神木市煤炭開(kāi)采對(duì)土地的破壞情況及復(fù)墾技術(shù)探討

趙通

摘 要 煤炭開(kāi)采造成了地表沉陷、土地壓占等生態(tài)破壞問(wèn)題，給開(kāi)采地周邊居民的生活、生產(chǎn)造成很大的負(fù)面影響?；诖?，分析陜西省神木市煤炭開(kāi)采對(duì)土地的破壞情況，并根據(jù)破壞類型的不同，提出了適宜的土地復(fù)墾技術(shù)。對(duì)比落后的神木煤礦先開(kāi)采后治理（復(fù)墾）模式，邊開(kāi)采邊治理（復(fù)墾）模式才是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的最佳選擇。

關(guān)鍵詞 煤炭開(kāi)采;土地破壞類型;土地復(fù)墾技術(shù);邊開(kāi)采邊治理;陜西省神木市

煤炭作為我國(guó)的主要能源，其在一次能源構(gòu)成中約占64%，盡管近幾年煤炭在能源消耗中占比降低，但依然在我國(guó)能源消耗中占有很大比例[1]。煤炭開(kāi)采造成了各種各樣的生態(tài)破壞問(wèn)題，如地表沉陷、土地壓占、挖損等，使礦區(qū)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)耕地、地表建筑物以及地底水資源遭受很大破壞，同時(shí)還會(huì)造成水土流失，導(dǎo)致土地沙漠化，最終使礦區(qū)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境破壞日趨嚴(yán)重，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳睢⑸a(chǎn)造成很大負(fù)面影響。而陜西省榆林市神木市煤礦開(kāi)采歷史悠久，導(dǎo)致大量土地被破壞，生態(tài)環(huán)境受損[2]?；诖?，分析了神木市煤礦開(kāi)采導(dǎo)致土地破壞的特點(diǎn)，并以此為切入點(diǎn)探討適合當(dāng)?shù)氐耐恋貜?fù)墾、生態(tài)修復(fù)技術(shù)，為以后的煤礦生態(tài)治理提供理論參考。

1 神木市煤礦區(qū)概況

神木市處于陜西省北部，位于北緯38°12′～39°27′，東經(jīng)109°40′～110°30′，地域十分遼闊，儲(chǔ)有非常豐富的礦產(chǎn)資源，其中以煤炭為主，在勘探范圍內(nèi)其可采煤層8層，最大單層厚度12.02 m，煤層地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，近水平分布，瓦斯含量很低，埋藏深度小，有的地區(qū)煤層大面積裸露于地面，適于露天開(kāi)采。而且，神木市有大量煤礦企業(yè)，國(guó)有重點(diǎn)企業(yè)13個(gè)，國(guó)有地方企業(yè)8個(gè)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦128個(gè)，不僅有井工開(kāi)采的礦井，還有露天開(kāi)采的煤企。

2 神木市煤炭開(kāi)采對(duì)土地的破壞情況

井工開(kāi)采與露天開(kāi)采這兩大類煤炭開(kāi)采方式對(duì)土地破壞的情況不同。通常來(lái)講，井工開(kāi)采造成的土地破壞以地表沉陷和矸石壓占土地為主，矸石壓占土地有時(shí)也會(huì)伴有重金屬污染土地;而露天開(kāi)采導(dǎo)致的土地破壞是以采場(chǎng)挖掘與外排土場(chǎng)壓占地表土地為主。

2.1 地表沉陷破壞土地

陜西省榆林市神木市各礦區(qū)地形地貌、地質(zhì)、開(kāi)采等條件不同，開(kāi)采地表沉陷破壞土地的程度也不盡相同，但大致可分為兩種。1）丘陵溝壑區(qū)：地下開(kāi)采地表沉陷后，地形地貌無(wú)明顯改變，基本無(wú)積水，對(duì)土地影響程度較小，只有局部范圍產(chǎn)生地表裂縫或漏斗狀沉陷坑，個(gè)別地方會(huì)因地表沉陷而出現(xiàn)山體滑坡與泥石流等自然災(zāi)害。2）風(fēng)沙草灘區(qū)：地下開(kāi)采導(dǎo)致地表沉陷后，沉陷區(qū)易發(fā)生季節(jié)性積水，加劇風(fēng)沙草灘區(qū)的水土流失與土地沙漠化，對(duì)土地破壞程度較為嚴(yán)重。

2.2 矸石山壓占土地

井工開(kāi)采產(chǎn)生的大量矸石會(huì)以矸石山的形式堆在一塊，不僅壓占土地，還可能會(huì)導(dǎo)致有毒有害的重金屬元素隨雨水污染周圍地面土壤以及地下水體資源。此外，還會(huì)因矸石山自燃產(chǎn)生有毒有害氣體污染大氣環(huán)境。

2.3 露天開(kāi)采采場(chǎng)挖掘土地

露天開(kāi)采在投入生產(chǎn)前期就要?jiǎng)冸x煤層上土層，挖掘大量土地，但投入生產(chǎn)后，其萬(wàn)噸煤的挖掘土地量比井工開(kāi)采萬(wàn)噸煤的挖掘土地量小，煤礦開(kāi)采后也不會(huì)出現(xiàn)地表沉陷。

2.4 排土場(chǎng)壓占土地

露天開(kāi)采通常是選取外排土場(chǎng)開(kāi)采，其外排土場(chǎng)壓占土地地表面積通常是其挖掘土地面積的2倍左右。而且露天開(kāi)采在剝離煤層上土層時(shí)，通常未嚴(yán)格按照土壤分層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分層剝離，而是利用機(jī)械器具進(jìn)行時(shí)間短、速度快的不分層整體剝離，并堆放在排土場(chǎng)，導(dǎo)致堆放土壤資源不能在土地修復(fù)時(shí)進(jìn)行合理利用。

3 神木市煤炭開(kāi)采破壞土地復(fù)墾技術(shù)

針對(duì)陜西省榆林市神木市存在的井工開(kāi)采時(shí)地表沉陷與矸石山壓占土地、露天開(kāi)采時(shí)采場(chǎng)挖掘土地與排土場(chǎng)壓占地表土地的土地破壞特點(diǎn)，分析探討適于井工開(kāi)采、露天開(kāi)采的土地復(fù)墾技術(shù)[3-5]。

3.1 井工開(kāi)采破壞土地復(fù)墾技術(shù)

井工開(kāi)采引起的地表沉陷在丘陵溝壑地區(qū)只有局部地表裂縫，沉陷區(qū)基本無(wú)積水且會(huì)呈漏斗狀沉陷坑狀，因此可利用固體材料充填地表裂縫或規(guī)模小的沉陷區(qū)，再覆土恢復(fù)地貌，進(jìn)行土地復(fù)墾。在選取充填固體材料時(shí)需因地制宜，可利用煤矸石作為充填材料，變廢為寶。當(dāng)沉陷區(qū)規(guī)模較大時(shí)，可采用修梯田模式進(jìn)行土地復(fù)墾，即沿地形等高線將土地破壞地區(qū)修建成梯田，且梯田坡度向內(nèi)傾以利于土地?cái)r水保墑，耕作時(shí)需等高耕作，以便于保持水土。

井工開(kāi)采在風(fēng)沙草灘區(qū)引起的沉陷，因其會(huì)出現(xiàn)季節(jié)性積水，可采用挖深墊淺復(fù)墾技術(shù)，在季節(jié)性積水沉陷區(qū)下沉較大的區(qū)域，利用機(jī)械將其挖深，可后期作為蓄水灌溉或養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)地，利用挖出的泥土充填開(kāi)采下沉較小的區(qū)域，進(jìn)行土地平整后形成可適合耕種的田地。這種種植養(yǎng)殖相結(jié)合的農(nóng)業(yè)模式對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民會(huì)產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 矸石山壓占土地復(fù)墾技術(shù)

矸石山壓占土地復(fù)墾應(yīng)采用矸石充填和土壤修復(fù)技術(shù)相結(jié)合的復(fù)墾技術(shù)。1）充分利用矸石充填沉陷區(qū)或進(jìn)行煤礦充填開(kāi)采，修復(fù)沉陷區(qū)的土地，控制地表沉陷。2）在充分利用完矸石山的矸石之后，需對(duì)其壓占過(guò)的土地進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，之后通過(guò)土壤物理、化學(xué)、生物、農(nóng)業(yè)修復(fù)技術(shù)等單一修復(fù)技術(shù)或多種聯(lián)合修復(fù)技術(shù)進(jìn)行土壤修復(fù)，最終滿足土地復(fù)墾目的。

3.3 露天開(kāi)采采場(chǎng)挖掘土地復(fù)墾技術(shù)

露天開(kāi)采采場(chǎng)治理規(guī)模大，當(dāng)露天礦坑深度較深時(shí)，可先對(duì)礦坑四周進(jìn)行檢測(cè)，確保四周圍巖無(wú)毒無(wú)害、整體性強(qiáng)、滲水率低，再根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況改建成供水池、養(yǎng)魚(yú)塘或水上運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。若露天礦坑深度較淺，可選用梯田法復(fù)墾，具體可采用修挖平臺(tái)與平整土地相結(jié)合的方式，所修建的梯田水平尺寸與梯坎高度應(yīng)根據(jù)采場(chǎng)坡度、土層厚度、工作量、復(fù)墾土地用途、灌溉條件綜合考慮確定。

3.4 排土場(chǎng)壓占土地復(fù)墾技術(shù)

露天開(kāi)采通常采用外排土場(chǎng)開(kāi)采，因此在排土場(chǎng)復(fù)墾時(shí)，只需對(duì)其外排堆積土堆進(jìn)行合適處理，即可達(dá)到土地復(fù)墾目的。若排土場(chǎng)需復(fù)墾成適合農(nóng)業(yè)種植的土地，應(yīng)采用排土場(chǎng)整治與土壤層回填相結(jié)合技術(shù)，利用機(jī)械將排土場(chǎng)堆土整平，再在整平后的土地上回填覆蓋適合農(nóng)業(yè)種植的土壤層，同時(shí)為了保證復(fù)墾土地表面不受到水侵蝕，復(fù)墾土地表面坡度應(yīng)在1°～2°。若排土場(chǎng)需復(fù)墾成林地，應(yīng)使用工程方法與生物復(fù)墾相結(jié)合技術(shù)，先對(duì)排土場(chǎng)斜坡進(jìn)行防止斜邊的沖刷、滑坡工程處理，確保其穩(wěn)定性，不會(huì)發(fā)生泥石流以及產(chǎn)生二次污染，然后采用生態(tài)技術(shù)，在排土場(chǎng)上挖出小坑栽入樹(shù)苗，回填松軟客土，其具體樹(shù)苗類型需根據(jù)排土場(chǎng)具體情況選擇。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)神木市煤炭開(kāi)采土地破壞特點(diǎn)分析得出了神木市存在的土地破壞類型，同時(shí)根據(jù)不同土地破壞類型，分析得出了適合當(dāng)?shù)氐耐恋貜?fù)墾技術(shù)。先開(kāi)采后治理的復(fù)墾模式不合理，極大破壞了生態(tài)環(huán)境，又增加了復(fù)墾工程量。因此，在后期煤炭開(kāi)采時(shí)，應(yīng)選擇邊開(kāi)采邊治理的復(fù)墾模式，如采用充填開(kāi)采，既可控制地表沉陷，又利用了煤礦生產(chǎn)的矸石，減少了地上生態(tài)環(huán)境破壞與土地復(fù)墾工作量。

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（責(zé)任編輯：劉昀）