道路要求。項目區(qū)應有合理的道路布設，按照《河南省土地開發(fā)整理工程建設標準》，田間道路按功能與類型劃分為田間路和生產路兩級。①田間路。田間路是田間農業(yè)生產及農民生活、出行的主干道路，主要聯(lián)系居民點與田間耕作區(qū)。田間路寬度4 m，采用水泥混凝土路面，限制縱坡度15%(8°)，層厚度按10 cm，基層材料采用水泥穩(wěn)定碎石，厚度15 cm，路基采用煤矸石壓實，厚度按15 cm計。②生產路。生產路寬度設計為2.0 m，采用天然路基，素土壓實，路面應高出田面0.2 m，其縱坡與農田縱坡基本一致。

(5)農田水利設計要求。為避免積水對路面、路基、耕地產生不良影響，防止水土流失，在田間道路一側修筑排水溝。

(6)表土堆放場復墾質量要求。項目區(qū)進行耕地平整期間，就近臨時堆放表土。堆放期間，在表面鋪設防揚塵網；結束后，按照耕地標準進行復墾。

4 結語

通過對礦山地質環(huán)境治理與土地復墾可行性進行分析，為后期復墾方案的實施提供了技術支持，保護礦區(qū)環(huán)境資源，對于維護和改善礦區(qū)環(huán)境質量可起到良好作用。該治理項目實施后，將增加復墾區(qū)植被覆蓋面積，產生明顯的保水保土效益，有效控制水土流失，并在一定程度上改善礦區(qū)原有的水土流失及生態(tài)環(huán)境狀況，對于維護和改善礦區(qū)環(huán)境質量具有重要意義。