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1、var script = document.createElement(script); script.src http:/ document.body.appendChild(script);258,矿区地面沉陷的恢复治理一一土地复垦1988年11月8日，国务院颁布了土地复垦规定，明确规定由于开发生产资源引起的 地表沉陷破坏的土地，必须进行土地复垦，即采取政治措施，使其恢复到可利用的状态，并 规定实行“谁破坏，谁复垦”的原则。8.1目的与任务矿区土地复垦工程是依据矿山生态学、土地经济学、环境科学、土壤学及区域规划等理论， 结合采矿工程特点，对开采所破坏的土地进行恢复和综合治理，是一向综合工程
2、技术，包括 采矿复垦和生物复垦两个过程。其最终目的是恢复土地的生产力，实现矿区生态系统的平 衡。由于矿区土地复垦是一项综合治理工程，故其研究对象除被破坏了的地表外，还包括现有 的矸石及将要排出的矸石、农田水利设施、居民区规划、土地利用规划、矿区开发规划、井 下工艺措施等。为很好地保护土地资源，还要防治现有沉陷区、露天矿体及附近区域的土壤 侵蚀、边坡不稳及土地盐渍化等问题。采矿复垦的任务是建立有利于植物生长的地表和生根层。其主要工艺措施有：堆置可能受塌 陷影响区域的耕层土壤、充填塌陷坑、用物理化学方法改良土壤、改造人工水体，修建排水 网、修筑复垦区的道路、做好复垦区建筑的前期准备工作，防止复田土
3、受水的侵蚀和沼泽化 等。生物复垦的任务是根据复垦的土地利用方向来决定采取相应的生物措施，以维持矿区的生态 平衡。其主要的措施有：肥化土壤、恢复沃土、建造农林附属物、选择耕作形式及耕作工艺、 优选农作物及树种等。矿区土地复垦的目的是：1）改善土壤肥力，修建地面排水系统，恢复土地的生产力，争取较大的经济价值，减轻塌陷 地赔偿和搬迁赔偿，改善矿群关系；2）合理充填矸石（有覆盖层）或风化了的矸石上复垦，避免矸石山淋滤产生的对地表水、地下 水和土壤的污染，消除因矸石自燃排出的有害气体对矿区大气的污染，创26造良好的环境效益；3）在塌陷区或矸石山上植树造林，防止大气污染，改善矿区大气质量，防止水土流失和不
4、稳 定地表遭受侵蚀；4）在塌陷稳定区修建地面建筑，减少矿区建设征地。由于采煤塌陷已成为一种煤矿特有生产破坏形式，它所产生的社会问题、经济问题和环境问 题已迫使我国各大矿区陆续开展对其综合治理和利用。但我国数以万计的煤矿都不同程度地 存在地表塌陷危害，有些还相当严重，因此治理和利用塌陷区任务十分艰巨，搞好这一工作， 但要靠各级政府的重视和相应的政策法规，更要靠各级煤矿对这一环境地质灾害的认识和积 极地治理。这一工作搞好了，可以改善矿区环境质量，减少赔偿，改善矿群关系，还可以变 害为利，收到可观的经济效益，确是功在当代，利在千秋的事业。8.2沉陷区的充填复垦充填复垦是利用矿区的固体废渣（如煤矸石、
5、矿口电站粉煤灰及生活垃圾）作为充填物料来充 填塌陷坑。这种方法兼有掩埋固体废弃物和复垦沉陷土地的双重效能。我国大中型煤矿的煤矸山有千余座，累计堆放量达数十亿吨，但利用率很低。煤矸石不仅占 用大量的土地，而且污染矿区大气。8.2.1矸石的土壤特性1）矸石中的营养成分矸石从暴露于自然环境开始，就同时进行着物理的、化学的和生物的变化，但形成碎砾及碎 粒之后则以化学和物理变化为主，使小块碎砾、碎粒水解、水化、氧化及溶解，逐渐形成粉 粒、粘粒，使矸石山表面风化的矸石具有疏松、多孔、分散、通风及蓄水保肥等特征，成为 形成土壤的基础，并逐渐向土壤结构转变。同时矸石山在风化过程中还释放出植物营养元素， 如 K
6、、Na、Ca、Fe 等。2）矸石孔性、结构性及可耕作性土壤孔性包括孔隙的数量、孔隙的大小及比例，前者决定着液相和气相的总量，后者决定着液相和气相的比例。土壤孔隙的数量，通常用孔隙度或孔隙比表示。土壤孔隙27度一般不直接测定，而是由土壤容重和比重计算而来，孔隙比则是孔隙度计算得到。矸石的 自然容重一般为14001900kg/m3,比重一般1.72.5,由此可知矸石的孔隙度为15%40 %，孔隙比为0.170.67。从农业生产需要看，旱作土壤耕作层的土壤孔隙度应为50%56%，土壤孔隙多数是毛管 孔和通气孔。通气孔一般不宜0.3 mm，否则就不能保肥保水。煤矸石的孔隙度仅为26%，多数为矸石块与块
7、之间孔径0.3 mm的孔洞和矸石块内部孔径V 0.002 mm的、农业无法利用的无效孔隙（非活性孔隙）。可见，矸石层的孔隙较小且非常不均 匀，存在的孔隙主要是不保水、不保肥的大孔隙，矸石层渗透层较强；能保水，保肥的毛管 孔和小通气孔较少，保墒性较差。因此，矸石的农业孔性很差。煤矸石的农业土壤结构性也很差，这是由于农业生产最理想的土壤结构是团粒结构，而矸石 土壤结构属大块结构，内部孔隙度小，土壤紧实而不透气，微生物活动微弱，植物根系也不 易插进去。土壤可耕性是指土壤在耕作时所表现的特性，主要根据耕作的难易程度、耕作质量和宜耕期 长短来判断。矸石多为块状，大小不一且较坚硬，耕作几乎无法进行。由于矸
8、石层保水性差， 宜耕作期也很短，因此，矸石层的土壤可耕性很差。3）矸石中水分、空气和热量状况35结论煤矿开采引起的地面沉陷不仅破坏建筑物，毁坏农田，影响地表水及地下水，恶化矿区生态 环境，农作物减产，而其消耗大量的人力、物力和财力进行沉陷治理和村庄搬迁，并影响矿 群关系和煤炭生产的可持续发展。本文以地质学和环境科学的理论为基础，探讨煤矿开采引起地面沉陷的发生规律、形成机制 和影响因素，将采煤沉陷的防治与煤矿区环境保护结合起来，为煤矿环境地质灾害防治开辟 新的思路和方法。首先，我们应制定相应的法律、法规、政策支持煤矿地质灾害的治理。其次，要从技术上进 行改革和改进，减少沉陷灾害的发生和其危害程度。再者，对于已经受到破坏的土地进行恢 复治理，土地复垦技术越来越成熟，它将是恢复土地生产能力的重要法宝。我们坚信,随着我国经济的发展、社会进步、环境保护意识的不断提高,人们对煤矿引起的地 面沉陷这一问题的认识会逐渐深刻，沉陷治理这一宏伟工程的经济效益、社会效益、环境效 益会越来越明显,这对我国的发展强大、对我们子孙后代的生存无疑具有十分重大的意义。
