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1、论文题目：渭北煤矿区开采沉陷对土地资源的破坏及防治对策 专 业：环境工程 硕 士 生：冀伟珍 （签名） 导 师：夏玉成 （签名） 摘 要 近年来随着煤炭产业的快速发展，能源需求与环境保护的矛盾日益加剧，煤炭开采对环境的破坏越来越严重， 尤其是对土地资源的破坏。 研究开采沉陷对土地资源的破坏，揭示土壤理化性质变化规律，对于正确选择土地复垦措施和提高复垦土地生产力，合理开发和利用沉陷土地资源，保证煤炭工业的可持续发展，都具有十分重要的理论意义和现实意义。 本文将开采沉陷对土地资源的破坏分为两种形式：显性破坏和隐形破坏。前者主要表现为地表移动变形，包括连续变形和非连续变形两个方面；后者主要表现为开采
2、沉陷引起的土壤侵蚀、水土流失、土地荒漠化、沼泽化，以及土壤有效水分和土壤肥力发生变化，从而导致土地生产力的下降。以裂缝宽度/台阶高度、附加坡度、潜水位埋深这些指标作为评价参数，结合水利设施状况、植物长势以及对耕地的影响，将开采沉陷对土地资源的破坏划分为、四个等级。以渭北煤田的铜川矿区和澄合矿区为研究对象，通过对采自这两个矿区的 4 组土壤样品进行土壤含水量、容重、孔隙度、粒径、pH 值、有机质、N、P、K、细菌数量、重金属含量的分析测定，研究开采沉陷对土壤理化性质的影响， 发现渭北煤田井工开采在造成耕地开裂、 塌陷等显性破坏的同时，还对土壤的理化性质产生了重要影响，其影响的最大幅度达到 116
3、.55%，这为开采沉陷区土地资源的治理恢复提供理论依据。 针对渭北矿区开采沉陷对土地资源产生的破坏，提出了相应的预防与治理措施：通过分析开采沉陷的影响因素，提高预计精度，预先评估煤矿区地质环境可以承受的损害程度来预防开采沉陷；通过选择合理的开采方法，来减少开采沉陷；通过工程复垦、土壤修复等生态重建对策来治理开采沉陷。 关 键 词：渭北煤矿；开采沉陷；土地资源；破坏；防治对策 研究类型：应用研究 Subject : The Destruction and Control Measures of Mining Subsidence on Land Resources in Weibei Coal-
4、mining Area Specialty : Environmental Engineering Name : Ji Wei-zhen （Signature） Instructor:Xia Yu-cheng （Signature） ABSTRACT As the rapid development of coal-mining industry in resent year, the contradiction between the energy needs and environmental protection are increasingly aggravation, more an
5、d more serious damage of coal mining to environment, particularly the destruction of land resources. Study the destruction of mining subsidence on land resources and reveal the law of mining subsidence, which is important theory significance and the practical significance to choose the land reclamat
6、ion measures and improve the productivity of land reclamation correctly, establish a scientific and reasonable standard of land expropriation and compensation costs, develop and utilize the subsidence of land resources reasonable, ensure sustainable development of coal industry. In this paper, the m
7、ining subsidence damage to land resources is divided into two forms: visible impact and invisible impact. The former mainly for the ground deformation, including the continuous deformation and discontinuous deformation; The latter is soil erosion caused by coal mining subsidence, soil erosion, deser
8、tification, marsh, and the soil moisture and soil fertility changes.To crack width / step height, additional slope, diving bit depth of these indicators as an evaluation parameter, situate the water conservancy facilities, plants growing and the impact on the land, divid mining subsidence damage to
9、land resources into , , , four grades.To Tongchuan and Chenghe mine area in Weibei coalfield as research object. As a result of the underground mining, the visible destruction appears on the arable land such as crack, subsidence, and so on. Study of the mining subsidence impact on soil physical and
10、chemical properties by the comparative soil water content, bulk density, porosity, partical size, pH, organic matter, N, P, K, bacteria, heavy metals of four soil samples from these two mine areas, show that the underground mining has a major physical and chemical impact on the soil, the largest inf
11、luences reach to 116.55%, which provide the theoretical basis for the management and recovery of mining subsidence land resources. Puts forward prevention and control measures for the destruction of mining subsidence on land resources in weibei coal-mining areas, prevention of mining subsidence by a
12、nalyzing the impact of factors of mining subsidence, improving the expected accuracy, and pre-assessmenting the withstand damage of coal mine geological environment. Reduce mining subsidence by selecting the reasonable mining methods. Control mining subsidence by engineering reclamation, soil remedi
13、ation and other measures of ecological reconstruction. Key words: Weibei coal-mining area Mining subsidence Land resources Destruction Control measures Thesis : Application Research 1 绪论 1 1 绪论 1.1 问题的提出与研究意义 在各种矿产资源开发过程中， 煤炭开采导致的土地破坏最为严重。 中国是产煤大国，也是煤炭消费的大国。已探明可采储量 114.5 Bt，约占世界储量的 11.60%，2009 年全国煤炭
14、开采量达 30.5 亿吨之多。煤炭已经成为国民经济高速增长的重要基础1。煤炭是我国的最主要能源，约占一次能源构成的 75%，且 95%以上的煤炭产量来自于井工开采，而大中型煤矿井工开采产生的最普遍、最严重的损害是地面塌陷和地裂缝。我们把采煤引起的地面沉降、塌陷及地裂缝统称为采煤沉陷。据中国西北地区矿山地质环境问题调查资料2，在所调查的 115 座存在地面沉陷的矿山中，煤矿山有 105 座，占塌陷矿山的90.30%，可见采煤沉陷是煤矿区最主要最严重的地质灾害。根据塌陷面积和严重程度，大于 10km2的极差矿山有 8 座，占 8%，塌陷面积 110km2的矿山占 37 座，占 35%，0.11km
15、2的矿山 37 座占 35%，而塌陷面积小于 0.1km2的矿山为 23 座，仅占 22%。仅陕西省煤矿采空区地面塌陷总面积达 115km2之多（表 1.1） 。 表表 1.1 陕西省主要煤矿区地面塌陷情况简表陕西省主要煤矿区地面塌陷情况简表 主要煤矿区 塌陷面积/km2 主要煤矿区 塌陷面积/km2 铜川煤矿区 70.69 神木-榆林-府谷煤矿区 8.04 澄合-蒲白煤矿区 35.56 黄陵煤矿区 1.22 韩城煤矿区 4.71 其它煤矿区 1.88 总计 115.23 km2 （据徐友宁等，2006） 土地是一种宝贵的自然资源，是人类赖以生存的资本，应该珍惜和合理利用每一寸土地，切实保护好
16、耕地是我国的基本国策之一。我国幅员辽阔，地大物博，但是人均占有的土地面积和人均耕地面积不及世界平均数的三分之一。随着社会经济的发展，各行业对土地资源的需求不断增加，增加的背后就是对土地资源的破坏并且引起更多的环境问题。 煤炭资源的大规模开采，一方面满足了我国经济建设的需要，另一方面也带来了一系列生态环境问题，其中土地破坏最为明显。因此，煤炭资源开采与生态环境保护的矛盾愈来愈突出。能否做到既满足国家建设对煤炭资源的需求，又避免对煤矿区生态环境的灾害性破坏，将直接影响到煤炭工业的可持续发展及煤炭企业的前途和命运。 我国矿区土地生态恢复与重建研究工作比较多地集中在金属或煤炭露天开采矿山及对尾矿和采空区的工程恢复技术、植被恢复、土壤基质
