基于煤礦區(qū)土體有機重構(gòu)的土地復(fù)墾技術(shù)研究

舒錕

摘 要：根據(jù)土地復(fù)墾基礎(chǔ)理論，以胡家河煤炭礦區(qū)土地復(fù)墾為例，綜合土體有機重構(gòu)技術(shù)理論對其礦區(qū)土地復(fù)墾工程技術(shù)進行了研究，理清了開展礦區(qū)土地復(fù)墾的現(xiàn)實意義，解析了土體有機重構(gòu)、土地復(fù)墾、礦區(qū)土地復(fù)墾的內(nèi)涵特征，研究了礦區(qū)土地復(fù)墾的主要工程措施和技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞：礦區(qū);土體有機重構(gòu);土地復(fù)墾

中圖分類號 TD88 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）03-0114-03

Abstract： Based on the basic theory of land reclamation， taking the land reclamation of hujiahe coal mining area as an example， this paper studies the land reclamation engineering technology of hujiahe coal mining area by integrating the theory of soil organic reconstruction technology. This study mainly summarizes the background of land reclamation research and clarifies the practical significance of land reclamation in mining areas. The connotation and characteristics of soil organic reconstruction， land reclamation and mining land reclamation are analyzed; The main engineering measures and technical methods of land reclamation in mining area are studied.

Key words： Mining area; Soil organic reconstruction; Land reclamation

土地資源的不合理利用是人地矛盾的表現(xiàn)層面之一，是可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展的桎梏。對煤礦開采的土地資源浪費和生態(tài)環(huán)境破壞后果是人地矛盾的突出表現(xiàn)，對這些礦產(chǎn)資源開發(fā)與利用問題的關(guān)注呼吁土地復(fù)墾研究。煤炭資源作為我國的主要能源之一，支撐著我國經(jīng)濟的快速增長，然而煤礦開采嚴(yán)重?fù)p毀了土地資源，破壞了生態(tài)環(huán)境。在我國土地資源緊缺和環(huán)境不斷惡化的背景下，煤礦區(qū)土地復(fù)墾不僅影響到用地指標(biāo)平衡，是耕地保護、土地可持續(xù)利用的重要舉措，是礦產(chǎn)資源開采與土地良性利用的科學(xué)布控方法，不僅在資源利用層面構(gòu)筑節(jié)約型導(dǎo)向，也在發(fā)展模式角度有力地踐行有序和可持續(xù)利用[1]。

基于提高糧食安全保障能力和改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境目的，理論上工礦廢棄地可以復(fù)墾為耕地、園地、林地、草地和其他用地等。工礦廢棄地復(fù)墾對于改善局部生態(tài)環(huán)境、助推精準(zhǔn)扶貧及優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)具有重要的意義，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展起到了積極作用。經(jīng)濟上提升了耕地的產(chǎn)出，增加了農(nóng)民收入，補充了政府財政收入;社會效益上改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，優(yōu)化了農(nóng)地布局，促進了耕地保護;生態(tài)效益上優(yōu)化了局部環(huán)境，改善了土壤與水體質(zhì)量，有效遏制水土流水，美化了村容村貌。同時工礦廢棄地復(fù)墾騰出的建設(shè)用地指標(biāo)用于城鎮(zhèn)發(fā)展建設(shè)，在完善城市基礎(chǔ)設(shè)施、促進工商業(yè)發(fā)展、滿足居民物質(zhì)文化需求等方面起到了積極作用[2]。礦區(qū)土地復(fù)墾后耕地社會價值大幅提升，社會效益顯著，與人們的心理預(yù)期相吻合;雖然得到的社會價值低于投資，但恢復(fù)了土地的使用價值，實現(xiàn)了“金山銀山”愿景，而且補充了耕地，保障了糧食安全及經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展[3]。

土地整治是指對低效利用、不合理利用和未利用土地的綜合整治，是對生產(chǎn)建設(shè)破壞和自然災(zāi)害損毀土地的恢復(fù)利用，是土地整理、開發(fā)、復(fù)墾的統(tǒng)稱[4]。土地復(fù)墾工程是目前解決我國耕地資源緊缺的手段，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，土地復(fù)墾已由原來簡單的土地平整、配套設(shè)施修建發(fā)展為土體有機重構(gòu)。在陜西省寶雞市、華陰市廣泛分布著荒石灘地、廢棄地等，因此重構(gòu)土體成為今后土地整治的主要方向和新增耕地的重要技術(shù)手段[5]。何如海等研究表明，我國年均新增耕地數(shù)量與質(zhì)量下降趨勢明顯，土地重構(gòu)工作亟需開展。張正峰等[6]得出土地整治工作正在由單一的增加耕地數(shù)量向提高土地質(zhì)量和數(shù)量、有效改善土體結(jié)構(gòu)、促進鄉(xiāng)村振興等多方面發(fā)展，進而為我國土地整治行業(yè)發(fā)展指明前進的方向。目前關(guān)于農(nóng)用地復(fù)墾的土體有機重構(gòu)研究較多，而針對礦區(qū)領(lǐng)域的土體有機重構(gòu)相關(guān)土地復(fù)墾技術(shù)研究不多。為此，筆者根據(jù)土地復(fù)墾基礎(chǔ)理論，以胡家河煤炭礦區(qū)土地復(fù)墾為例，綜合土體有機重構(gòu)技術(shù)理論，對其礦區(qū)土地復(fù)墾工程技術(shù)進行了研究。

1 研究區(qū)概況

胡家河井田位于陜西彬長礦區(qū)中北部的涇河?xùn)|側(cè)，行政區(qū)劃隸屬彬縣北極鎮(zhèn)和義門鎮(zhèn)管轄，權(quán)屬明晰，地理坐標(biāo)107°55′45″～108°04′00″E、35°08′45″～35°12′45″N。區(qū)內(nèi)各鄉(xiāng)之間均有公路相通，礦井交通便捷。

1.1 地貌情況 研究區(qū)位于隴東黃土高原東南部，主要由黃土塬、梁、溝谷及平川組成，區(qū)內(nèi)塬面較為平坦完整，周圍有河、溝切割。地勢總體呈北東高西南低之勢，塬面標(biāo)高為+1170～+1200m，河川標(biāo)高一般為+850～+870m，相對高差為180～200m。最高點位于井田西北西坡鄉(xiāng)，高程為+1200.47m;最低點位于井田西南涇河河谷，高程為+853.20m;兩者相對高差347.27m。

1.2 氣候水文 研究區(qū)屬暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，冬季干旱，夏季炎熱，四季分明，雨熱同期，氣溫日差較大，年降水量變化大，常出現(xiàn)干旱。每年3—5月份為西北季風(fēng)期，最大風(fēng)速12.7m/s。全區(qū)年平均降水量587.8mm，一般雨熱同季，年蒸發(fā)量1552.4mm。研究區(qū)屬涇河水系。涇河由北向南從井田西部邊界通過，至亭口鎮(zhèn)折為東南方向。其流量隨季節(jié)影響，枯水期水量陡減，流水清澈透明，最小流量1m3/s（1973年）;洪水期暴漲，且極其混濁，平均含沙量達155kg/m3，最大流量15700m3/s（1911年），年平均流量57.60m3/s。其他主要支溝大河渠、馬蹄溝、旺安溝流量季節(jié)性變化較大，一般雨季暴漲、旱季斷流。

1.3 土壤地質(zhì) 根據(jù)《中國土壤分類體系》，研究區(qū)內(nèi)土壤類型包括2個土綱即鈣層土和初育土，2個土類即半干溫鈣層土土質(zhì)初育土和石質(zhì)初育土，共4個亞類分別是黑壚土、黃綿土、新積土、石質(zhì)土。研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，地層傾角平緩，礦床位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下。涇河從地表雖流經(jīng)本區(qū)，但與深部礦體的水力聯(lián)系甚微。含煤巖層的富水性較弱，礦層頂、底板穩(wěn)定，但其頂?shù)装迳细驳穆搴咏M砂巖為一中等富水的含水巖層，故劃為“以裂隙巖層為主的地質(zhì)條件簡單型礦床”，即二類一型。

1.4 土地利用類型 研究區(qū)礦井為生產(chǎn)類項目，項目區(qū)范圍為井田范圍。根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T21010-2007）進行統(tǒng)計，研究區(qū)土地利用類型及面積如表1所示。

2 研究區(qū)復(fù)墾工程技術(shù)設(shè)計

2.1 耕作層土體重構(gòu) 研究區(qū)內(nèi)土地表層輕度裂縫則就地人工平整，中、重度裂縫區(qū)在重構(gòu)耕作層前進行表土剝離，具體為沿地表裂縫和需要進行平整的地表傾斜部位剝離表土耕植土層，剝離寬度為裂縫兩側(cè)各0.4m，剝離深度根據(jù)表土層厚度確定，一般為0.3m，剝離耕作土就近堆放在裂縫兩側(cè)和平整范圍內(nèi)。利用裂縫兩側(cè)及附近黃土對沉陷裂縫進行填充，在充填裂縫距地表1m左右時，每隔0.3m左右分層應(yīng)用木杠或夯石分層搗實，使其干容重達到1.4t/m3以上，滲透系數(shù)小于0.001m/d。剝離的表土就近堆放在裂縫剝離表土范圍兩側(cè)。待平整土地后，立刻均勻回鋪表土，覆蓋耕層土壤，并進行人工平土。對于尚未穩(wěn)定的沉陷區(qū)域，應(yīng)略比周圍田面高出5～10cm，待其穩(wěn)定沉實后可與周圍田面基本齊平;整修沉陷或裂縫區(qū)域損毀的田坎地棱等排灌設(shè)施，耕翻土壤，改善土壤物理性狀，恢復(fù)原有的耕作條件。

2.2 綠化工程 項目區(qū)生物化學(xué)措施主要為土壤培肥，土壤培肥對象沉陷范圍內(nèi)復(fù)墾為耕地。研究區(qū)涉及的村莊搬遷后，首先將搬遷跡地上廢棄建筑拆除、挖除地基、剝離硬化地面、場地平整;其次，采取耕翻松土以及土地平整;最后進行道路建設(shè)、灌溉渠道建設(shè)以及土壤培肥。地面硬化區(qū)主要為房屋及院落內(nèi)部、村內(nèi)道路，房屋及院落硬化物主要為鋪磚，道路主要為砂礫石路面，硬化物厚度小于20cm;基礎(chǔ)主要為塊石，埋深小于1.5m。硬化物及基礎(chǔ)挖除采用挖掘機及推土機。在輕度、中度損毀區(qū)，對受損的樹木及時扶正樹體，填補裂縫，保證正常生長。在不影響植株正常生長的地區(qū)，裂縫處理方法同耕地區(qū)裂縫填充方法。對于植物根系附近裂縫，采取就近取土直接充填、拍實。在重度損毀區(qū)，由于地表塌陷可能導(dǎo)致地表坡度變陡等，加劇水土流失，降低地質(zhì)穩(wěn)定性。對此類地區(qū)，由于坡度較大，且為保證原植株的正常生產(chǎn)，采取在補植區(qū)局部整地。

根據(jù)礦區(qū)所處的地理位置及氣候、立地條件等因素，主要考慮選擇適應(yīng)能力強、有固氮能力、根系發(fā)達、生長速度較快、播種種植較容易、成活率高的樹種進行補植，種植點一般采用三角形等方式配置。每隔一定距離成排地挖月牙形坑，坑平面呈半圓形，長0.8m，寬0.4m，坑深0.5m。整地時注意先將表土堆于坑的上方，然后將心土刨向下方，圍成弧形土埂，踏實。埂高0.2m，頂寬0.2m，最后將表土填入挖成的坑內(nèi)?？觾啥碎_挖寬、深各0.2m的倒“八”字形截水溝。樹苗栽植于坑底外側(cè)。全部采用植苗造林，帶土坨或容器苗種植。栽植時根系舒展，不可窩根或露根，覆土高度高于苗木根徑5cm為宜，分層踩實，保留15cm左右深的坑，以利于蓄水保墑。

2.3 水源工程 項目區(qū)位于缺水地區(qū)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物生長的最大制約因素就是水分條件。根據(jù)項目區(qū)土地利用總體規(guī)劃，結(jié)合其農(nóng)田水利建設(shè)規(guī)劃，研究區(qū)配套一定規(guī)模的集水窖。項目區(qū)水窖配套的集水面主要采用梯田的自然坡面，由田間溝渠將匯流順接引入。根據(jù)集雨面地表物質(zhì)特性，12h降雨量大于8mm的降雨可形成匯流。根據(jù)氣象資料，長武縣和彬縣年均降雨量580～600mm ，設(shè)計水窖有效容積為50m3。水窖由沉沙池、進水管與窖體組成。結(jié)合項目區(qū)土質(zhì)以及工程地質(zhì)分析，擬采用薄壁水泥砂漿水窖。

2.4 道路工程 道路規(guī)劃設(shè)計首先充分利用原有道路，對損毀道路根據(jù)損毀程度差別進行修整或重建。農(nóng)村道路為連接村莊之間的道路，根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查，農(nóng)村道路多為砂礫石路面，在地表沉陷結(jié)束前，主要采取裂縫臨時充填的方式保證正常通行，待穩(wěn)沉之后進行大型維修。田間道路為聯(lián)系村莊與田塊的道路，應(yīng)能滿足農(nóng)業(yè)機械及運輸農(nóng)產(chǎn)品機動車通行，田間道路結(jié)合農(nóng)村道路布設(shè)，路面寬4m，路面采用沙礫石結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)道路為田間耕作通行道路，河谷兩側(cè)生產(chǎn)道路結(jié)合田塊進行布置，設(shè)計路面寬度為2m，路面結(jié)構(gòu)為沙礫石路面。梯田區(qū)生產(chǎn)道路結(jié)合梯田田面布局布置，道路采用“S”行盤繞而上，設(shè)計路面寬度為2m，素土夯實。

3 復(fù)墾土地土壤監(jiān)測

土壤監(jiān)測的目的在于，一方面為土地復(fù)墾工程施工后的土壤測土施肥，恢復(fù)地力服務(wù)，另一方面為土地復(fù)墾中將土體有機重構(gòu)技術(shù)研究服務(wù)。各土壤樣點分別進行損毀前以及復(fù)墾后的監(jiān)測，損毀前監(jiān)測1次，復(fù)墾工程措施完工后以及管護的3年內(nèi)分別監(jiān)測1次，每個土壤樣地監(jiān)測5次。由于內(nèi)陸灘涂與裸地未采取生物復(fù)墾措施，土壤性狀變化不顯著，不進行土壤監(jiān)測，只進行地表變形監(jiān)測。即土壤監(jiān)測的對象為沉陷區(qū)除內(nèi)陸灘涂以及裸地外的所有地塊。每1hm2布設(shè)1個監(jiān)測樣地，每個樣地布置樣點5個，隨機采集并進行樣品混合。損毀前樣地的土壤樣品要能代表損毀前樣點的平均地力，作為土壤質(zhì)量本底值;復(fù)墾后的監(jiān)測指標(biāo)要與損毀前一致，以便于與本底值比較。監(jiān)測指標(biāo)及監(jiān)測方法如表2所示。

4 討論

土地是一個自然、經(jīng)濟、社會的綜合體，同時也是一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)。該文基于礦區(qū)土體重構(gòu)研究下探討土地復(fù)墾與生態(tài)重建的有機融合。胡家河煤礦土地復(fù)墾實施后，將形成綜合防護體系，有效地治理因煤礦開采造成的土地破壞，防止大量的水土流失現(xiàn)象及地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，遏制生態(tài)環(huán)境的惡化，恢復(fù)因開采而破壞的植被。復(fù)墾對企業(yè)的經(jīng)濟效益表現(xiàn)在土地?fù)p毀預(yù)防控制、減少損毀范圍與損毀程度，從而節(jié)約土地復(fù)墾費用，降低生產(chǎn)成本;對損毀土地及時復(fù)墾，減少損毀土地的補償時間以及補償費用;在發(fā)展礦區(qū)經(jīng)濟的同時，為當(dāng)?shù)卣鉀Q社會就業(yè)問題，穩(wěn)定社會，產(chǎn)生社會價值，也有效改善礦區(qū)及其周邊地區(qū)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。礦區(qū)土地復(fù)墾后，經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益得到明顯提升。

參考文獻

[1]楊輝. 徐州大劉煤礦礦區(qū)土地復(fù)墾研究[D].濟南：山東師范大學(xué)，2020.

[2]楊利遷. 高質(zhì)量發(fā)展下灌云縣工礦廢棄地復(fù)墾綜合效益評價與管理對策研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2020.

[3]劉佳佳，付梅臣.礦區(qū)土地復(fù)墾對耕地社會價值的影響及估算[J].中國礦業(yè)，2020，29（01）：57-61.

[4] 張海歐.淺談影響土地整治工程建設(shè)的主要因素[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報，2021， 11（2）：64-67.

[5] 卜長利，李裕瑞，王永生，等.土地整治對土壤的影響：研究進展與展望[J].西部大開發(fā)（土地開發(fā)工程研究），2020，5（02）：32-39.

[6] 張正峰，陳百明.土地整理潛力分析[J].自然資源學(xué)報，2002（06）：664-669.

（責(zé)編：徐世紅）

3201500338222