煤礦開采土地復墾的主要工藝措施

一、恢復開采土地,改善土地環(huán)境該礦區(qū)土地恢復工程是根據(jù)礦業(yè)生態(tài)、土壤學、環(huán)境科學、土壤學、城市規(guī)劃等理論，結合礦區(qū)工程特點，對礦區(qū)破壞的土地進行恢復和綜合修復，恢復其經(jīng)濟價值，實現(xiàn)可利用狀態(tài)，改善環(huán)境。1988年11月8號,國務院頒布了《土地復墾規(guī)定》,明確規(guī)定在生產(chǎn)建設過程中,因挖損、塌陷、壓占等造成破壞的土地,采取整治措施,使其恢復到可供利用狀態(tài)并實行“誰破壞、誰復墾”的原則。二、礦區(qū)修復項目和任務1、改善礦群關系(1)改善土壤肥力,修建地面排水系統(tǒng),恢復土地的生產(chǎn)能力,爭取較大的經(jīng)濟價值,減輕塌陷地賠償和搬遷賠償,改善礦群關系,以期收到良好的經(jīng)濟效益和社會效益。(2)合理充填矸石或在風化了的矸石上復墾,避免矸石山淋濾產(chǎn)生的對地表水、地下水和土壤的污染,消除因矸石自燃排出的有害氣體對大氣環(huán)境的污染,創(chuàng)造良好的環(huán)境效益。(3)在塌陷區(qū)或矸石山上植樹造林,改善大氣環(huán)境質量,防止水土流失和不穩(wěn)定地表遭受侵蝕。2、復田土的重新利用采礦復墾的任務是建立有利于植物生長的地表和生根層。其主要工藝措施有:堆置耕作層土壤、充填塌陷坑、用物理化學方法改良土壤、改造人工水體、修建排水網(wǎng)、修筑復墾區(qū)道路,防止復田土受水的侵蝕和沼澤化。生物復墾的任務是根據(jù)土地利用方向采取相應的生物措施,主要有:肥化土壤、恢復沃土、建造農林附屬物、選擇耕作行式及耕作工藝、優(yōu)選農作物及樹種等。三、礦區(qū)土地恢復分類1、土地復墾技術土地復墾按復墾階段或順序分可為工程復墾和生物復墾。工程復墾有時也稱采礦復墾,是根據(jù)當?shù)刈匀画h(huán)境、社會經(jīng)濟條件、土地破壞情況,按照生態(tài)學、經(jīng)濟學、環(huán)境科學、土壤學、系統(tǒng)工程學及區(qū)域規(guī)劃理論,結合采礦工程特點,采用工程設備和手段,對破壞土地進行的回填、復土、挖墊、平整及綜合整治利用,是土地復墾技術的核心。生物復墾是利用生物措施恢復土壤肥力與生物生產(chǎn)能力的活動,是工程復墾結束后所進行的工作,它是實現(xiàn)廢棄土地農業(yè)復墾的關鍵環(huán)節(jié),主要內容有土壤評價、土壤改良方法、植被品種篩選和植被工藝。2、土地復墾后的工藝措施土地復墾按工程方法或措施可分為充填復墾與非充填復墾。充填復墾是利用固體廢物回填井工開采沉陷區(qū)或露天開采礦坑,恢復煤炭開采破壞的土地。它既處理了廢棄物,又復墾了采礦破壞的土地,經(jīng)濟、環(huán)境效益十分顯著。主要方法有:井工礦矸石充填復墾、露天礦剝離物充填復墾、粉煤灰充填復墾與城市垃圾充填復墾等。非充填復墾是根據(jù)當?shù)刈匀粭l件與土地破壞情況,因地制宜地采取整治措施,恢復煤炭開采沉陷、挖損和壓占破壞的土地。礦區(qū)固體廢物只能滿足約四分之一沉陷區(qū)充填復墾的需要,還有約四分之三的沉陷區(qū)得不到充填材料,因此非充填復墾是沉陷區(qū)土地復墾的主要方面。非充填復墾的主要措施有:挖深墊淺復墾、疏干法復墾、梯田法復墾與綜合治理利用。3、根據(jù)恢復目的和用途土地復墾按復墾的目的或用途可分為建設用地復墾、農業(yè)復墾、林業(yè)復墾、漁業(yè)復墾、草地復墾、娛樂地復墾等。四、土地恢復原則和技術要求1、復墾后的選擇原則礦區(qū)土地復墾應遵循以下原則:(2)符合礦區(qū)土地利用總體規(guī)劃,并同當?shù)刈匀画h(huán)境相協(xié)調;(3)技術經(jīng)濟合理,根據(jù)自然條件和土地破壞類型、選擇復墾后土地的作用,鼓勵優(yōu)先復墾為耕地和其他農用地;(4)注意保護土壤、水資源和生態(tài)環(huán)境,并防止二次污染;(5)兼顧國家、煤礦企業(yè)和當?shù)剞r民利益,堅持經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益相統(tǒng)一;(6)在確定復墾責任時遵循“誰破壞、誰復墾”的原則,注意調動各方面積極性搞好復墾工作。2、土地恢復方向和要求目前礦區(qū)土地復墾利用方面主要有農業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、建筑業(yè)和休息娛樂用地5種。各復墾方面的技術要求見表1。五、2石充填法1、石充填整地的工藝措施利用矸石作為沉陷區(qū)復墾的充填材料,既可使采煤破壞的土地得到恢復,又可減少矸石占地,消除矸石山對環(huán)境的污染。目前矸石復墾主要由煤礦進行,目的是將工業(yè)廣場附近的沉陷區(qū)復墾為生產(chǎn)、生活建筑用地以及受開采影響村莊搬遷到已采過煤的穩(wěn)定沉陷區(qū),以避免占好地和二次搬遷。矸石充填沉陷區(qū)復墾按充填方式可以分為分層充填和全厚充填。分層充填是將矸石充填一層,壓實一層,直至達到設計標高;全厚充填是指一次充填至設計高度,再采取壓實措施。在建井過程和生產(chǎn)初期,沉陷區(qū)尚未形成或沉陷尚未穩(wěn)定時,在采區(qū)上方地表預計要發(fā)生下沉的地區(qū),將表土取出堆放在四周,按預計的下沉深度和范圍,用生產(chǎn)排矸設備預先排放矸石,矸石充填到預定水平后,再將堆放四周的表土平推到矸石層上復土成田。用于農業(yè)的矸石復墾土地,充填的矸石層應下部密實,上部疏松,以便保墑、保肥,利于植物生長;作較低層建筑用地時,地基處理方法可據(jù)經(jīng)驗確定,作較高層建筑用地時,一般采取分層充填、分層振動壓實或強夯方法處理矸石地基。若矸石中硫化鐵含量較高,應鋪設黏土作隔離層,或在地表對矸石層進行封閉處理。2、復墾區(qū)地面標準建筑復墾區(qū)考慮防洪問題,一般應高于本區(qū)的洪水標高或恢復原地面標高,農林種植和養(yǎng)殖復墾區(qū),考慮整個區(qū)域全部開采后,地表及潛水位都將相對下降,為了有利于農田保墑、保水、保肥及農作物生長,農林復墾標高常低于原地面標高,而根據(jù)復墾區(qū)的潛水位標高確定。(2)復土厚度我國土地復墾標準及有關省、區(qū)土地復墾標準中制定的復土厚度見表2。3、推廣優(yōu)質農田和復土厚度的農業(yè)技術根據(jù)旱地農業(yè)土壤剖面的層次結構(圖1)及矸石的土壤特性,用新排矸石和未風化矸石農業(yè)充填復墾的合理剖面結構為圖1所示。矸石層上部需覆土500mm,其中200mm厚作耕作層,100mm厚作犁底層,200mm厚作心土層,這樣可適宜種植各類農作物,并達到優(yōu)質農田的生產(chǎn)力。當矸石表面存在一定厚度的風化層時,可減少相應的復土厚度,以便節(jié)省復土費用。充填的矸石主要起承托作用,相當于一般農業(yè)土壤剖面的底土層,為使矸石承托層對上部復土層有較好的水分、養(yǎng)分保蓄,防滲漏與合理供應,達到較好的通氣、物質轉運、土溫保持等條件,該層矸石應有一定的密實程度,在矸石回填或充填過程中應進行適當壓實處理。4、復墾后土壤肥力期內的種植及改良措施生物復墾的主要任務是改良復墾后土壤與優(yōu)化復墾土地利用方向。選擇改良復墾土壤的方法應考慮復墾土壤的理化特性、礦區(qū)現(xiàn)有物質及技術條件,并與種植措施相結合。土地利用技術不僅包括最初的土地利用方向的確定,還包括土壤肥力恢復期內的種植計劃和耕作方式等。復墾風化后矸石土壤的缺陷是有效水含量低,吸熱快,散熱快,營養(yǎng)元素含量少;其改良措施是常澆灌,保苗,行間鋪設秸稈,增施氮、磷肥及腐殖酸類肥料。合理利用不穩(wěn)定和重復塌陷土地,最大限度地減少塌陷造成的損失。短期積水的不穩(wěn)定的塌陷地,可栽植耐濕林木,種植蔬菜或牧草。對3年后即將發(fā)生重復塌陷的土地,依據(jù)現(xiàn)有條件妥善利用。臨近水源,有引水灌溉條件的,種植蔬菜。無灌溉條件的,種植耐旱作物。對5年后即將發(fā)生再次塌陷的土地,不動大量土方,不搞大型工程,因勢利導,稍加平整,就勢利用。在平坦地區(qū),排灌結合,以排為主,多種糧油作物,適當安排季節(jié)性蔬菜地。六、生態(tài)環(huán)保功