第十六章 开采沉陷盆地土地治理.docx

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第十六章开采沉陷盆地土地治理

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第一节概述

我国地域辽阔，煤炭资源分布广，在全国2100多个县中，1200多个县有预测储量，其中已有煤矿开采的县达1100多个。

据国家土地部门的初步估计，我国因生产建设而人为破坏的土地在21世纪中期将达6000万亩，其中约一半可恢复成农用地。

现在每年仍以70万亩的速度递增。

煤炭占全国能源生产和消费总量的70%，而这一结构在今后相当长时期内不会有较大的改变。

据统计，到1994年底，仅全国国有重点煤矿累积破坏土地约3×106ｈｍ2，如果采煤塌陷土地以0.2～0.3ｈｍ2/万ｔ估算，全国每年新增塌陷地面积约为2.7×104～4.1×104ｈｍ2。

因此，矿区土地复垦与生态重建已引起全社会的关注。

煤矿塌陷区土地复垦一向为世界发达国家重视,国外早在本世纪初就开始对矿区土地进行复垦，但大规模、有计划、有目的的复垦研究工作也不过20多年历史。

其中历史较久，规模较大，成效较好的国家有澳大利亚、前苏联、德国、美国等国家。

美国早在1918年就在印第安那州煤矿的煤矸石堆上进行再种植试验。

1983年西弗吉尼亚州制定了有关的法规，约束采矿工业对土地破坏或占用,并要求依法进行复垦。

目前美国把矿区环境污染分为空气污染、地表特征的毁坏和水污染三种类型，并根据不同污染对象先后颁布了严格的国家法令，如《露天开采控制和复田法令》等。

在国家法令的强制作用及高科技支持下，美国的矿区环保及治理取得了显著成绩，特别在复田区种植作物，矸石山植树造林及粉煤灰改良土壤等方面积累了一定经验，美国土地复垦率已达80%左右。

德国是世界上采褐煤最多的国家，从20年代开始对露天采褐煤剥离岩地区进行复垦工作以来，其发展过程大致经历了三个阶段，到85年底复垦土地面积是露天采煤占用面积的62%。

其他发达国家平均已达到65%。

我国在50年代至80年代有一些矿山就已经考虑了复垦问题，如1957年辽宁省桓仁铅锌矿将废弃的尾矿池复土造田；1958年郑州铝厂小关矿，在设计中就考虑了复垦问题，利用废石造田千余亩；1964年广东坡潭锡矿利用剥离废土边采矿边回填采空区，开创了当年征地当年补偿的良好先例。

但矿区土地复垦工作真正蓬勃开展起来是在80年代，特别是1988年11月国务院颁布了《土地复垦规定》之后。

据中国科学院地理研究所调查报告显示：

10年前全国矿区土地复垦率仅为5%左右，目前则提高到12%，其中煤炭企业约10%，黑色金属约23%，有色金属约8%，砂金矿约24%。

进入90年代，环境和土地资源这两大制约我国经济持续发展的重大问题得到普遍的关注，保护有限的土地资源和人类生存环境成为共同的心声。

与此同时，采矿业可持续发展问题也引起了采矿界的思考，成为高层决策者和学者研究的重大课题。

矿区可持续发展的一个关键因素是其载体—土地及其环境的可持续利用。

因此，矿产资源的开采和土地环境的保护互相协调发展是至关重要的，土地复垦恰好将二者有机地联系在一起，成为矿区可持续发展的重要途径之一。

采矿专家们逐步认识到土地复垦是采矿工程的后续阶段，也是其重要阶段，是采矿业发展的必然要求。

复垦与采矿阶段、工程阶段和后期管理阶段应有机联系在一起，从采矿规划、设计就考虑复垦和保护土地。

目前，已有不少的采矿企业都成立了专门的复垦机构（如工农关系办公室、地区处、社会事业部等）。

矿产资源开采者的复垦意识的加强将对复垦的全面开展产生重大影响，同时必将吸引众多专家参与，推进复垦科技进一步发展。

所谓土地复垦，就是指对在生产建设过程中，因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地，采取整治措施，使其恢复到可供利用状态的活动。

矿区土地复垦工程是依据矿山生态学、土地经济学、环境科学、土壤学及区域规划等理论，结合采矿工程特点，对开采所破坏的土地进行恢复、综合整治的工作，是一项综合工程技术，它包括采矿复垦和生物复垦两个过程。

其最终目的是恢复土地的生产力，实现矿区生态系统的平衡。

第二节开采沉陷盆地的土地复垦

一、矿区土地复垦遵循的总原则与设计原则

（一）、矿区土地复垦遵循的总原则

矿区土地复垦是国家法律法规赋予煤矿企业、地方集体和个人的职责，是涉及采矿、土地、林业、水利等部门的长远的系统工程，开展土地复垦应坚持以下原则：

1谁破坏，谁复垦的原则；

2因地制宜，综合治理的原则；

3统一规划的原则；

4经济效益、社会效益、生态效益有机结合的原则。

（二）、矿区土地复垦设计原则

矿区土地复垦初步设计的原则与指导思想是要满足先进性、合理性和可操作性三方面的要求：

（1）先进性：

在设计观念上，应从企业和矿区可持续发展的高度出发，视土地复垦为矿区建设和矿区生态环境综合治理的重要组成部分。

通过土地复垦，使发展煤炭生产与耕地保护、水土保持和改善矿区生态环境相协调；使矿区煤炭资源的开发利用与矿区的农业生产和国民经济的综合发展相协调。

在复垦技术上，应尽量采用先进技术，使工程复垦与生态复垦有机地结合起来，复垦后地形、地貌与当地自然环境和景观相协调，以提高复垦工程的综合效益。

（2）合理性：

土地复垦设计应符合当地土地利用总体规划和土地复垦规划，坚持因地制宜、农用地优先的原则。

山区丘陵应加强蓄水保土，防治水土流失的措施。

使复垦工程在技术上可行、经济上合理；经济效益、生态效益和社会效益相统一。

（3）可操作性：

土地复垦工程初步设计是土地复垦工程施工图设计的依据。

在目前国家尚未出版土地复垦工程设计规范的情况下，应参照土地复垦技术标准和土地整理工程设计等方面有关文献进行设计。

要求设计文件齐全，所提供的设计图件配套比例适当、清晰准确；设计说明和投资概（估）算项目齐全、条理清晰、明白无误。

二、矿区土地复垦的基本模式和技术要求

我国矿区分布地域广阔，各地区的地形地貌，地质条件也大不相同，因此在受到开采影响时，地表的破坏特征也不尽相同。

对开采沉陷盆地造成的不同地表破坏，应该因地制宜，采取不同的土地复垦模式。

（一）矿区土地复垦的基本模式

目前矿区土地复垦利用主要方面有农业、林牧业、渔业、建筑业和娱乐用地等，因此，土地复垦的模式有：

1、农业复垦。

新的土地管理法加大了耕地的保护力度，并规定复垦土地应优先用于农业。

农业复垦可根据不同情况采取不同的治理方法。

在山地和丘陵地区，地势本来不平，塌陷不深，不影响耕种，可适当平整，不作其他治理，直接复垦；平原地区，地表破坏塌陷不深,经平整后，根据潜水位的高低可改造成旱地或水田；地表破坏塌陷较深，潜水位较低，可采用在塌陷区内先充填后覆土的改造方法，然后复垦；对面积较大，塌陷深，潜水位浅的塌陷区，进行综合治理，采用“挖深填浅”的方法，对边缘地带进行填充，然后复垦。

2、林牧复垦。

在塌陷地进行林牧复垦主要是根据地形条件和覆土土质条件来决定。

一般在山地和丘陵地区，土地原本不平整，塌陷后更难以平整，宜整治为园地，进行经济作物的种植，或植树造林；对于土地贫瘠、地势高、坡度大的土地，复垦为林地或牧地，对于坡度在10～15°的低山丘陵塌陷区，或露天采煤后整治平整覆土的地区，阳光比较充足，适宜于牧草种植或林业种植。

3、渔业复垦。

在塌陷地进行渔业复垦，投资少，见效快。

一般情况下，平原地区的塌陷地，深度超过2ｍ的积水区即可辟为养渔场，对于长年积水区，在“挖深填浅”后，塌陷区深处可进行水产养殖。

对于正在采煤的塌陷区，由于塌陷仍在进行，可采取鱼鸭混养的粗放复垦模式。

4、建筑复垦。

在塌陷地进行建筑复垦，就是利用平整的采空区，经地基处理后，修建抗变形民用住宅和工业厂房，一则缓解土地紧张问题，二则可以为农村搬迁就近提供场所，避免二次搬迁，缓解工农关系，节约损害赔偿和二次搬迁费用。

5、旅游复垦。

在塌陷地进行旅游复垦就是对充填后的塌陷地进行合理规划后，设置旅游景点，或栽种有观赏价值的树木、花草,或利用塌陷地修建小桥、湖泊，湖中养鱼，供人观赏；对于水面大、水体深、水质好的塌陷区，可兴建水中公园或游乐中心。

6、水源复垦。

塌陷地水源复垦就是合理开发利用塌陷盆地，使塌陷地尽可能多堵、多蓄降雨，补给地下水，或进行水产养殖，或灌溉土地等。

这种模式对于水源较缺的北方，是一个很好的水资源开发途径。

对于水质优良的塌陷区，可开发为新的水源地，建立水厂，经过净化处理将积水改造成饮用水，以缓解市区、厂矿企业和居民用水的紧张程度。

（二）土地复垦的技术要求

各土地复垦模式的技术要求，见表16-1

表16-1土地复垦模式的技术要求

复垦模式

用途

技术要求

农业

耕地菜园

土地平整，铺表土层。

对粮食作物，表土层不小于0.5m，其中腐植土层不小于0.2~0.3m;充填材料不能含有害元素，如含有害元素，则需要铺设隔离层，其厚度不小于0.4m，且需要夯实。

水力条件好。

表土层要求：

土层质量密度不大于1.5g/cm3；粘土和砂的粒度组成为1：

3或1：

2；孔隙度不小于40%~45%；可溶硫酸钠和硫酸镁含量不超过5%；氧化钠不超过0.01%；pH值为6~8。

林业

栽种树木果园

地形可有适当坡度。

需铺表土层，对种植树木，表土一般不小于0.3m，树穴处局部深挖铺土1m以上。

客土栽植。

充填材料如含有害元素，需要铺设隔离层，其厚度不小于0.4m，且需要夯实。

渔业

蓄水池养鱼

岸边坡度不宜过陡，水面不宜过大，水质符合渔业水质标准。

建筑

民用或工业

土地需要很好夯实，房屋采用抗变形措施。

旅游

休养所、体育场、公园游泳池

土地需要很好夯实，房屋采用抗变形措施。

水源

灌溉、饮用

土地需要很好夯实，需要铺设隔离层，其厚度不小于0.5m，必要时，需要进行水泥材料硬化表面。

三、土地复垦规划方法及工程技术

（一）土地复垦规划方法

土地复垦规划包括总体规划和小区规划两个步骤。

总体规划是在小区规划前对复垦土地的利用方向及复垦所采取的复垦措施等问题作决策分析，为此作总体规划时必须首先对复垦区进行调查，做出土地的适宜性评价。

由于土地复垦工程不仅涉及资金投入，还涉及到政策、社会环境及生态环境诸方面，因此，总体规划难以靠定量方法来进行，往往需要将定性和定量方法有机地结合起来，其一般过程如下：

（1）进行系统分析，确立影响因子，作出适宜性评价；

（2）进行分项比较，分项规划；

（3）行综合分析，综合规划；

（4）总体评价，提出总体规划方案。

小区规划是在遵循总体规划的基础上，对小区域的塌陷地或废弃地提出整治利用措施，是复垦工程得以实施的前提。

常用的小区规划方法有：

经济效果规划法、生态工程规划法及经济与生态效果综合规划法。

为保证复垦工程得以顺利实施，小区规划中需对复垦工程的组织与管理、复垦工程的验收标准、设计标准、资金筹集方法、种植计划、应急措施等作出详细说明。

（二）土地复垦工程技术

自80年代中期淮北矿区取得矸石充填、粉煤灰充填、挖深垫浅三种复垦技术途径的成功以来，徐州矿区又取得了平整土地、排涝降渍、生态工程复垦成功的经验，其它矿区还积累了沼泽化地治理、矸石山复垦造林、矿井塌陷坑作为露天矿舍场、建筑复垦等技术经验。

如淮北煤矿塌陷区造地复田综合治理技术途径研究、铜山县土地复垦技术研究、鹤岗矿区矸石山复垦造林技术研究等。

上述经验和成果的取得可以说对我国矿区土地复垦工程起到了示范作用，作出了开拓性贡献。

矿区土地复垦工程技术可归纳为：

1、平整土地与梯田化技术。

该技术主要适用于低潜水位矿区或已实施排涝降渍措施的中高潜水位矿区。

使用该技术时应注意：

表土层的剥离和保存、田地平整后标高的确定、梯田断面要素的确定、排水灌溉措施的配套等。

2、抬田复垦技术。

抬田复垦的主要充填料包括煤矸石、粉煤灰、水工余土、生活垃圾、工业垃圾、客土回填等。

抬田复垦较好的选择是利用塘河湖泥、生产垃圾、客土等，使用矸石、粉煤灰、工业垃圾时需采取防止二次污染的措施。

3、排涝降渍综合治理措施。

该技术包括排除涝水、消除渍害、综合治理三个步骤。

排除涝水必须具备外部排水条件，因此该技术只适用于水系较发达地区。

设计排