矿区塌陷地土地复垦规划与设计

陈如意 王朝 王逍 谢军 侯秀凤 耿常健

摘 要：在煤矿开采作业中，土地塌陷易发生区域水土流失，植被破坏等问题，对区域环境带来不利的影响，进而对周边的工农业生产带来威胁。因此针对矿区塌陷地实施土地复垦设计不仅是保护生态环境，同时也是确保矿区开采作业的可持续发展。当前我国多数矿区都存在土地复垦成效不明显，或工程难以开展等问题，而本文便针对矿区土地复垦现状进行分析，并提出相关的规划与设计策略。

关键词：矿区;塌陷地;土地复垦

引言：

矿区塌陷地是一种采空区覆岩层结构平衡性受破坏后所形成的一种地质现象，一般来说塌陷地的面积比采空区都要大得多。对于塌陷地而言，多数情况都是在煤矿开采作业出现塌陷地后才开始实施土地复垦工作，但由于各种因素的影响导致复垦工作难以开展，故需要对矿区塌陷地进行全面分析，分析塌陷的成因和塌陷程度，并据此设计合理可行的土地复垦计划。

一、当前我国矿区塌陷地土地复垦工作的开展现状

据相关测算数据得知，矿区井下采矿作业开展过程中，平均每万吨采煤量便会导致 塌陷地的形成，而近些年随着采矿业的发展，煤矿的采掘产量越来越高，意味着矿区塌陷地的面积也在进一步扩大。以往的土地复垦存在许多缺陷，导致多数矿区在后续的复垦工作中面临更大的问题，如论证规划不够合理、复垦工作急功近利，未能明确区域地质条件便进行复垦工作，使得土地复垦过后很容易会出现二次塌陷的问题，不仅无法发挥土地复垦的效果，还产生了不必要的麻烦。同时还有部分复垦工作存在不切实际的现象，要求过高，导致技术工艺和监管工作未能跟上复垦规划，在复垦工作开展过程中也导致种种问题的产生。基于此，在开展土地复垦工作前，以及开展过程中针对矿区塌陷地进行实地勘察，明确塌陷地的具体情况，再进行规划设计，才能够进一步保证复垦工作的有效性，也能够避免复垦过程中的多数问题。

二、矿区塌陷地土地复垦规划与设计

（一）矿区塌陷地概况

任楼煤矿开展作业多年，累积矿产开采量约为2700万 ，而近些年针对矿区土地地质勘测工作结果来看，2015年由于矿产开采作业所导致的矿区塌陷区域已有 ，积水区 ，根据该矿区2015～2019年间的开采情况得知，近年来由于开采作业的进一步拓展，该矿区塌陷地已达到约 ，塌陷区域的积水范围约 。该区域为季风温暖带半湿润气候，年均降水 ，降水多在6月～9月份，年均蒸发量 。矿区周边水系在雨期时最为充裕，最高水位标高为 。

（二）土地复垦规划与设计

（1）重点考虑耕地复垦

目前，我国土地资源面临的短缺问题日益严重，而矿区对于土地资源的破坏更是加剧了这一矛盾。据了解，我国待复垦土地约在2亿亩以上，其中半数甚至半数以上的塌陷地都可以考虑复垦作为更低再次应用。

（2）制定合理规划方案

针对矿区塌陷地的复垦是一项长远的工作，因此也需要设计长远的规划与治理方案。其中不单单要对已产生塌陷现象的土地进行整治，还需要对未形成塌陷的土地进行预防，保证塌陷地复垦规划的动态性和针对性。

（3）积极协调区域利益

矿区开采致使的土地资源破坏会对周边居民带来不利的影响，因此塌陷地的复垦所产生的经济效益需要补充土地破坏为周边居民及企业带来的损失。而地方也需要积极配合好土地利用者的工作，地方与企业积极合作，共同整治矿区塌陷地。

三、矿区塌陷地土地复垦的有关策略

（一）浅水区域及无水区域的充填治理

（1）粉煤灰充填法。

粉煤灰的主要材质为煤，有着较为优异的透气性，能够作为水泥等材料的拌合料。而矿区中会产出大量的粉煤灰，而粉煤灰的合理利用能够对浅水区域和无水区域的塌陷土地进行充填治理。通过粉煤灰可以直接填充塌陷土地，由于粉煤灰具有偏碱性特征，所以可以在复垦土地中种植杨梅等耐碱性植物。在粉煤灰充填完成后，需要在粉煤灰表面覆盖一些具有有机物的土壤，来提高整体的肥力，粉煤灰的成分结构如表1所示;

（2）煤矸石充填法。

煤矸石充填的方法具有成本較低、环保效果优异等特征，虽然煤矸石是一种有毒有害物质，但经过相关实验得知，煤矸石在酸性环境下可以将有毒害物质析出，而且还可以加入 的粉煤灰来析出其中的有毒害物质。因为煤矸石具有一定的干缩性，因此常常在承重时出现分解现象，使得复垦后的土地容易出现二次塌陷的问题，所以在利用煤矸石充填法时需要全面考虑填充要求和煤矸石的干缩性特征，可以根据以下公式来确立煤矸石的充填标高。

（二）积水区复垦模式

（1）基塘农业复垦模式

若矿区塌陷地的下沉量不高，积水深度 ，则可以应用深挖浅垫的方式来实施复垦。利用相关设备把水深在 之间的区域开挖为鱼塘，养殖鱼虾发展养殖业，而所挖掘出的土壤可以用来填补积水深度≤1m的塌陷地。基塘农业复垦通常选择挖塘机来开展作业，将深积水区域中挖出的土壤填入到浅水区，并在周边打堰，而其过程中溢出的水还可以利用抽水泵运送到深水区，具体流程如图1所示。

（2）深水区域水产养殖

若塌陷地的塌陷问题较为严重，同时积水的深度 ，那么则可以运用网箱来进行水产养殖。网箱是通过纤维网材料而装配成的箱体结构，可以应用于水体中养殖鱼类。同时还可以设立拦网等设施来围建渔场。

（三）耕地土地平整复垦

针对坡度 的塌陷地来说，可以通过田块平整的方式来实现复垦，若是塌陷地的坡度 ，那么可以利用坡改梯模式来治理。第一，土地平整工程设计。土地平整在矿区塌陷地复垦工程中应用较为广泛，土地平整施工不但能解决矿区开采塌陷的附加坡度问题，而且还能够进一步改善区域土壤质量，提高复垦的整体成效;第二，坡改梯设计，塌陷地坡度为 时。坡改梯设计的效果较为显著，利用土坎水平梯田的方式来实施复垦，在梯田的规格上，需要确保田面宽度 ;人工田坎高度 ;地埂高度 、宽 ;埂内坡和外坡比例相同，并和田坎一同进行修筑;田坎侧坡 ;表土剥离厚 ，笔筒坡度级别的梯田需要结合挖土方量来进行计算和调整。

结束语：

合理的规划及设计方案能够为矿区塌陷地的土地复垦工作来带极大的便利，规划设计的可行性与针对性直接决定了复垦工作的整体效果，因此在设计阶段，需要针对塌陷地的各项条件进行分析，选择最为合理的复垦方法，从而进一步提高土地的利用率。

参考文献

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[2] 赵存维. 煤矿塌陷地土地复垦规划与设计研究[J]. 山西建筑，2016，42（23）：17-18.