塌陷地的治理方法探討與分析

陳燕

摘 要：塌陷地是采煤產(chǎn)生的主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題，塌陷地的治理關(guān)系國計(jì)民生，由于前期對煤炭的開發(fā)利用管理不當(dāng)，塌陷地已成為煤礦周圍的主要問題，探討與分析合理治理塌陷地的方法，因地制宜地解決土地危機(jī)，合理開發(fā)利用塌陷地資源，已成為當(dāng)務(wù)之急。

關(guān)鍵詞：塌陷地；采煤；污水處理；開源節(jié)流

中圖分類號： F416.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）19-59-2

1 概述

煤炭是人類世界使用的主要能源之一，被人們譽(yù)為黑色的金子，是工業(yè)發(fā)展的食糧。目前由于煤炭的開采，出現(xiàn)了以下幾個(gè)問題：首先，使土地原有的面貌和生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞，多個(gè)地方出現(xiàn)地面沉降，嚴(yán)重地區(qū)，積水達(dá)到5-8m；其次，使耕地迅速減少，礦區(qū)群眾的生產(chǎn)生活受到了嚴(yán)重的威脅；最后，塌陷地的形成，致使多處村莊及單位搬遷，使人們失去了賴以生存的土地，引發(fā)了多種社會(huì)矛盾。因此，為保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，塌陷地的治理問題已迫在眉睫。

2 塌陷地的主要治理措施

不同塌陷程度的土地采取不同的工程措施進(jìn)行治理。

輕度塌陷區(qū)以及部分中度塌陷區(qū)的土地，塌陷程度較小，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較小，通過土地平整措施、表土剝離、堆放與回覆以及相應(yīng)的配套措施進(jìn)行治理。

中度塌陷區(qū)的土地，塌陷程度較重，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大，通過矸石充填、表土剝離、堆放與回覆以及相應(yīng)的配套措施進(jìn)行治理。

重度塌陷區(qū)的土地，塌陷程度較重，有季節(jié)性積水和永久性積水的情況，通過挖深墊淺的方式進(jìn)行治理。

2.1 土壤結(jié)構(gòu)重構(gòu)措施

2.1.1 土地平整措施

對于輕度塌陷區(qū)，塌陷程度較小，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較小，主要采用土地平整的措施。土地平整的目的是通過推高填低、平整土地，使農(nóng)田達(dá)到滿足灌溉和耕作的基本要求。通過土地平整措施，改善農(nóng)田灌溉的條件，達(dá)到提高土地利用質(zhì)量，建設(shè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田的基本目的。土地平整應(yīng)根據(jù)礦區(qū)地形特點(diǎn)、土地利用規(guī)劃、農(nóng)田耕作、灌溉以及防治水土流失等要求，進(jìn)行土地平整工程設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)際地形，將多個(gè)田塊劃分為一個(gè)平整單元進(jìn)行平整，在每一平整單元內(nèi)，依照項(xiàng)目區(qū)實(shí)測高程點(diǎn)，用散點(diǎn)法計(jì)算土方量。沒有實(shí)測高程點(diǎn)的采用典型田塊法計(jì)算土方量。利用推土機(jī)將塌陷產(chǎn)生的土丘或土坑直接進(jìn)行平整。

2.1.2 表土剝離、堆放與回覆

表土是指耕作層土壤和表層土壤，是經(jīng)過多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤，是下層生土所不能替代的，對于植物的生長有著至關(guān)重要的作用。因此在進(jìn)行土地結(jié)構(gòu)重創(chuàng)時(shí)。首先要把表層的熟化土壤盡可能地剝離后在合適的地方貯存并加以養(yǎng)護(hù)和妥善管理以保持其肥力，保護(hù)和利用好表層的熟化土壤（主要為0～50cm的土層）；待土地整理結(jié)束后，再將表土平鋪于整理后的土地表面，使其得到充分、有效、科學(xué)的利用。

表土的剝離是否適宜關(guān)系到將來塌陷地治理的成功率與成本高低，也是塌陷地治理工程中非常重要的環(huán)節(jié)，因此必須要做好表土的剝離工作。治理工程中對于輕度塌陷區(qū)域，先將表土剝離再進(jìn)行土地平整工程，剝離耕作層厚度不應(yīng)小于20cm；對于中度塌陷區(qū)（1.5-3m），進(jìn)行矸石充填工程之前，剝離土層厚度不小于80cm，并對不同層土壤分別堆放存儲(chǔ)；對于積水區(qū)，積水前進(jìn)行表土剝離。

表土堆放高度以3-4m為宜，土堆坡降為1：1，四周采用編織袋擋土墻進(jìn)行圍擋并設(shè)置標(biāo)志牌，雨季、大風(fēng)季節(jié)用土工布遮擋，因?yàn)橛晁苋芎笥袡C(jī)質(zhì)含量下降。四周設(shè)置臨時(shí)排水溝，底寬0.3m，深度0.3m，邊坡1：1，縱坡為自然坡，導(dǎo)入周圍排水溝或溝道。表土臨時(shí)堆置場地應(yīng)地勢平坦，不易受洪水沖刷，并具有一定的穩(wěn)定性。雨季采集土壤會(huì)損失土壤的肥力，土壤壓緊后會(huì)失掉它本身的肥效，所以土壤的采集和堆放最好是在其解凍和自然濕潤的條件下進(jìn)行，并禁止在堆土區(qū)域反復(fù)碾壓。

2.1.3 矸石充填法整地措施

對于在煤炭開采過程中產(chǎn)生大量矸石，并堆放了臨時(shí)矸石場的礦山，治理中度塌陷區(qū)時(shí)，表土剝離后可采用煤矸石作為充填材料。

利用煤矸石的酸堿性及其豐富的微量元素和營養(yǎng)成分，和生土一起作為充填材料，并適當(dāng)摻入一些有機(jī)肥，有效改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤的疏松度，提高土壤的含水量，避免土壤中各種細(xì)菌滋生，豐富土壤腐殖質(zhì)，促進(jìn)植被生長。尤其在砂質(zhì)土壤中，煤矸石不僅可以防風(fēng)固沙，還對沙地土壤有明顯改良作用。

2.1.4 挖深墊淺措施

挖深墊淺主要是針對重度塌陷區(qū)，利用挖掘機(jī)將塌陷嚴(yán)重的區(qū)域再挖深形成水塘或者魚塘，取出的土方作為中度塌陷區(qū)的充填材料，達(dá)到水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)耕植并舉的一種治理方式。根據(jù)治理設(shè)備的不同，可以細(xì)分為：泥漿泵治理技術(shù)、托式產(chǎn)運(yùn)治理技術(shù)、挖掘機(jī)治理技術(shù)等。

最常用的設(shè)備是托式鏟運(yùn)機(jī)，托式鏟運(yùn)機(jī)是一個(gè)無動(dòng)力的拖斗，在前部用推土機(jī)作為牽引設(shè)備進(jìn)行鏟裝運(yùn)土作業(yè)。鏟運(yùn)機(jī)由一個(gè)帶有活動(dòng)地板的鏟斗、4個(gè)輪胎和液壓（驅(qū)動(dòng)）系統(tǒng)組成。其中鏟斗的鋒利箕形鏟刀，用于剝離土壤。工作時(shí)前推后拉，用于推土、挖土和運(yùn)土，具備鏟、運(yùn)、填、平等多種功能，能將土方從“挖深區(qū)”推或拉至“墊淺區(qū)”，對“墊淺區(qū)”進(jìn)行回填。

托式鏟運(yùn)機(jī)在治理土地時(shí)，首先將“挖深區(qū)”和“墊淺區(qū)”的熟土層剝離堆存；其次將根據(jù)機(jī)械的多少和地礦的大小將“挖深區(qū)”分成若干塊段，多臺(tái)機(jī)械同時(shí)進(jìn)行挖掘及回填工作；然后在回填到一定標(biāo)高后，再將熟土回填到治理區(qū)表層，使“墊淺區(qū)”達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高；最后推平后，施農(nóng)用耕作細(xì)肥用推耙機(jī)進(jìn)行松土整理，建立治理區(qū)田間水利灌溉系統(tǒng)，培肥后即可種植。

2.2 農(nóng)田水利工程和道路工程

2.2.1 灌溉工程措施

根據(jù)塌陷地地下水資源情況，主要通過修建機(jī)井抽取淺層地下水進(jìn)行田間灌溉。新修機(jī)井的同時(shí)埋設(shè)機(jī)井輸水管道引水至田間進(jìn)行灌溉，并為新修機(jī)井配制機(jī)井房；根據(jù)塌陷地電力設(shè)施情況，建設(shè)配電室為新打機(jī)井水泵提供動(dòng)力，架設(shè)高低壓線，并根據(jù)機(jī)井?dāng)?shù)量配備變壓器。

2.2.2 排水工程措施

塌陷地內(nèi)耕地多以水澆地為主，為滿足田間灌排水需要，對塌陷地塊平整后在原有基礎(chǔ)上沿規(guī)劃道路重新規(guī)劃設(shè)計(jì)斗溝、農(nóng)溝兩級排水溝，田間排水溝與周圍地塊排水溝相連，與區(qū)域主干溝相通，將田間水匯集一并排出治理區(qū)。排水溝采用挖掘機(jī)粗開挖、人工修整措施修建。對于部分積水嚴(yán)重積水又無法通過周邊溝渠進(jìn)行自然排水區(qū)域，配置移動(dòng)泵站以及PVC管道進(jìn)行強(qiáng)排水，將積水抽調(diào)至周邊較大溝渠進(jìn)行自然排水或者直接強(qiáng)排至承泄區(qū)。

2.2.3 輸電線路工程

建設(shè)配電室為新打機(jī)井水泵提供動(dòng)力，架設(shè)高低壓線，并根據(jù)機(jī)井?dāng)?shù)量配備變壓器。

2.2.4 道路工程措施

煤礦地下采煤對土地有不同程度的影響，對道路也由不同程度的損壞。塌陷區(qū)內(nèi)田間道多為硬化路面，生產(chǎn)路多為土路，對輕度塌陷的道路進(jìn)行維修，中度以及重度塌陷道路根據(jù)周邊農(nóng)民的出行習(xí)慣，在原有基礎(chǔ)上重新規(guī)劃設(shè)計(jì)田間道路和生產(chǎn)路與周邊生產(chǎn)道路相連。

道路設(shè)計(jì)應(yīng)少占耕地，因地制宜的將田間道路根據(jù)現(xiàn)狀條件規(guī)劃為田間道和生產(chǎn)路兩級道路系統(tǒng)。田間路主要為貨物運(yùn)輸、作業(yè)機(jī)械向田間轉(zhuǎn)移及為機(jī)械加油、加水、加種等服務(wù)。生產(chǎn)路與田間道垂直布置，一般沿溝的走向或垂直于田塊方向。

2.3 植被重建工程措施

土壤結(jié)構(gòu)重構(gòu)及水路道路工程完成后，為了保持水土，防風(fēng)固沙，降低大風(fēng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，改善區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)在田間道路兩側(cè)布置農(nóng)田防護(hù)林工程。道路兩側(cè)防護(hù)林為單行栽植，均栽植喬木，穴狀植苗栽植，選擇兩年生苗木。

樹種的選擇，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚺c土壤條件，選用適應(yīng)當(dāng)?shù)厣L、抗污染、耐煙塵、耐瘠薄的鄉(xiāng)土樹種，優(yōu)先考慮當(dāng)?shù)刈匀簧L的樹種，栽種時(shí)間選擇在春季。

3 結(jié)論

綜上所述，根據(jù)塌陷地不同的塌陷程度，因地制宜地對塌陷地采取相應(yīng)措施進(jìn)行治理，有效地保護(hù)了耕地，并合理地利用的土地資源，修復(fù)了礦區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境，為人們生活創(chuàng)造了更好的環(huán)境，功在當(dāng)代，利在千秋。

參 考 文 獻(xiàn)

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