強(qiáng)丁丁，鄧明國(guó)，徐世光

(1.昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，昆明　650093；2.云南地礦勘查工程總公司，昆明　650051)

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淺析煤礦開(kāi)采對(duì)土地資源的影響

強(qiáng)丁丁1，鄧明國(guó)1，徐世光2

(1.昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，昆明650093；2.云南地礦勘查工程總公司，昆明650051)

以山西省霍州市師莊鄉(xiāng)李雅莊煤礦為例，對(duì)煤礦開(kāi)采可能引發(fā)的土地塌陷問(wèn)題進(jìn)行了分析，用概率積分法進(jìn)行了預(yù)測(cè)并提出了治理建議，對(duì)同類礦山土地資源的保護(hù)與恢復(fù)治理有部分借鑒意義[1]。

煤礦；地面塌陷；土地復(fù)墾；預(yù)測(cè)

礦產(chǎn)資源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，但采礦活動(dòng)誘發(fā)了大量的地質(zhì)災(zāi)害，損毀了土地資源，破壞了地質(zhì)環(huán)境，影響了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。 因此，開(kāi)展礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理研究有利于生態(tài)文明建設(shè)[2]。本文以山西省霍州市師莊鄉(xiāng)李雅莊煤礦為例，對(duì)礦山土地資源保護(hù)與恢復(fù)治理進(jìn)行分析。

1　礦山概況及環(huán)境背景

1.1礦山概況

師莊鄉(xiāng)李雅莊煤礦位于山西省南部臨汾盆地的北緣，井田南距霍州市10 km，行政區(qū)劃隸屬霍州市師莊鄉(xiāng)管轄，系霍州礦區(qū)北端的一個(gè)井田，西與什林煤礦和王莊煤礦相鄰。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)：111°43′03″～111°48′15″，北緯：36°37′48″～36°41′08″。

由于該礦煤層埋藏較深(300 m以上)，目前井田內(nèi)沒(méi)有小煤窯開(kāi)采。但在礦井西南部有什林煤礦的采空區(qū)，據(jù)調(diào)查，由于什林煤礦中北部一帶小窯眾多，開(kāi)采范圍較小，主要開(kāi)采淺部煤層，且多為充水性小窯，目前井口均被水泥砂漿封閉。因此，在回采靠近西部井田邊界時(shí)，發(fā)生采空區(qū)透水的可能性存在。

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)有耕地1 423.93 hm2，占項(xiàng)目區(qū)土地總面積的46.75%。本礦井開(kāi)采對(duì)土地的損毀類型為塌陷、壓占和挖損，共損毀土地面積為3 370.15 hm2。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀下對(duì)土地的損毀方式主要為地面塌陷，塌陷情況見(jiàn)圖1、圖2.

礦山開(kāi)采產(chǎn)生的廢石、棄土量較少，礦山在礦區(qū)南部設(shè)置有排土場(chǎng)。礦區(qū)土地利用類型主要有耕地、園地、林地、草地、交通運(yùn)輸用地、城鎮(zhèn)村及工礦用地、水域及水利設(shè)施用地、城鎮(zhèn)村及獨(dú)立工礦用地及其他土地等。目前，礦山公路、水、電已接通礦區(qū)，礦山的基礎(chǔ)設(shè)施基本完善，外部條件良好。

圖1　地面塌陷T1

圖2　地面塌陷T2

1.2礦山的地質(zhì)環(huán)境背景

(1) 自然地理

霍州市四季分明，晝夜溫差較大，蒸發(fā)量大于降水量，屬大陸性氣候。年平均氣溫為12.2℃，年平均降水量為454.0 mm，年平均風(fēng)速為1.9 m/s，項(xiàng)目區(qū)所處地區(qū)土壤主要為黃土質(zhì)褐土和山地褐土。項(xiàng)目區(qū)屬于溫帶落葉灌叢植被類型區(qū)，植物包括毛白楊、刺槐、梨樹(shù)、蘋果樹(shù)、杏樹(shù)、核桃以及桃樹(shù)等，該區(qū)林地零星分布于丘陵區(qū)、村莊以及農(nóng)田邊緣。

(2) 地形地貌

礦區(qū)的地貌形態(tài)為低山丘陵地形，總體地勢(shì)北高、南低。區(qū)內(nèi)一般海拔標(biāo)高+700～+900 m，多屬黃土塬、梁地貌。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)為太岳山(標(biāo)高+2 532 m)，最低點(diǎn)在汾河河谷南端(標(biāo)高+460 m)。區(qū)內(nèi)山峰連綿，溝谷縱橫，地貌形態(tài)依次為中高山、中山、低山丘陵、河谷組成的地貌景觀。

(3) 地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造

李雅莊井田位于霍州煤炭國(guó)家規(guī)劃礦區(qū)的東部邊緣，出露最老地層為二疊上統(tǒng)上石盒子組的下部(P2s)分布于井田西南邊緣，向東、向北依次出露有上石盒子組上部和石千峰組地層。第三、四系不整合覆于上述地層之上。

2　礦山土地?fù)p毀分析與預(yù)測(cè)

2.1土地?fù)p毀分析

礦山建設(shè)與生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)土地的損毀可分為直接損毀和間接損毀兩種。開(kāi)采沉陷對(duì)土地的損毀是隨著采煤工作面的推進(jìn)而逐漸發(fā)生的，在時(shí)間上是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，在空間上也有一定的影響范圍。當(dāng)開(kāi)采活動(dòng)停止后，覆巖和地表的移動(dòng)、變形、沉陷和損毀也將在一定時(shí)間逐漸終止于一定的范圍內(nèi)。李雅莊煤礦生產(chǎn)建設(shè)對(duì)土地的損毀方式主要為塌陷(圖3)。

2.2擬塌陷損毀土地預(yù)測(cè)

本次地表沉陷變形預(yù)測(cè)采用了概率積分法。地表形態(tài)變化預(yù)測(cè)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1　地表形態(tài)變化預(yù)測(cè)參數(shù)

根據(jù)上述確定的各地表移動(dòng)參數(shù)，結(jié)合礦井的開(kāi)采設(shè)計(jì)，對(duì)該礦開(kāi)采分采區(qū)及開(kāi)采時(shí)間近5 a進(jìn)行了預(yù)計(jì)。預(yù)計(jì)結(jié)果如下表2。

表2　近五年采區(qū)地表下沉程度及統(tǒng)計(jì)面積

3　土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)

對(duì)于原來(lái)是耕地的塌陷區(qū)，宜耕適宜性評(píng)價(jià)的主要限制性因素為塌陷深度、有機(jī)質(zhì)含量。塌陷深度是由于礦山開(kāi)采造成的，對(duì)地表的影響比較大；本項(xiàng)目開(kāi)采后預(yù)計(jì)塌陷深度較小，在一定的復(fù)墾措施實(shí)施后，耕地可以在原址繼續(xù)耕作；同時(shí)，即使遭到損毀，但相對(duì)于復(fù)墾責(zé)任范圍內(nèi)的其他地方，其有機(jī)質(zhì)含量較高，且灌溉有一定保障。因此，遵循優(yōu)先復(fù)墾為耕地的原則，將原來(lái)是耕地的區(qū)域仍復(fù)墾耕地。

圖3采煤損毀環(huán)節(jié)分析圖

限制宜林和宜草的等級(jí)主要是土壤質(zhì)地、有效土層厚度和土壤侵蝕等。但原來(lái)是林地和草地的地方，這些限制因素相對(duì)于其他地方對(duì)于發(fā)展林業(yè)和草業(yè)的限制程度要小。所以，原來(lái)是林地的塌陷區(qū)復(fù)墾為林地，草地復(fù)墾為草地。

4　結(jié)論

為規(guī)范土地復(fù)墾行為，提高土地復(fù)墾效益，對(duì)土地復(fù)墾提出以下幾點(diǎn)建議：

(1) 符合土地利用總體規(guī)劃及土地復(fù)墾規(guī)劃，在城市規(guī)劃內(nèi)，符合城市規(guī)劃。

(2) 依據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的原則，兼顧自然條件與土地類型，選擇復(fù)墾土地的用途，因地制宜，綜合治理。

(3) 復(fù)墾后地形地貌與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)。

(4) 保護(hù)土壤、水源和環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)文化古跡，保護(hù)生態(tài)，防止水土流失，防止次生污染。

(5) 堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益相統(tǒng)一的原則。

[1]劉超良，孫濤，魏增超，等.露天礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2013,24(2)：34-36.

[2]田正偉，燕永鋒，陳正學(xué).尖鋒山石灰?guī)r礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2016,27(2)：100-104.

[3]潘元慶,劉曉麗,谷志云,等.河南省煤炭基地土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)及利用模式研究[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2007，(11)：3-6.

[4]劉靜,李建學(xué).土地復(fù)墾整理可行性研究中的土地適宜性評(píng)價(jià)[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007,(1)：132-133.

[5]魏平.礦區(qū)土地復(fù)墾及保障措施探討[J].中國(guó)煤炭，2010,(7)：25-28.

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ANALYSIS ON THE INFLUENCE OF COAL MINING ON LAND RESOURCES

QIANG Ding-ding1, DENG Ming-guo1，XU Shi-guang2

(1.Land Resource Engineering, Kunming University of Science and Technology，Kunming650093,China 2.Yunnan Geology and Mineral Exploration Engineering Corporation，Kunming650051，China)

TIn Zhuang Xiang Shanxi city of Huozhou province division Liyazhuang coal mine as an example, the problem of coal mining caused subsidence land were analyzed by probability integral method to forecast and suggestion, the protection of similar mines land resources and restoration of some significance.

Colliery；Ground subsidence；Land reclamation；prevention

1006-4362(2016)03-0062-03

2016-05-10改回日期：2016-06-18

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41363001)：滇西蘆子園鉛鋅礦床構(gòu)造-流體與成礦關(guān)系研究

TD167

A

強(qiáng)丁丁(1992-)，男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)楣こ痰刭|(zhì)。E-mail:807365173@qq.com