王靜
摘 要:煤礦塌陷區(qū)不但加劇人地矛盾、礦地矛盾,也對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一系列的影響。文章提出利用湖泥充填塌陷區(qū),采用圍堰修筑、回淤清理、吹填區(qū)整平等相關(guān)工程措施對采煤塌陷區(qū)進(jìn)行整平。結(jié)果表明該方法能夠有效的增加大量耕地,改良土壤肥力,而且為緩和礦地矛盾,恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng),提高農(nóng)村居民生活質(zhì)量創(chuàng)造有利條件。對相似地質(zhì)條件下煤礦塌陷區(qū)的復(fù)墾工作具有借鑒作用。
關(guān)鍵詞:徐莊煤礦;塌陷區(qū);生態(tài)復(fù)墾;人地矛盾
1 概述
我們對各種資源開發(fā)利用,享受現(xiàn)代文明的同時,也在對大自然進(jìn)行著破壞,生存與發(fā)展是人類歷史走向未來的永恒主題[1]。土地資源的可持續(xù)利用是當(dāng)今人類面臨的重大課題,而土地復(fù)墾整理是土地資源可持續(xù)利用的重要措施之一。通過土地復(fù)墾整理能增加有效耕地面積,實現(xiàn)耕地總量動態(tài)平衡,提高土地質(zhì)量,促進(jìn)土地集約化利用[2]。土地復(fù)墾整理對于緩解人地矛盾,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極為重要的意義[3]。
2 項目區(qū)概況
上海大屯能源股份有限公司徐莊煤礦復(fù)墾項目區(qū)位于徐莊煤礦工業(yè)廣場東南側(cè),江蘇省沛縣大屯鎮(zhèn)境內(nèi)。復(fù)墾區(qū)屬于黃淮沖積平原,為第四系覆蓋區(qū),地勢比較平坦,地勢西高東低。地表廣泛分布著黃河泛濫的砂質(zhì)粘土,飽和土體平均天然干密度為1.48g/cm2。井田東西走向長10km,南北平均寬約4.0km,面積為38.442km2。由于塌陷區(qū)屬高潛水位礦區(qū),土地塌陷后大面積積水,且項目區(qū)內(nèi)河流較為發(fā)達(dá),特別是其東為京杭大運河與順堤河,具有充足的水資源。該復(fù)墾區(qū)在塌陷之前標(biāo)高為34.0m左右,因受徐莊煤礦地下采煤影響,地表變形嚴(yán)重,地面高低不平,塌陷深度從0.7~5.5m不等,部分田地積水絕產(chǎn),農(nóng)田水利設(shè)施破壞,嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
3 采煤塌陷地復(fù)墾的必然性
采煤塌陷土地的復(fù)墾治理不僅是復(fù)雜的社會系統(tǒng)工程,而且也是一項技術(shù)要求高而又多變的工程,因此,對塌陷地的復(fù)墾治理應(yīng)選擇的工程措施、適宜的利用方向和層次,并使之成為一個老礦區(qū)塌陷地復(fù)墾治理的最佳匹配,需要有新的思路和技術(shù)上的不斷創(chuàng)新,才能真正在塌陷地復(fù)墾治理中落實科學(xué)的發(fā)展觀[4]。
雖然徐莊煤礦復(fù)墾區(qū)內(nèi)塌陷深度較大,但該區(qū)靠近京杭大運河,具備采用河泥充填塌陷地復(fù)墾優(yōu)勢條件,能夠?qū)⑺萃恋貜?fù)墾為耕地,甚至恢復(fù)到原先高程,有效增加耕地面積,實現(xiàn)耕地總量動態(tài)平衡戰(zhàn)略。再者該復(fù)墾區(qū)域計劃使用湖泥充填塌陷區(qū),湖泥中含有大量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的要素,能夠提高復(fù)墾區(qū)土地的生產(chǎn)能力,從而增加農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,提高了村民的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)。因此,通過合理的復(fù)墾,可以提高土地質(zhì)量、增加耕地數(shù)量,改善土地生產(chǎn)環(huán)境、優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu),還可以緩和礦地矛盾,減輕礦區(qū)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),為礦區(qū)的更一步發(fā)展鋪平更為廣闊的道路。
4 采煤塌陷地復(fù)墾治理的主要方法
4.1 土地復(fù)墾工程
徐莊煤礦塌陷地復(fù)墾采用湖泥充填塌陷地。土地復(fù)墾工程是采用山東省水利疏浚工程公司自有的雙泵挖泥船(斗輪式500m3/h),該穿采用荷蘭IHC公司制造,運用雙連泵技術(shù),具有排距遠(yuǎn)、產(chǎn)量高、效率高的特點,整船于2007年5月在湖南益陽造船廠建造完成,船體在機艙內(nèi)和絞刀頭吸口處各有一套泥漿泵,兩泵串聯(lián)運行,該船船長27m,寬7.2m,最大挖深14m,有效挖寬50m,設(shè)計排距3000m,清水流量2500m3/s,含泥量20%~25%,總功率1622千瓦,其中艙內(nèi)泵主機功率698千瓦,絞刀頭泥泵主機功率624千瓦,其他副機功率300千萬。施工時從取土區(qū)挖土直接吹填到排泥區(qū),日產(chǎn)量1.0~1.2萬方。
該復(fù)墾工程土方來源于湖東大屯和徐莊村塌陷地,其中第一、第二和第三復(fù)墾區(qū)直接將湖泥充填到塌陷地,其平均運輸距離為2.5km;第四和第五復(fù)墾區(qū)直接充填到塌陷地,平均距離為3.0km;第六復(fù)墾區(qū)的充填湖泥存放在第四復(fù)墾區(qū),再通過推土機推到第六復(fù)墾區(qū)。在湖泥充填穩(wěn)定后,地表高程在平整后達(dá)到34.0m,土地平整前的高程不超過40cm。
4.2 圍堰修筑工程
為防止湖泥流到河流中,需要補筑部分圍堰,本工程排泥場的圍堰采用雙層鋼樁壩袋圍堰施工法即吹填區(qū)四周水下圍堰部分,采用向下打雙排鋼樁,鋼樁長4.0~6.0m,雙排鋼樁橫向間距1.5~2.0m,縱向間距1.0m,鋼樁圍堰外側(cè)用鐵絲綁竹蒿橫向固定,圍堰內(nèi)側(cè)則用鐵絲綁竹芭,竹芭內(nèi)側(cè)掛上土工布,雙排圍堰之間拋填裝黏土的編織袋。為防止吹填施工時圍堰整體倒向外側(cè),需在圍堰每間隔5~8m左右在鋼樁圍堰內(nèi)側(cè)埋設(shè)地壟固定。此種圍堰修筑具有施工方便、堅固耐用、退水回於小、吹填結(jié)束后可結(jié)合修筑田間道路長期使用的特點。
4.3 回淤清理、吹填區(qū)整平等相關(guān)工程
回淤清理:工程結(jié)束后采用1.0m3抓斗式挖泥船挖泥,結(jié)合長臂挖掘機接力,將順堤河內(nèi)固結(jié)的淤泥重新拋到排泥區(qū)內(nèi),將順堤河清理到原始河底高程。
吹填區(qū)整平:吹填區(qū)平整需在吹填結(jié)束1年左右進(jìn)行,采用濕地160型大推土機配合1.0m3挖掘機進(jìn)行平整,直到達(dá)到設(shè)計平整度,平整后土地高程不超過3cm。
水利工程:排水溝按照規(guī)劃設(shè)計規(guī)格進(jìn)行施工,保證溝壁厚度不小于15cm。生產(chǎn)橋采用混泥土橋板鋪設(shè),既保證路面和橋面的平整性,又便于施工。
道路工程:道路施工保證路基壓實,碎石大小均勻,鋪設(shè)厚度在10cm以上。
5 復(fù)墾效益
5.1 社會效益
通過采煤塌陷地的復(fù)墾,復(fù)墾區(qū)大面積的積水塘將得到有效的利用,新增大量耕地,是復(fù)墾區(qū)村組村民人均耕地有較大的提高,復(fù)墾的土地通過科學(xué)規(guī)劃,增加生產(chǎn)的技術(shù)投入,引進(jìn)先進(jìn)生物品種,可使復(fù)墾的有限土地資源發(fā)揮出最大的效益。
由于采煤塌陷引起復(fù)墾區(qū)礦地矛盾,工農(nóng)矛盾非常突出,影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)和生活,通過對塌陷地實施復(fù)墾,可以有效的增加當(dāng)?shù)鼐用竦母赝恋?,緩和礦地矛盾,穩(wěn)步提高農(nóng)村居民人均收入,人民的生活水平得到改善,減輕了農(nóng)民負(fù)擔(dān),協(xié)調(diào)了企業(yè)和地方關(guān)系,促進(jìn)了社會安定團(tuán)結(jié)。
5.2 生態(tài)效益
采煤塌陷后,夏季低洼積水,茅草叢生,生態(tài)環(huán)境十分惡劣。土地復(fù)墾以后,土地平整綠樹成行,建成高效生態(tài)農(nóng)業(yè)景觀;并且通過開挖斗溝與農(nóng)溝,將使塌陷積水得到有效排放,耕地漬害得到有效的控制。通過礦區(qū)土地復(fù)墾,被破壞的礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)得到改善和恢復(fù),有效的改善大氣環(huán)境,防止水土流失和環(huán)境污染,防治澇害和漬害,有效地改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和農(nóng)村居民生活質(zhì)量。
6 結(jié)束語
采煤塌陷地的復(fù)墾不僅是一項復(fù)雜的社會系統(tǒng)工程,而且也是一項技術(shù)要求高而又多變的工程。利用湖泥充填塌陷區(qū),采用圍堰修筑、回淤清理、吹填區(qū)整平等相關(guān)工程措施對采煤塌陷區(qū)進(jìn)行整平,不僅增加大量耕地而且提高土壤肥力和耕作條件。為緩和礦地矛盾,恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng),有效地改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和農(nóng)村居民生活質(zhì)量提供有力保證,使得礦區(qū)利益最大化。
參考文獻(xiàn)
[1]張宏偉,郭忠平.礦區(qū)綠色開采技術(shù)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2008.
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[4]劉貴明.平頂山礦區(qū)土地塌陷影響與整治[J].煤礦環(huán)境保護(hù),2001(3).