楊 磊,肖 維
(貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院,貴陽,550025)
對在生產(chǎn)建設(shè)中損毀的土地進(jìn)行重新利用的主要手段是進(jìn)行土地復(fù)墾。目前國外礦山復(fù)墾的比例大致在70%左右,而我國礦山土地復(fù)墾率僅為12%左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他國家,人地矛盾十分突出,土地復(fù)墾任務(wù)艱巨。我國未來煤炭資源的開發(fā)重心將逐漸戰(zhàn)略西移,全國煤炭開發(fā)將形成控制東部、穩(wěn)定中部、發(fā)展西部的總體布局。本文以貴州省盤縣紅果鎮(zhèn)仲恒煤礦為例,探討貴州礦區(qū)土地復(fù)墾技術(shù)的應(yīng)用。
仲恒煤礦位于貴州省六盤水市盤縣西部,屬紅果鎮(zhèn)管轄,井田面積約2.91km2。設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模90萬t/a。井田可采及局部可采煤層為 1、3、4、8、12、15-1、15-3、20-1、22、23、24、25號煤層12層煤。可采平均總厚15.18m,開采標(biāo)高:+1850m~+1200m。設(shè)計(jì)采用斜井開拓方式,劃分為一個水平(+1400.0m),高速公路煤柱把井田劃分成兩個塊段,在高速公路南部+1400m水平以上煤層賦存條件較為簡單的塊段劃為一采區(qū),+1400m水平以下劃為三采區(qū);在高速公路北部+1400m水平以上煤層賦存較為復(fù)雜的劃為二采區(qū),+1400m水平以下劃為四采區(qū)。礦井地面場地布局包括:工業(yè)場地、行政辦公及生活場地、二采區(qū)軌道斜井場地、二采區(qū)回風(fēng)場地、爆破材料庫、排矸場及工業(yè)場地進(jìn)場公路。地面工程共占用土地14.74hm2。仲恒礦井地處我國西部山區(qū),經(jīng)過近20年的煤炭開采,其土地?fù)p毀現(xiàn)狀及復(fù)墾措施具有貴州煤礦開采的典型性和代表性。
1)已損毀土地現(xiàn)狀
已壓占損毀土地區(qū)域包括:原煤礦北采區(qū)風(fēng)井場地、原煤礦選煤廠、居民搬遷廢棄地,以及技改變更后爆破材料庫和排矸場,面積共計(jì)4.70hm2。
2)擬損毀土地預(yù)測
擬損毀土地預(yù)測主要為采煤引發(fā)地表沉陷損毀預(yù)測,采用導(dǎo)水裂隙帶最大高度法(外加影響帶)。預(yù)測結(jié)果見表1,沉陷面積總計(jì)115.60hm2。
1)適宜性評價的方法
貴州復(fù)墾土地適宜性評價的方法一般有:指數(shù)和法、極限條件法等。指數(shù)和法是指選定
表1 仲恒煤礦地表沉陷損毀土地預(yù)測情況
復(fù)墾土地的可能的不同復(fù)墾方向的相關(guān)因子后,根據(jù)各因素、因子不同級別的得分值A(chǔ)與其權(quán)重B乘積加和所得到的數(shù)學(xué)模型計(jì)算選定最終復(fù)墾方向。極限條件法是基于系統(tǒng)工程中“木桶原理”,即分類單元的最終質(zhì)量取決于條件最差因子的質(zhì)量。本案例采用指數(shù)和法進(jìn)行評價。數(shù)學(xué)模型如下:
式中,C為適宜性評價的綜合得分值;Ai為某單元第i參評因子分值;Bi為第i參評因子權(quán)重;n為評價因素因子的個數(shù)。
這種方法在進(jìn)行土地復(fù)墾適宜性評價時具有一定的優(yōu)勢,是常用的方法,土地復(fù)墾在一定程度上就是對這些限制因素的改進(jìn),使其更適宜植物生長。
2)適宜性評價因子的確定
(1)宜耕方向
① 坡度:指影響宜耕的地形坡度。分級標(biāo)準(zhǔn)為:<2°,2°~ 6°,6°~ 25°,>25°四級。② 預(yù)期土層厚度:即預(yù)期復(fù)墾后土地可達(dá)到的厚度,包括原有土層未損毀的部分和可提供的復(fù)墾土量的厚度之和。不同復(fù)墾單元針對不同的土地利用方向土層厚度要求不同。③ 排水條件:可從自然排水和排水設(shè)施兩方面定性評價,對于挖損地、沉陷地可能存在積水的情況,特別對于降水量較大,地下水位較高的地區(qū)來說,排水條件是限制宜耕的重要指標(biāo)。由于本礦井地處貴州山區(qū),井下開采導(dǎo)致地表塌陷不會對地形和地表徑流造成很大影響,降雨時一般均可自然排水,工業(yè)場地等地面設(shè)施也可利用場地排水溝排水,所以此因子對評價結(jié)果不限制,故不選。④ 灌溉條件:對水源保證和灌溉設(shè)施兩方面進(jìn)行定性評價。⑤ 區(qū)位條件:損毀土地離居民點(diǎn)的位置是否在3km以內(nèi),是否有便捷的通行道路。⑥ 污染條件:評價土地是否包括重金屬(鉛、鎘、汞、砷、鉻等)、放射性元素及含硫廢水的污染,從而影響農(nóng)作物生長。由于煤礦開采屬于非污染生態(tài)損毀類生產(chǎn)項(xiàng)目,所以此因子不選。
(2)宜林、草方向
① 坡度:對于林地的坡度影響可劃分為:<25°,25°~ 45°,>45°三個級別。② 預(yù)期土層厚度:意義同宜耕方向。③ 排水條件:不選,原因同宜耕方向。
3)適宜性評價標(biāo)準(zhǔn)的建立
復(fù)墾土地宜耕、宜林、宜草方向適宜性評價等級評價標(biāo)準(zhǔn)詳見表2~4,因素特征不能與分級標(biāo)準(zhǔn)完全匹配的采用內(nèi)差法計(jì)算實(shí)際分值。判斷是否適宜的標(biāo)準(zhǔn)為:適宜性評價綜合得分值<60的為不適宜;得分值在60~80之間的為較適宜;得分值>80的為適宜。若某復(fù)墾單元總分達(dá)到60分,而單項(xiàng)因子評分<60,則結(jié)果同樣為不適宜。4)適宜性評價結(jié)果
結(jié)合實(shí)地調(diào)查情況,針對復(fù)墾單元復(fù)墾方向的限制性因子的解決情況,對復(fù)墾區(qū)域進(jìn)行特征描述。根據(jù)各個復(fù)墾單元的特征,首先對照復(fù)墾土地的宜耕方向適宜性評價等級評價標(biāo)準(zhǔn),套合數(shù)學(xué)模型公式,對其進(jìn)行逐項(xiàng)比配,得到是否宜耕的結(jié)果;對不宜耕單元再對照復(fù)墾土地的宜林方向適宜性評價等級評價標(biāo)準(zhǔn),得到是否宜林的結(jié)果。對不宜林單元再對照復(fù)墾土地的宜草方向適宜性評價等級評價標(biāo)準(zhǔn),得到是否宜草的結(jié)果。評價結(jié)果為:原煤礦北采區(qū)風(fēng)井場地、居民搬遷廢棄地、技改變更后
表2 復(fù)墾土地的宜耕方向適宜性評價等級評價標(biāo)準(zhǔn)表
表3 復(fù)墾土地的宜林方向適宜性評價等級評價標(biāo)準(zhǔn)表
爆破材料庫和排矸場均為宜耕,比選后復(fù)墾為旱地;原煤礦選煤廠適宜性評價結(jié)果為宜林,種植林木后復(fù)墾為林地;沉陷區(qū)耕地和林地按原地類復(fù)墾,草地復(fù)墾為林地,裸巖石礫地復(fù)墾為人工草地。
仲恒煤礦土地復(fù)墾方案實(shí)施后,將復(fù)墾耕地74.37hm2,提高土壤肥力,增加農(nóng)作物產(chǎn)量;復(fù)墾林地45.57hm2,將增加木材蓄積量和中藥材產(chǎn)量;復(fù)墾草地0.36hm2,防治水土流失、美化礦山環(huán)境,增加牧草產(chǎn)量,有利于當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展。總之,本方案實(shí)施后,將促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,有利于當(dāng)?shù)鼐用窠?jīng)濟(jì)收入水平和生活水平的提高。
表4 復(fù)墾土地的宜草方向適宜性評價等級評價標(biāo)準(zhǔn)表
按土地復(fù)墾方案采取復(fù)墾措施后,其環(huán)境效益將十分明顯:通過矸石山的綜合整治將減少洪水流量,增加常流水量,改善水圈的生態(tài)環(huán)境;通過填充裂縫、平整土地、施肥、翻耕改善了土壤的理化性質(zhì),增加土壤通透性和土壤的保水保土保肥效果,改善了土圈的生態(tài)環(huán)境;通過地面林草植被增加,維護(hù)了生物的多樣性,促進(jìn)了野生動植物的繁殖,減少水土流失,美化環(huán)境,改善了生物圈的生態(tài)環(huán)境。因此,總體來說項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行復(fù)墾措施后保護(hù)與改善了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。
土地復(fù)墾技術(shù)一方面可作為補(bǔ)充耕地的重要途徑,二是可通過復(fù)墾實(shí)現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)恢復(fù),改善礦區(qū)環(huán)境。此外,還可通過復(fù)墾為貴州農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會和諧發(fā)展做出貢獻(xiàn)。由此可見,在貴州礦區(qū)開展土地復(fù)墾工作具有重要意義。本文旨在通過盤縣某礦井實(shí)例應(yīng)用研究,對復(fù)墾技術(shù)在貴州的實(shí)踐應(yīng)用做出探討,同時對其他礦區(qū)的實(shí)施復(fù)墾方案也有一定的指導(dǎo)意義。
[1]劉仁芙.我國土地復(fù)墾形勢與政策建議.中國土地 ,2002,(3):31~ 34.
[2]國家發(fā)展改革委.煤炭工業(yè)發(fā)展 “十二五”規(guī)劃 [EB/OL].http://www.sdpc gov.cn/zcfb/zcfbtz/2012tz /W020120322330197475611.pdf.2012-03-18.
[3]劉文榮.井工煤礦生態(tài)環(huán)境影響后評價的內(nèi)容與方法[J].煤炭工程,2013,(03).
[4]黃優(yōu),桂祥友.貴州土地復(fù)墾發(fā)展現(xiàn)狀及其對策研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2008,2(2)..