礦區(qū)土地復墾與技術

1、收稿日期 :2010-09-21作者簡 介 :郝華 , 女 , 畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學環(huán)境治理工 程專業(yè) , 工程 師 , 現(xiàn) 在內(nèi)蒙 古煤礦 設計研 究院有 限責任 公司環(huán) 保所任職 。礦區(qū)土地復墾與技術郝 華(內(nèi)蒙古煤礦設計研究院有限責任公司 , 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010摘 要 :本文介紹了土地復墾的概念、 分類以及技術要求 , 重點介紹了矸石充填沉陷區(qū)的復墾技術及要求。 關鍵詞 :土地復墾 ; 矸石充填 ; 技術要求中圖分類號 :T D88 文獻標志碼 :C文章編號 :1008 0155(2010 06 0122 03一 、 前言礦區(qū)土地復墾工程是依據(jù)礦山生態(tài)學、 土地經(jīng) 濟學、 環(huán)

2、境科學、 土壤學及區(qū)域規(guī)劃等理論 , 結合采 礦工程特點 , 對開采所破壞的土地進行恢復和綜合 整治 , 恢復其國民經(jīng)濟價值 , 達到可供利用狀態(tài)并 改善周圍環(huán)境所進行的綜合工程。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)復墾目的和任務 1、 復墾目的(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

3、 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、 復墾任務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

4、壤、 恢復沃土、 建造 農(nóng)林附屬物、 選擇耕作行式及耕作工藝、 優(yōu)選農(nóng)作 物及樹種等。三 、 礦區(qū)土地復墾的分類 1、 根據(jù)復墾階段和順序分類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?環(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

5、現(xiàn)廢棄土地農(nóng)業(yè)復墾的關鍵環(huán)節(jié) , 主要 內(nèi)容有土壤評價、 土壤改良方法、 植被品種篩選和 植被工藝。2、 根據(jù)工程方法和措施分類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

6、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)復墾目的和用途分類土地復墾按復墾的目的或用途可分為建設用 地復墾、 農(nóng)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 、 土地復墾原則和技術要求1、 土地復墾原則礦區(qū)土地復墾應遵循以下原則 :(1 根據(jù)復墾土地的條件 , 應因地制宜地用于 農(nóng)、 林、 牧、 漁業(yè) , 積極利用礦山廢渣進行充填復墾 , 并且綜合治理礦區(qū)環(huán)境 ;(2 符合礦區(qū)土地利用總體規(guī)劃 , 并同當?shù)刈?然

7、環(huán)境相協(xié)調(diào) ;(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(nóng)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(nóng)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(diào)動各方面積極性搞好復墾工作。 2、 土地復墾方向和要求目前礦區(qū) 土地復墾利用 方面主要 有農(nóng)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。表 1 采礦破壞土地復墾對各種用地的主要技術要求 復墾方向 用 途

8、技 術 要 求農(nóng)業(yè)用地 耕地菜園 土地平整 , 鋪表 土 層。對 糧 食 作 物 , 表 土 層不 小 于 0. 5m, 其 中 腐殖 土 層 不 小于 0. 2 0. 3m; 充填材料不能含有害元素 , 如含 有害元 素 , 則需 鋪設隔 離層 , 其 厚不小 于 0. 4m, 且 需夯實。水力條件好。表土層要 求 :土層質 量密 度不大 于 1. 5g /cm 3; 黏土 和砂 的粒 度組 成為 1:3或 1:2; 孔隙度不小于 40%50%; 可溶硫酸鈉和硫酸鎂含量不超過 5%; 氯化鈉 不超過 0. 01%; pH 值為 68。林業(yè)用地 栽種樹木果 園地形可有適當坡度。需鋪表土層 ,

9、對種植樹木 , 表土一 般不小于 0. 3m, 樹穴處局部深 挖鋪 土 1m 以上?？屯猎灾?。充填材料如含有害元素 , 則需鋪設 0. 4m 厚的隔離層 , 需夯實。漁業(yè)用地 蓄水池養(yǎng)魚 池岸邊坡度不易過陡 , 水面不宜過大 , 水質符合 漁業(yè)水質標準。建筑用地 民用或工業(yè) 土地需很好夯實。房屋需適當采取加固措施 。文化娛 樂用地休養(yǎng)所、 體育場、 公園 游泳池土地需很好夯實。房屋適當采取加固措施。五 、 矸石充填復墾技術1、 矸石充填復墾工藝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

10、, 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(nóng)業(yè)的矸石復墾

11、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、 充填標高與復土厚度 (1 沉陷區(qū)復墾標高建筑復墾區(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(nóng)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(nóng)田保墑、 保水、 保肥及農(nóng)作 物生長 , 農(nóng)林復墾標高常低

12、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。表 2 農(nóng)林復墾土地復土厚度省 區(qū) 土層厚度 ( m耕層厚 度 (m國家標準 0. 50. 2平頂山 水澆地 0. 6貴州省 0. 81. 00. 15江蘇省 0. 30. 2山西省 1. 0安徽省 0. 4內(nèi)蒙古 0. 30. 5化工部 (修改稿 復土層 1. 50. 40. 63、 矸石充填農(nóng)業(yè)復墾的合理剖面結構與復土 厚度圖 1 旱地農(nóng)業(yè)土壤剖面圖根據(jù)旱地農(nóng)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(nóng)業(yè)充 填復墾的合理剖面

13、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(nóng)作物 , 并達到優(yōu)質農(nóng)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(nóng)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、 復墾后土壤改良與土地利用技術生物

14、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(nèi)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