煤礦土地復墾與生態(tài)恢復

井工煤礦土地復墾與生態(tài)恢復

主要內(nèi)容井工煤礦基本概況井工煤礦土地損毀特點井工煤礦損毀土地復墾技術井工煤礦的基本概況井工煤礦土地損毀特點井工煤礦損毀土地復墾技術主要內(nèi)容1.煤炭在經(jīng)濟社會發(fā)展中的地位和作用中國是世界上少數(shù)幾個能源以煤為主的國家之一。2010年，煤炭占一次能源產(chǎn)量的76.8％，占一次能源消費量的68.0％。中國是世界最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國。2010年消費量達32.2億ｔ。煤炭提供了76％的發(fā)電量，42％的化工原料，約30％的民用能源。相比之下，日本2009年煤電僅占發(fā)電量的18.0％；化工原料幾乎完全采用石油和天然氣；民用能源幾乎完全不用煤，煤炭僅占民用能源消費量的0.1％。2.煤炭生產(chǎn)中國原煤產(chǎn)量1989年超過美國，居世界第一位。2010年產(chǎn)量達32.35億ｔ，占世界的44.5％，相當于位居世界第二的美國的3.3倍。過去10年，中國通過關閉小礦、建設大礦、兼并重組，提高產(chǎn)業(yè)集中度，全國煤礦總數(shù)由2000年的3.32萬個減到2010年的1.1萬個。“十一五”期間關閉小礦9000個，淘汰落后產(chǎn)能4.5億t／a。中國千萬噸級煤炭企業(yè)由2000年的18家，增至2010年的50家。2010年，已有10家5000萬ｔ級、５家億噸級大型煤炭企業(yè)，產(chǎn)量約占全國的44％。。2.煤炭生產(chǎn)2.煤炭生產(chǎn)2.煤炭生產(chǎn)中國煤炭生產(chǎn)條件較差。煤炭資源90％分布在經(jīng)濟欠發(fā)達、生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)，適于露天開采的儲量僅占7％。目前礦井平均開采深度已超過500ｍ，東部地區(qū)大部分礦井超過700ｍ，最大已超過1200ｍ。主要內(nèi)容井工煤礦的基本概況井工煤礦土地損毀特點井工煤礦損毀土地復墾技術井工煤礦土地損毀特點

----沉陷因地下開采導致地表沉降、變形，造成土地原有功能部分或全部喪失的過程。土地沉陷：土地沉陷丘陵區(qū)萬噸煤塌下系數(shù)的范圍是：0.64～9.81，平均值：3.66

山區(qū)萬噸煤塌陷系數(shù)的范圍是：1.3～3.31，平均值：2.36井工煤礦土地損毀特點

----壓占煤矸石是煤在形成過程中與煤伴生或共生的一種堅硬巖石，是我國目前最大的固體廢棄物源，占全國工業(yè)廢料的20%以上。全國歷年累計堆放的煤矸石約50億t，規(guī)模較大的矸石山有1900多座，占用土地約1.5萬hm2，堆積量每年還以1.5～2.0億t的速度增加。全國每年除綜合利用約6000萬t外，其余大量的煤矸石堆積在地表，形成了矸石山，侵占大片農(nóng)田，同時在自然條件下通過水、氣污染環(huán)境。井工煤礦土地損毀特點

----壓占詳見文中P10-11項目組成一覽表某礦區(qū)項目組成礦井選煤廠高嶺巖廠園區(qū)公共設施地面運輸工程場外管線工程鐵路專用線場外道路供排水管線場外供電線路井工煤礦土地損毀特點

----占用選煤廠塔山鐵路裝車站公共設施區(qū)預留場地礦井工業(yè)園區(qū)布置圖高嶺巖深加工廠工業(yè)園區(qū)主干道截洪溝工業(yè)園區(qū)鳥瞰圖N本期工程預留工程學習要點井工煤礦的基本概況井工煤礦土地損毀特點井工煤礦損毀土地復墾技術1.居住與商業(yè)用地6.生態(tài)農(nóng)業(yè)用地2.工業(yè)與倉儲用地4.濕地公園用地3.道路廣場用地5.休閑旅游用地7.礦山公園用地8.農(nóng)用地井工煤礦土地復墾技術

----之一：土地利用方向1.居住與商業(yè)用地位于城市中心或接近城市中心的成片己穩(wěn)定的采煤塌陷地，在地形、水源、地質(zhì)等方面滿足要求時應根據(jù)開采年限、煤層傾角、煤層厚度、開采方法、開采深度、建筑物用等采用地基加固技術、沉降縫技術和結構加固技術保證基礎和結構的穩(wěn)定。填充沉陷地地表穩(wěn)定后，滿足穩(wěn)定性要求方可建筑。地基承載力、變形和穩(wěn)定性指標應符合《建筑地基基礎設計規(guī)范》，地基處理應符合《建筑地基處理技術規(guī)范》。鶴崗市沉陷區(qū)治理工程新建小區(qū)照片1.居住與商業(yè)用地模式抗變形建筑小區(qū)抗變形高層住宅抗變形工業(yè)小區(qū)2.工業(yè)與倉儲用地對于接近中心城市成片己穩(wěn)定的采煤塌陷地，可在循環(huán)經(jīng)濟和工業(yè)生態(tài)學理論的指導下將其再利用為工業(yè)與倉儲用地。應根據(jù)城市發(fā)展戰(zhàn)略合理確定工業(yè)與倉儲用地規(guī)模，為未來的城市支柱產(chǎn)業(yè)留有足夠的空間。再利用過程中應進行充填、土地平整，并完成道路、水、電、通訊等基礎設施配套建設。應采用地基加固技術、伸縮縫技術和結構加固技術保證基礎和結構的穩(wěn)定。填充沉陷地地表穩(wěn)定后，加載進行穩(wěn)定性分析，滿足要求方可建筑。2.工業(yè)與倉儲用地模式唐山市在沉陷區(qū)建的工業(yè)廠房3.道路廣場用地模式對于城市行政、商業(yè)、文化等重要公共設施中心存在以穩(wěn)定塌陷地的，可結合城市規(guī)劃將其再利用為道路廣場用地。道路廣場用地是指城市中道路、廣場和公共停車場等設施的建設用地。再利用過程中可運用充填法，進行分層充填或把伸入城區(qū)的塌陷廢棄地的塌陷水面進行治理，將其改造成城市道路廣場綠化用地。沉陷區(qū)治理后的休閑廣場一角沉陷區(qū)治理后的觀光風景區(qū)4.濕地公園用地對靠近城區(qū)，塌陷面積較大，塌陷較深，積水較多，且交通方便的但不適合作為城市建筑用地城市塌陷廢棄地可以再利用為濕地公園。再利用過程中應采用充填、挖深墊淺、土地平整等技術對其地貌進行適當重塑，以滿足景觀需求。應采用水體凈化技術保持濕地公園中的水體清潔，濕地公園水質(zhì)標準應符合《景觀娛樂用水水質(zhì)標準》（GB12941-91）和《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）中III類功能水域水質(zhì)的最低要求。5.濕地公園用地模式唐山南湖公園青龍河入口蘆葦緩沖帶

小南湖蘆葦、香蒲凈化帶

青龍河入口鳳眼蓮過濾帶

鳳眼蓮圍網(wǎng)

睡蓮凈化帶

荷花凈化帶

小南湖湖水出口水生植凈化組合

小南湖水生植凈化組合

治理后的沉陷水體景觀5.生態(tài)農(nóng)業(yè)用地對于距市區(qū)較遠的高潛水位塌陷區(qū)，可采用挖深墊淺法，構建良好的農(nóng)林漁禽生態(tài)模式。對于距市區(qū)較遠的塌陷區(qū)，也可以根據(jù)地面建筑物受損程度和下沉深度，采取簡單的充填式或非充填式復墾技術和必要的整平措施，將其恢復為對土壤條件要求不高，生長力強的果樹。6.生態(tài)農(nóng)業(yè)用地模式淮北采煤沉陷地上的生態(tài)養(yǎng)殖場6.休閑旅游用地對靠近城區(qū)，塌陷面積較大，塌陷較深，積水較多，且交通方便的采礦塌陷廢棄地，對采煤塌陷地的水面、洼地、坡地采用充填、挖深墊淺、土地平整以及地基加固等措施進行綜合改造，可再利用為生態(tài)休閑旅游用地。休閑旅游用地包括水產(chǎn)養(yǎng)殖、果園采摘、菜園采摘、花園欣賞、池塘垂釣、觀光生態(tài)工業(yè)園、會務、商務、旅游接待及住宿、餐飲、娛樂、健身等多個區(qū)塊。7.休閑旅游用地模式徐州漢皇宮效果圖7.礦山公園用地對于具備以下條件的采煤塌陷廢棄地可以把開發(fā)開發(fā)過程中遺留下來的蹤跡和與采礦活動相關的實物進行保護，建設成為礦山公園：（1）國際、國內(nèi)著名的煤礦山或獨具特色的煤礦山；（2）擁有一處以上珍稀級或多處重要級礦業(yè)遺跡；（3）區(qū)位條件優(yōu)越，自然景觀與人文景觀優(yōu)美；（4）基礎資料扎實、豐富，土地使用權屬清楚，基礎設施完善，具有吸引大量公眾關注的潛在能力。城市塌陷廢棄地礦山公園建設應滿足《中國國家礦山公園建設工作指南》的各項要求。8.礦山公園用地模式8.農(nóng)用地對靠近農(nóng)村，塌陷面積較大，塌陷較小，積水較少，且交通方便的采礦塌陷廢棄地，對采煤塌陷地的水面、洼地、坡地采用充填、挖深墊淺、土地平整技術進行復墾，可復墾為農(nóng)用地。淺積水塌陷區(qū)由于水淺不能養(yǎng)魚，地澇不宜耕種，并且周圍農(nóng)田雨季瀝澇、旱季泛堿，形成大片“荒蕪”景觀。其綜合開發(fā)方向是充分利用開采塌陷形成積水的條件發(fā)展?jié)O業(yè)，把塌陷前單純種植型農(nóng)業(yè)，開發(fā)成種植、養(yǎng)殖相結合的生態(tài)農(nóng)業(yè)。主要工程措施為挖深墊淺，即將塌陷較深的區(qū)域再挖深，使其適合養(yǎng)魚、栽藕或其他水產(chǎn)養(yǎng)殖，形成精養(yǎng)魚塘，然后將挖出的泥土墊到塌陷較淺的區(qū)域，使其地勢抬高成為水田，或旱田，建造林帶或發(fā)展果品業(yè)。井工煤礦土地復墾技術

----之三：挖深墊淺、充填挖深墊淺復墾示意圖

山東兗州礦區(qū)煤矸石分層回填塌陷區(qū)作為耕地山東兗州礦區(qū)煤矸石回填塌陷區(qū)作為耕地汽車復墾施工法：主要應用于運輸較遠的挖深墊淺復墾工程；主要的優(yōu)點：利用了汽車運輸設備的簡單靈便以及長距離運輸?shù)膬?yōu)點，彌補了挖掘機及推土機施工受操作距離限制的弊端。鏟運機復墾：彌補了泥漿泵“挖深墊淺”復墾、推土機復墾的缺點，在大面積、長距離剝離和回填表土等土石方工程有突出優(yōu)勢，將中小型鏟運機應用于大面積塌陷地的復墾中大幅度提高了工程復墾效率，取得了明顯的社會經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。矸石充填土壤剖面構建覆土厚度試驗不同充填矸石覆土厚度農(nóng)作物長勢對照圖

處理一（覆土30cm）處理二（覆土70cm）

矸石充填土壤剖面構建覆土厚度試驗矸石充填土壤剖面保水試驗土壤剖面水分監(jiān)測矸石充填復墾模擬小區(qū)精養(yǎng)魚塘網(wǎng)箱養(yǎng)魚復墾耕地復墾林地蔬菜大棚林下食用菌種植葡萄種植園養(yǎng)鴨場土壤改良試驗不同有機無機培肥組合綠肥改良人造“石質(zhì)荒漠”，無土、缺水、干熱、強酸、有毒、缺少植物種子和殘根，不具備植物更新和生存條件；“土壤”孔隙主要為大孔隙，毛管孔隙少；地表溫度一般高4-10℃，在夏季高溫時，地表可達40-50℃。幼苗很難成活。矸石山地表可見“鹽斑”、“鹽霜”，此類可溶鹽是矸石風化的產(chǎn)物，在矸石山表面累積，呈斑狀，短期內(nèi)存在。重金屬含量正常；自燃后的矸石，其pH值也可達到3-4。此種強酸性風化物不能生長植物，故要用石灰、石粉調(diào)節(jié)酸度。井工煤礦土地復墾技術

----之三：矸石山復墾技術物理結構以風化顆粒為主，顆粒以石、礫為主，砂及粉砂可占10-40%，粉砂以下顆粒很少。須經(jīng)過石質(zhì)風化-低等植物侵占-高等植物衍生等演替階段，需要50-100年的時間。井工煤礦土地復墾技術

----之三：矸石山復墾技術基質(zhì)改良1.化學物質(zhì)改