馬濤 鄭天嬌

摘 要： 地面沉陷是煤礦開采危害之一，開采沉陷造成的礦區(qū)環(huán)境災(zāi)害日益突出，必須采取措施進(jìn)行治理。簡要論述了開采引起地面沉陷的控制技術(shù)，并進(jìn)行了某煤礦地面沉陷治理工程設(shè)計，有效的控制和減輕地面沉陷程度，避免造成進(jìn)一步的開采沉陷環(huán)境災(zāi)害。

關(guān)鍵詞： 煤礦開采;地面沉陷;土地復(fù)墾;治理技術(shù)

【中圖分類號】TD167 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）02-0062-01

1 礦山發(fā)展歷史

曉南礦于1980年投產(chǎn)，至今已開采近40年，由于長時間的開采造成礦區(qū)地面下沉，土地資源破壞嚴(yán)重，為保障礦山接續(xù)生產(chǎn)，減少礦山建設(shè)及生產(chǎn)活動造成的礦山地質(zhì)環(huán)境問題及地質(zhì)災(zāi)害，提高土地生產(chǎn)力，改善礦山地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)礦山地質(zhì)環(huán)境問題治理工作的規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，對礦山破壞土地進(jìn)行復(fù)墾治理。

2 土地復(fù)墾治理目標(biāo)

①避免和減輕地面塌陷及伴生地裂縫地質(zhì)災(zāi)害造成的損失，對受損村莊屋進(jìn)行大修或重建，或采取搬遷避讓措施。

②避免和減緩主要含水層受影響或破壞、地下水水位下降，維持礦區(qū)及周圍生產(chǎn)、生活供水。

③避免和減緩對地形地貌景觀的影響。

④避免和減緩對土地資源影響和破壞，采取有效工程措施對受影響和破壞的土地進(jìn)行治理恢復(fù)，使其恢復(fù)原貌或適宜用途;對公路采取修復(fù)措施，保證交通暢通。

⑤避免和減緩對水土環(huán)境的影響和破壞。

3 復(fù)墾工程設(shè)計原則

3.1 工程復(fù)墾與生物復(fù)墾相結(jié)合礦區(qū)土地復(fù)墾分為工程復(fù)墾與生物復(fù)墾兩個階段，兩者從時間及空間上都存在著緊密的聯(lián)系，工程復(fù)墾是進(jìn)行生物復(fù)墾的基礎(chǔ)，所以應(yīng)將兩者有機(jī)的結(jié)合起來并安排好他們的時序關(guān)系，才能更好的恢復(fù)被損毀土地的利用價值。同時還應(yīng)該注意，生物復(fù)墾要符合當(dāng)?shù)氐淖匀灰?guī)律與經(jīng)驗(yàn)，與當(dāng)?shù)氐臍庀?、土壤條件相適應(yīng)，促進(jìn)復(fù)墾土地的良性循環(huán)。

3.2 保證耕地數(shù)量，提高耕地質(zhì)量為保證采礦不影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的農(nóng)業(yè)收入及糧食來源，保證耕地的數(shù)量不減少，同時提高耕地的質(zhì)量，改善耕地的生產(chǎn)能力。在復(fù)墾時嚴(yán)格貫徹復(fù)墾質(zhì)量要求，重點(diǎn)控制復(fù)墾場地的坡度、平整度、有機(jī)質(zhì)數(shù)量、土壤結(jié)構(gòu)、土層厚度、水土保持措施等指標(biāo)，同時完善耕地的配套設(shè)施。

3.3 林地復(fù)墾與經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益相結(jié)合。復(fù)墾時能利用有效的措施保證平整度、有機(jī)質(zhì)含量等。林業(yè)的發(fā)展可提供木材、藥材等產(chǎn)品，可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是還有涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙、凈化空氣、美化環(huán)境等生態(tài)效益，因此礦區(qū)內(nèi)林地的復(fù)墾對改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境有重要的意義。

曉南礦井田沉陷土地復(fù)墾的重點(diǎn)是耕地。土地復(fù)墾應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赝恋乩每傮w規(guī)劃的要求進(jìn)行。按照井田的采區(qū)開采接替計劃和工作面推進(jìn)情況，結(jié)合沉陷預(yù)測、土地?fù)p毀程序分析結(jié)果，分區(qū)域、分時段、分不同的復(fù)墾整治措施進(jìn)行全井田項(xiàng)目區(qū)的綜合整治，以提高治理方案的針對性，保證措施的真正落實(shí)。

曉南礦開采后，地表下沉，耕地受傾斜變形影響會產(chǎn)生一定的坡度從而影響農(nóng)作物的灌溉，因此土地復(fù)墾采用以人工配套機(jī)械為主的方式，因地制宜，農(nóng)田以工程復(fù)墾為主，林地以生態(tài)恢復(fù)為主，因地制宜地進(jìn)行復(fù)墾。

4 礦區(qū)塌陷耕地復(fù)墾區(qū)工程設(shè)計

耕地是曉南礦復(fù)墾責(zé)任范圍內(nèi)重要的土地利用類型，主要為水田、水澆地和旱地。分布形式為平地分布，呈較為規(guī)則的田塊。

4.1 田塊設(shè)計。

田塊是土地復(fù)墾平整的基本單元。旱地田長300～400m、寬100～150m，條田坡度控制在15°以內(nèi)。水澆地按格田為平整單元，格田長100～150m、寬20～40m，田面平整高差10cm以內(nèi)。水田格田為平整單元，格田長100～150m、寬20～40m，田面平整高差在3cm以內(nèi)。

曉南礦內(nèi)現(xiàn)有田塊形狀一般較為規(guī)整，工程施工過程中盡量在原有基礎(chǔ)上修復(fù)，減少規(guī)劃和調(diào)整量，局部地區(qū)因地形、地勢的變化而有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

4.2 土地平整工程設(shè)計。

輕度塌陷區(qū)塌陷區(qū)：塌陷深度10～2000mm，該區(qū)地面略顯凸凹不平，但變化不大，且土層并未發(fā)生較大改變，土壤養(yǎng)分狀態(tài)無變化，只需稍作平整即可耕種。沿用原來的灌排設(shè)施和道路。

中度塌陷區(qū)塌陷區(qū)：塌陷深度2000～5000mm，該區(qū)地表凹凸變化較大，對農(nóng)田的正常耕作影響較嚴(yán)重。治理措施采取挖深墊淺的治理措施，利用挖掘機(jī)械將塌陷大于5m地段的泥土挖出和矸石一起墊到塌陷2—5m的區(qū)域，回墊到季節(jié)性潛水位（0.5m）以上，繼續(xù)作為農(nóng)田耕種。治理前，先將地表30cm的耕植土和70cm的生土分別剝離，選擇地勢較高的地方暫時存放，挖墊后將表土回填。

重度塌陷區(qū)塌陷區(qū)：塌陷深度大于5000mm，該區(qū)塌陷深度較大，地表凹凸變化較大，且常年積水對農(nóng)田的正常耕作影響嚴(yán)重。治理措施為挖深成魚塘，用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。規(guī)劃魚塘規(guī)格為長100m，寬60m。

項(xiàng)目區(qū)各坑塘水面與周邊田塊有一定高差，為防止雨季雨水沖刷坍塌，規(guī)劃對所有周邊坑塘斜坡進(jìn)行原土夯實(shí)護(hù)坡，坑塘邊坡坡比為1：1.5。

4.3 社會效益。

曉南礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾方案實(shí)施后，能有效增加耕地面積和發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，不僅提高了土地利用率，調(diào)整了土地利用結(jié)構(gòu)，而且可增加耕地，緩減該地區(qū)人多地少的矛盾，有利于保持耕地總量動態(tài)平衡。同時，通過治理工程的實(shí)施，可增加區(qū)內(nèi)農(nóng)民收入，解決部分閑散勞動力的就業(yè)，緩減和改善當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)關(guān)系，對繁榮農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、保障社會秩序的安定團(tuán)結(jié)都起到了不可估量的作用。因而其社會效益十分顯著。

4.4 環(huán)境效益。

曉南礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾方案實(shí)施后，具有顯著的環(huán)境效益，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）消除了礦山地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害對人民生命財產(chǎn)安全的直接威脅。

2）提高了項(xiàng)目區(qū)水土保持能力。項(xiàng)目實(shí)施后，種植的林木、草本植物，大大地改變了水的聚蓄能力、根系的固定作用，提高了土壤的保持能力，保護(hù)了水質(zhì)及排灌蓄水和抗洪能力等。

3）改變了礦區(qū)內(nèi)的小氣候。由于興修水塘，增加綠化覆蓋率，必將改變礦區(qū)內(nèi)的小氣候，使抗御旱、澇災(zāi)害能力加強(qiáng)，起到了抗御風(fēng)沙災(zāi)害侵蝕的作用，達(dá)到良性循環(huán)。

4）改善了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境與居住環(huán)境。通過地、水、林、路、花、草的綜合開發(fā)治理，增加礦區(qū)人文居住環(huán)境的內(nèi)涵。

5）項(xiàng)目實(shí)施后，附近的村莊將在綠水環(huán)繞之中，生活環(huán)境將非常優(yōu)美，經(jīng)濟(jì)收入增加，促進(jìn)了新農(nóng)村的建設(shè)。

6）通過項(xiàng)目的實(shí)施，使綠化覆蓋率大提高，將呈現(xiàn)水田相映、綠樹成蔭的綠色生態(tài)區(qū)，將成為礦山地質(zhì)環(huán)境治理和土地復(fù)墾、社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的示范區(qū)。