塌陷地的治理方法探讨与分析

摘 要：塌陷地是采煤产生的主要矿山地质环境问题，塌陷地的治理关系国计民生，由于前期对煤炭的开发利用管理不当，塌陷地已成为煤矿周围的主要问题，探讨与分析合理治理塌陷地的方法，因地制宜地解决土地危机，合理开发利用塌陷地资源，已成为当务之急。

关键词：塌陷地；采煤；污水处理；开源节流

中图分类号： F416.21 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）19-59-2

1 概述

煤炭是人类世界使用的主要能源之一，被人们誉为黑色的金子，是工业发展的食粮。目前由于煤炭的开采，出现了以下几个问题：首先，使土地原有的面貌和生态环境遭到了严重破坏，多个地方出现地面沉降，严重地区，积水达到5-8m；其次，使耕地迅速减少，矿区群众的生产生活受到了严重的威胁；最后，塌陷地的形成，致使多处村庄及单位搬迁，使人们失去了赖以生存的土地，引发了多种社会矛盾。因此，为保证经济的可持续发展，塌陷地的治理问题已迫在眉睫。

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进行治理。

轻度塌陷区以及部分中度塌陷区的土地，塌陷程度较小，对农业生产影响较小，通过土地平整措施、表土剥离、堆放与回覆以及相应的配套措施进行治理。

中度塌陷区的土地，塌陷程度较重，对农业生产影响较大，通过矸石充填、表土剥离、堆放与回覆以及相应的配套措施进行治理。

重度塌陷区的土地，塌陷程度较重，有季节性积水和永久性积水的情况，通过挖深垫浅的方式进行治理。

2.1 土壤结构重构措施

2.1.1 土地平整措施

对于轻度塌陷区，塌陷程度较小，对农业生产影响较小，主要采用土地平整的措施。土地平整的目的是通过推高填低、平整土地，使农田达到满足灌溉和耕作的基本要求。通过土地平整措施，改善农田灌溉的条件，达到提高土地利用质量，建设高产、稳产农田的基本目的。土地平整应根据矿区地形特点、土地利用规划、农田耕作、灌溉以及防治水土流失等要求，进行土地平整工程设计。根据实际地形，将多个田块划分为一个平整单元进行平整，在每一平整单元内，依照项目区实测高程点，用散点法计算土方量。没有实测高程点的采用典型田块法计算土方量。利用推土机将塌陷产生的土丘或土坑直接进行平整。

2.1.2 表土剥离、堆放与回覆

表土是指耕作层土壤和表层土壤，是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤，是下层生土所不能替代的，对于植物的生长有着至关重要的作用。因此在进行土地结构重创时。首先要把表层的熟化土壤尽可能地剥离后在合适的地方贮存并加以养护和妥善管理以保持其肥力，保护和利用好表层的熟化土壤（主要为0～50cm的土层）；待土地整理结束后，再将表土平铺于整理后的土地表面，使其得到充分、有效、科学的利用。

表土的剥离是否适宜关系到将来塌陷地治理的成功率与成本高低，也是塌陷地治理工程中非常重要的环节，因此必须要做好表土的剥离工作。治理工程中对于轻度塌陷区域，先将表土剥离再进行土地平整工程，剥离耕作层厚度不应小于20cm；对于中度塌陷区（1.5-3m），进行矸石充填工程之前，剥离土层厚度不小于80cm，并对不同层土壤分别堆放存储；对于积水区，积水前进行表土剥离。

表土堆放高度以3-4m为宜，土堆坡降为1：1，四周采用编织袋挡土墙进行围挡并设置标志牌，雨季、大风季节用土工布遮挡，因为雨水淋溶后有机质含量下降。四周设置临时排水沟，底宽0.3m，深度0.3m，边坡1：1，纵坡为自然坡，导入周围排水沟或沟道。表土临时堆置场地应地势平坦，不易受洪水冲刷，并具有一定的稳定性。雨季采集土壤会损失土壤的肥力，土壤压紧后会失掉它本身的肥效，所以土壤的采集和堆放最好是在其解冻和自然湿润的条件下进行，并禁止在堆土区域反复碾压。

2.1.3 矸石充填法整地措施

对于在煤炭开采过程中产生大量矸石，并堆放了临时矸石场的矿山，治理中度塌陷区时，表土剥离后可采用煤矸石作为充填材料。

利用煤矸石的酸碱性及其丰富的微量元素和营养成分，和生土一起作为充填材料，并适当掺入一些有机肥，有效改良土壤结构，增加土壤的疏松度，提高土壤的含水量，避免土壤中各种细菌滋生，丰富土壤腐殖质，促进植被生长。尤其在砂质土壤中，煤矸石不仅可以防风固沙，还对沙地土壤有明显改良作用。

2.1.4 挖深垫浅措施

挖深垫浅主要是针对重度塌陷区，利用挖掘机将塌陷严重的区域再挖深形成水塘或者鱼塘，取出的土方作为中度塌陷区的充填材料，达到水产养殖和农业耕植并举的一种治理方式。根据治理设备的不同，可以细分为：泥浆泵治理技术、托式产运治理技术、挖掘机治理技术等。

最常用的设备是托式铲运机，托式铲运机是一个无动力的拖斗，在前部用推土机作为牵引设备进行铲装运土作业。铲运机由一个带有活动地板的铲斗、4个轮胎和液压（驱动）系统组成。其中铲斗的锋利箕形铲刀，用于剥离土壤。工作时前推后拉，用于推土、挖土和运土，具备铲、运、填、平等多种功能，能将土方从“挖深区”推或拉至“垫浅区”，对“垫浅区”进行回填。

托式铲运机在治理土地时，首先将“挖深区”和“垫浅区”的熟土层剥离堆存；其次将根据机械的多少和地矿的大小将“挖深区”分成若干块段，多台机械同时进行挖掘及回填工作；然后在回填到一定标高后，再将熟土回填到治理区表层，使“垫浅区”达到设计标高；最后推平后，施农用耕作细肥用推耙机进行松土整理，建立治理区田间水利灌溉系统，培肥后即可种植。

2.2 农田水利工程和道路工程

2.2.1 灌溉工程措施

根据塌陷地地下水资源情况，主要通过修建机井抽取浅层地下水进行田间灌溉。新修机井的同时埋设机井输水管道引水至田间进行灌溉，并为新修机井配制机井房；根据塌陷地电力设施情况，建设配电室为新打机井水泵提供动力，架设高低压线，并根据机井数量配备变压器。

2.2.2 排水工程措施

塌陷地内耕地多以水浇地为主，为满足田间灌排水需要，对塌陷地块平整后在原有基础上沿规划道路重新规划设计斗沟、农沟两级排水沟，田间排水沟与周围地块排水沟相连，与区域主干沟相通，将田间水汇集一并排出治理区。排水沟采用挖掘机粗开挖、人工修整措施修建。对于部分积水严重积水又无法通过周边沟渠进行自然排水区域，配置移动泵站以及PVC管道进行强排水，将积水抽调至周边较大沟渠进行自然排水或者直接强排至承泄区。

2.2.3 输电线路工程

建设配电室为新打机井水泵提供动力，架设高低压线，并根据机井数量配备变压器。

2.2.4 道路工程措施

煤矿地下采煤对土地有不同程度的影响，对道路也由不同程度的损坏。塌陷区内田间道多为硬化路面，生产路多为土路，对轻度塌陷的道路进行维修，中度以及重度塌陷道路根据周边农民的出行习惯，在原有基础上重新规划设计田间道路和生产路与周边生产道路相连。

道路设计应少占耕地，因地制宜的将田间道路根据现状条件规划为田间道和生产路两级道路系统。田间路主要为货物运输、作业机械向田间转移及为机械加油、加水、加种等服务。生产路与田间道垂直布置，一般沿沟的走向或垂直于田块方向。

2.3 植被重建工程措施

土壤结构重构及水路道路工程完成后，为了保持水土，防风固沙，降低大风对农业生产的影响，改善区域生态系统，应在田间道路两侧布置农田防护林工程。道路两侧防护林为单行栽植，均栽植乔木，穴状植苗栽植，选择两年生苗木。

树种的选择，根据当地的气候与土壤条件，选用适应当地生长、抗污染、耐烟尘、耐瘠薄的乡土树种，优先考虑当地自然生长的树种，栽种时间选择在春季。

3 结论

综上所述，根据塌陷地不同的塌陷程度，因地制宜地对塌陷地采取相应措施进行治理，有效地保护了耕地，并合理地利用的土地资源，修复了矿区的矿山地质环境，为人们生活创造了更好的环境，功在当代，利在千秋。

参 考 文 献

[1] 樊金栓.煤矸石对环境的危害与开发利用研究[J].2008.

[2] 朱伟.推进采煤塌陷地复垦，保护矿区生态环境[J].煤，2008.

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