安徽省淮南市某煤矿矿山地质环境保护与土地复垦方案研究.pdf

安徽省淮南市某煤矿矿山地质环境保护与土地复垦方案研究秦广洲郭英帅(安徽润地勘测规划咨询有限公司安徽 合肥 山西能源学院山西 晋中)摘 要:本文以矿山为实例背景通过梳理淮南市某煤矿现状及矿山地质环境问题分析地质环境问题的特征及影响针对性部署地质灾害治理和土地复垦措施消除矿区地质灾害隐患关键词:煤矿矿山地质环境保护土地复垦治理措施效益分析中图分类号:文献标识码:文章编号:()项目区概况矿区位于安徽省淮南市凤台县为大型优质煤炭生产矿山始建于 年经多年技改现发展为一矿两井四区格局核定年生产能力 万/矿井采用走向长壁和倾斜长壁结合的采煤方法综采一次采全高回采工艺全部垮落法管理顶板 地质背景矿区地处黄淮平原南部煤系地层全部被新生界松散层覆盖 据钻探揭露及邻区资料区内地层从老至新有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、新近系、第四系二叠系山西组、上石盒子组和下石盒子组为区内主要含煤地层煤层共计 层累厚.含煤系数.矿区总体形态呈扇形展开的单斜构造地层走向呈不完整的弧形转折矿井的南、北边缘断裂发育主体断裂比较轻微数量、规模较小区内岩浆岩未出露 矿山地质环境问题现状矿区内地质环境问题主要表现为采空塌陷叠加矿坑疏干排水导致的地面沉降伴有地裂缝发育 经过多年开采在矿区范围内形成面积较大的采空塌陷区塌陷面积.积水面积.最大塌陷深度 塌陷区呈北西南东方向沿矿区中心一带分布区内形成面积较大的积水区域 采空塌陷地质灾害破坏的土地类型主要为耕地其次为农村宅基地、采矿用地、水域及水利用地和交通设施用地等受影响的对象主要为村庄、道路、铁路专用线以及水利、电力等基础设施采空塌陷不仅破坏大量土地资源改变原始地形地貌和土地属性增大地表起伏形态变化也损毁了部分水利、交通等基础设施 治理分区确定根据井采煤矿采空塌陷的影响空间和时间规律结合矿区稳沉区域的分布和矿区实际依据矿山的地质环境问题类型、分布特征及危害性和矿山地质环境影响评估结果进行矿山地质环境保护与恢复治理分区如表 所示表 矿山地质环境治理分区表防治分区亚区面积()小计()占评估区比例()重点防治区()塌陷.区域北工业广场西风井南工业广场东风井.次重点防治区()塌陷.区域塌陷.区域.一般防治区()其他未影响区域.合计.治理措施.矿山地质环境治理.道路工程道路工程主要为县道及乡村主干道路 恢复县道的路面宽度 路堤边坡坡比 路面顶部为 厚沥青路面层面层厚度不小于 其下为 厚碎石层主要采用煤矸石充填道路坡度小于恢复乡村主干道路路面宽度 路堤边坡坡比 .路面顶部为不少于 厚碎石土路面层其下主要采用煤矸石充填道路坡度小于 施工时分层充填逐层压实分层厚度不大于.压实系数应大于.治理恢复后的道路路面标高不低于塌陷前同时在主干道路两侧进行植树绿化.铁路专用线工程严格按设计要求进行修复 恢复后的铁路路基宽度 路堤边坡不小于 路面标高与塌陷前相同采用碎石充填路基 根据规定采取措施如下:路基维护:主要是加高和加宽路基根据预计得到的地表下沉范围和下沉量事先抬高路基以适应开采造成的铁路下沉 起道:下沉后除应加高路基外应及时起垫铁路上部建筑恢复原始标高 拔道:消除线路横向水平移动对铁路运行的影响 串道:因开采使线路纵向移动导致轨缝发生变化采用串道(调整轨缝)消除线路有害影响.水利工程堤坝、圩堤、电灌站等水利设施的维护、移建、改造等工程应根据专业设计进行不得低于原有标准.其他工程方案实施时应依据阶段计划分区域进行设计和施工 根据项目区现状因地制宜增设如危房等建(构)筑物拆除、道路两侧绿化、警示标识和垃圾清运等工程大大提高区域治理效率.土地复垦根据塌陷区塌陷深度及自然地理条件结合该地区农业发展方向进行土地利用的布局规划 以恢复耕地为主尽可能增加耕地.地基清理工程清除原址拆除后的废弃地地基统一清运、堆放建筑垃圾恢复表土翻耕、培肥 建筑垃圾用于附近道路回填 根据复垦经验地基清理的单位工程量为.万/.耕地工程设计考虑开采沉陷后积水水域面积、塌陷深度大部分耕地由于积水将逐步丧失耕作能力应增加耕地面积保障当地农民生产生活田块布置复垦责任范围为平原地区沉陷损毁后出现独立的沉陷盆地结合损毁程度分析及适宜性评价结果复垦以局部平整为主 设计田块的大小要综合考虑复垦责任范围农业种植习惯、耕作方式、地形地势条件和社会经济状况等因素和沉陷区的地形地貌因地制宜设计结合沉陷区的沉陷情况及土地利用规划布局设计田块间可用田间道或水渠分割区域的倾斜方向和坡度应基本一致 轻度塌陷区塌陷深度 该区地面略显凸凹不平但变化不大土层并未发生较大改变土壤养分无变化只需稍作平整即可耕种 沿用原来的灌排设施和道路 中度塌陷区塌陷深度 该区地表的凹凸变化较大对农田正常耕作影响较严重 采取挖高填低的整理方式在土地平整前首先将地表 的耕植土剥离就近堆放然后在重度损毁区挖土方(挖深垫浅)回垫至中度损毁区地势低处推土整平将剥离的表土覆上整平恢复土地使用功能 重度塌陷区塌陷深度 以上该区塌陷深度大地表凹凸变化大或地面坡度大存在大面积积水 综合考虑采用挖深垫浅的治理措施利用挖掘机械将重度塌陷积水地段的泥土挖出垫至中度塌陷区域 以下积水的区域挖深成鱼塘用于水产养殖挖出的泥土可用于塘坝修建裂缝修补本项目为井下开采剩余开采年限区内土地损毁以塌陷为主经塌陷预测分析塌陷区将产生地表裂缝通过人工巡查对裂缝区域进行土方填充道路工程道路布置原则是尽量和复垦区原有道路衔接为方便生产考虑附近村庄的道路建设满足交通运输、农机行驶和田间生产及管理的要求 根据土地利用总体规划和项目区实际项目区需设田间道和生产路根据现场勘查情况规划田间道路路面宽度.两侧路肩各.道路路面结构为:首先用素土压实路基厚度密实度达到 用泥结碎石作路面厚度 进行压实平整 田间道尽量在原有道路系统基础上改建 规划生产路路面宽度.两侧路肩各.使用原有路基用素土作路面厚度 灌排工程设计项目区为平原区周边河流水系发育常年流水灌溉工程主要靠地表排水沟排水沟主要为斗沟和农沟 沟渠断面设计应根据当地情况、土体构型及沟渠设计经验沟渠采用梯形土质渠沟渠相关参数选取边坡系数.糙率.沟渠坡降/.林地复垦工程设计设计对受塌陷影响而倾倒或死亡的树木进行扶正或补种.水域及水利设施用地复垦工程设计实践经验证明在采矿塌陷区开挖鱼塘并进行渔业养殖是有效举措 可直接利用沉陷后形成的深水鱼塘区湖泊也可用网箱进行粗放型养殖精养鱼塘对于塌陷下沉在 区域的土地复垦为精养鱼塘按照设计开采顺序和时间待塌陷稳定后设计建造鱼塘规划鱼塘规格为长 左右宽 精养鱼塘规划面积.鱼塘大小规格根据塌陷区地形条件及塌陷变形状况适当调整长度和宽度 鱼塘通过土方回填设塘坝塘坝顶宽分 和 两种作为耕地和精养鱼塘分界线的塘坝宽作为精养鱼塘和粗放养殖水面分界线的塘坝宽精养鱼塘的长边每隔 设一道 宽塘坝便于工程施工阶段大型机械通行其余塘坝均宽 塘岸开挖回填坡度为 .塘岸一侧设置高、宽 的安全平台深水鱼塘深 以下地区将形成大面积积水在该处复垦为深水养殖鱼塘有条件可复垦成景观湖泊本方案按照深水鱼塘设计该区面积共.预期效益.经济效益矿山地质环境保护与土地复垦工程的经济效益体现在两个方面:一是直接经济效益二是间接经济效益 直接经济效益是指通过矿山地质环境保护与土地复垦工程对土地再利用带来的农业产值 间接经济效益是通过矿山地质环境保护与土地复垦工程减少了对当地生态环境造成的损毁.直接经济效益通过矿山地质环境保护与土地复垦复垦耕地约.(约合.亩)精养鱼塘约.(约合.亩)耕地:当地耕作制度为“水稻小麦”一年两熟制时小麦亩产 收购价格.元/水稻亩产 左右收购价格.元/每亩耕地每年可获 元收益在复垦责任范围内耕地每年总收益.万元精养鱼塘:主要鱼类价格按如下标准进行计算:鲤鱼 元/草鱼.元/鲫鱼.元/精养鱼塘产量按每亩 计算若主要养殖以上三种品种每亩精养鱼塘每年大约可获收益.万元复垦精养鱼塘每年大约可获直接经济收益 万元.间接经济效益复垦经济效益是明显的 地表沉陷损毁土地若不进行复垦而采用征地办法处理不仅减少耕地还会造成地表各种变形由于弃耕而造成土地荒废严重影响矿区农业生产 征地费一般要超出复垦总费用的几十倍企业经济负担会增大 如果采用征地平均每亩征地费用超过十万元而复垦费用平均每亩仅仅一万元征地费用将是复垦费用的十倍所以进行土地复垦不仅有利于农业生产还可以减少煤炭企业的征地数量和费用降低原煤生产成本具有经济效益 同时复垦后将沉陷区由原来单一的农业种植体系转换为农业种植水产养殖农家乐相结合的多种经营方式改善了周围生活环境为当地居民和政府创造更多财富提供更多就业岗位.生态效益通过复垦损毁土地优化土地环境提高防洪、排涝和抗旱能力有效控制了水土流失 复垦的环境效益显而易见减少洪水流量并增加常流量改善了水圈的生态环境填充裂缝、平整土地、深翻和施肥等改善了土壤物化性质改善了生态环境地面林草植被增加促进了野生动物繁殖能减少风沙、调节气候、净化空气、美化环境改善生态环境.社会效益矿区经过治理保护当地耕地资源、保证农业稳定持续发展、调整农业生产结构使原农业经济向城郊生态高效型农业发展 减少生态环境损毁为工程建设区的绿化创造良好环境有利于矿区职工及附近居民的身心健康能提高劳动生产率 发展多种经营及生态农业可吸收、转移农村剩余劳动力缓解了当地的就业压力保证社会稳定促进当地的安定和谐发展有助于建设和谐社会 结论通过对矿区的地质灾害类型、损毁程度和阶段稳沉进行分析针对性部署地质环境治理和土地复垦工程消除矿区地质灾害隐患恢复改善治理区的生态能够取得良好经济效益、生态效益和社会效益参考文献:国家安监总局国家能源局国家煤监局等.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范.北京:煤炭工业出版社./地质灾害危险性评估规范.杨壮.矿山地质环境治理与生态修复技术研究.内蒙古煤炭经济():.武乐霞.矿山地质环境治理工程技术研究.能源与环保():.作者简介:秦广洲()男 安徽临泉县人 硕士研究生助理工程师 从事矿山地质环境治理、地质灾害危险性评估等工作