內蒙古東勝礦區露天開采煤礦土地復墾技術探討——以張大銀煤礦為例

高聿德 (中國地質大學(北京)工程技術學院，北京100083)

東勝礦區是內蒙古自治區重要的礦業基地［1］，也是全國13個億噸級煤炭能源基地之一。據統計，2013年露天開采礦山484座，占礦山總數的80.3%，露天開采常因大量的外排土和露天采坑占用和挖損土地資源。因此，全面開展東勝礦區露天開采礦山土地復墾工作，研究土地復墾技術方法，建立土地復墾制度，提出土地復墾與生態環境保護措施，已成為東勝礦區保護土地資源和生態環境建設的主要任務。筆者以張大銀煤礦為例，探討東勝礦區露天開采煤礦土地復墾技術。

1 研究區概況

東勝礦區位于內蒙古自治區西南部，地處鄂爾多斯高原中東部，行政區劃隸屬于內蒙古自治區鄂爾多斯市管轄，地跨8個旗區，面積約8.7×104km2，2011年區內戶籍人口194.07萬，地區生產總值3 218.5億元。煤炭資源探明儲量1 352.28億t，約占內蒙古儲量的40%，約占全國總儲量的10%，素有“地下煤海”之稱。2013年，東勝礦區管轄礦山602 座，礦權面積2 183.66 km2。

東勝礦區地形總體趨勢為東高西低、中部高南北低，海拔一般為1 030～1 550 m。地貌類型較復雜，分別為東部丘陵區、西部高平原區、南北部沙漠區和中部的波狀高原區。該區屬典型的大陸性干旱、半干旱季風氣候區，冬季嚴寒而漫長，夏季溫熱而短暫，寒暑變化劇烈，降水量少而集中，蒸發強烈。礦區內水系不發育，水文網稀疏，河流較短小，河床多寬淺，流量小且多為季節性水流，水位一般較淺，在地形低洼處由內流河匯聚形成眾多湖泊，因蒸發強烈，礦區多鹽、堿湖。區內土壤類型有淡栗鈣土、草甸栗鈣土、黃綿土、固定風沙土和粗骨土等，其中栗鈣土為該區域地帶性土壤，植被類型單一、群落結構簡單，植被大多低矮稀疏。

2 礦區土地資源現狀

鄂爾多斯市東勝區平梁張大銀煤礦(以下簡稱“張大銀煤礦”)位于內蒙古自治區鄂爾多斯市東勝區銅川鎮境內，行政區劃隸屬于銅川鎮管轄，其地理坐標為110°12'35″～110°14'59″E，39°48'45″～39°50'53″N。張大銀礦區劃定面積8.457 2 km2，土地利用現狀見表 1。

張大銀煤礦為已建礦山，經過幾年的生產，礦山已形成外排土場、內排土場、現狀采坑、臨時儲煤場和生活辦公區等5處場地，造成礦區土地資源的損毀和壓占。占地類型為旱地、灌木林地、工礦用地、內陸灘涂、有林地、農村道路、采礦用地和天然牧草地。土地損毀現狀見表2。外排土場已服務期滿，礦山企業現已治理完成，采取的主要治理措施是覆土、平整，邊坡設置網格沙障、上部人工播撒草籽(紫花苜蓿、沙打旺等)和栽植灌木(檸條、沙棘等)，總恢復植被面積24.97 hm2，投資已達1 000萬左右。

表1 張大銀煤礦土地利用現狀

表2 張大銀煤礦土地損毀現狀

3 礦區最終擬損毀土地及復墾責任區的確定

根據現場調查和相關資料收集，張大銀煤礦總損毀土地面積615.24 hm2(表3)。張大銀煤礦無永久性建設用地，所以該礦復墾區為損毀土地的區域。

表3 復墾責任范圍統計

4 礦區土地復墾

4.1 土地復墾原則

4.1.1 符合土地利用總體規劃，并與其他規劃相協調。土地復墾的方向確定必須嚴格依據內蒙古自治區鄂爾多斯市東勝區銅川鎮土地利用總體規劃，并與當地的農業區劃、水土保持區劃、礦產資源總體規劃等保持一致［2］。

4.1.2 因地制宜原則。在確定擬復墾土地的利用方向時，應根據評價單元的自然、區位條件等，因地制宜確定其適宜性，不能強求一致，宜農則農，宜林則林，宜牧則牧。

4.1.3 土地復墾耕地優先和綜合效益最佳原則。貫徹落實“十分珍惜和合理利用土地，切實保護耕地”的基本國策，復墾的土地中耕地優先［3］，但應綜合考慮復墾的經濟效益、生態效益和社會效益，確定最終的復墾方向。

4.1.4 主導性限制因素與綜合平衡原則。復墾土地在再利用過程中，限制因素很多，如地表組成物質、土源土壤有機質、覆土有效土層厚度、坡度、灌溉條件、區外條件等［4］。評價應根據復墾區自然狀況和土地損毀情況，選擇對復墾方向有決定性影響的主導性限制因素。同時，綜合考慮自然、經濟、社會等條件，進而確定擬復墾土地科學的復墾利用方向。

4.1.5 復墾后土地可持續利用原則。土地復墾必須著眼于可持續發展原則，應保證所選土地復墾方向具有持續生產能力、防止掠奪式利用農業資源或二次污染等問題。

4.1.6 經濟可行、技術合理性原則。在充分考慮復墾區生產承受能力的基礎上，選擇經濟可行的技術，以最小的投入從擬復墾土地中獲取最佳的綜合效益。

4.2 礦區土地復墾利用方向 土地資源恢復治理目標:在礦山建設與開采過程中，盡最大可能保持其原始地形、地貌及地表植被景觀［5］;礦山生產期間，在生活辦公區、辦公生活區周圍空地種植花、草、樹木，美化環境，凈化空氣，涵養水土;對礦山開采占用破壞土地資源等進行恢復治理，初步恢復所占用、破壞土地資源的使用功能，盡量使礦區范圍內因采礦活動破壞的土地植被及地形地貌景觀經恢復治理后與周圍原生環境相協調［6］;張大銀煤礦損毀土地面積為615.24 hm2，復墾責任范圍屬于丘陵和溝谷地區，復墾區內主要土地利用類型為旱地、天然牧草地、采礦用地和灌木林地，地形和土壤肥力對農業生產的限制較大。依據土地復墾適宜性評價結果，確定復墾后土地利用類型為旱地、天然牧草地和灌木林地，土地復墾率100%。

4.3 礦區土地復墾工程

4.3.1 首采區露天采場。礦山開采完成后，首采區全部內排回填，首采區南側靠近溝谷邊幫應按要求階梯型回填，且采用邊開采邊覆土，在礦山開采過程中對其覆土，覆土量為797 400 m3，覆土后對其人工恢復地表植被，恢復植被面積2 658 000 m2，在首采區露天開采地表境界周邊設立12個警示牌(表4)。

4.3.2 二采區露天采場。礦山開采完成后二采區全部內排回填，二采區西、北側靠近溝谷邊幫應按要求階梯型回填，且在采用邊開采邊覆土，在礦山開采過程中對其覆土，覆土量為610 200 m3，覆土后對其內排土場人工恢復地表植被，恢復植被面積2 034 000 m2，并在二采區周邊設立12個警示牌。

4.3.3 三采區露天采場。三采區露天采場最終形成內排場和露天采坑兩部分。

4.3.3.1 內排土場。在礦山開采過程中形成的內排土場面積為2 146 000 m2，三采區內排土場靠近溝谷和露天采坑的邊幫應按要求階梯型回填，且在采用邊開采邊覆土，在礦山開采過程中對其覆土，對三采區內排土場覆土量為643 800 m3，恢復植被面積為2 146 000 m2，并在三采區周邊設立12個警示牌。

4.3.3.2 露天采坑。三采區露天采場最終形成露天采坑面積570 000 m2，對最終采坑的凹陷采坑進行回填，回填土方取自外排土場Ⅱ。根據采坑周圍的地表標高，回填深度為10 m，回填總量為5 700 000 m3;回填后對露天采坑進行覆土，覆土總量為171 000 m3，覆土后人工恢復地表植被，恢復植被面積570 000 m2。

4.3.4 外排土場。

4.3.4.1 平臺恢復植被。對外排土場Ⅰ、Ⅱ平臺覆土后人工恢復地表植被，恢復植被面積分別為107 000、108 000 m2，總面積為215 000 m2。

4.3.4.2 水泥框格護坡。對排土場邊坡進行水泥框格護坡，水泥框格(六角空心護坡磚)規格:邊長200 mm，厚度30 mm，單位面積需護坡磚9.62塊，外排土場Ⅰ、Ⅱ邊坡面積分別為75 623、83 068 m2，總面積為158 691 m2，邊坡護坡工程量分別為727 493、799 114，總量為1 526 607塊。

4.3.4.3 邊坡覆土。對水泥框格內覆土，外排土場Ⅰ、Ⅱ覆土面積分別為 6 267、6 917 m2，總面積為 13 184 m2，厚度按0.3 m計算，覆土量分別為1 880、2 075 m3，總量為3 955 m3。

表4 礦區土地復墾工程量匯總

4.3.4.4 邊坡恢復植被。覆土后對框格內進行人工種草恢復植被，外排土場Ⅰ、Ⅱ恢復植被面積分別為6 2 6 7、6 9 1 7 m2，總面積為1 3 1 8 4 m2，在外排土場四周設立2 4個警示牌。綜上所述，外排土場總覆土量為3 9 5 5 m3，總恢復植被的面積為2 2 8 1 8 4 m2。

4.3.5 工業場地。對工業場地內的臨時建筑物進行拆除清理，需拆除清理體積3 800 m3，并其進行人工恢復地表植被，恢復植被面積為41 500 m2。

鄂爾多斯市東勝區平梁張大銀煤礦損毀土地經過一系列工程措施、生物措施、監測措施和管護措施，達到土地復墾目標后，歸原權屬單位所有，土地權屬不做調整。

5 結語

選取東勝礦區張大銀煤礦，詳細闡述露天開采礦山普遍存在的礦山地質環境問題，研究礦區特點、影響因素和地面變形規律，探討適合露采特點的土地復墾措施，使之有效減輕地質環境破壞，進而促進礦業經濟可持續發展［7］，實現經濟效益與環境效益的統一。

通過對礦山地質環境的防治，使生態環境大大改善，破損山體綠樹成蔭，環境優美，空氣清新，礦區將成為不可多得的旅游資源。另外，保證礦區生態環境與周邊自然環境的協調，具有潛在的巨大社會效益。

［1］喬文光，杜貴旺.內蒙古自治區礦山環境保護與治理恢復對策探討［J］.西部資源，2010，35(2):27 －29.

［2］郎咸民，許治國.礦山地質與災害防治［S］.北京:中國勞動社會保障出版社，2011.

［3］翟春霞，黎敏.我國廢棄礦山土地利用中的問題與對策［J］.安徽農業科學，2013(1):341－342.

［4］張俊芳.基于過程控制的礦山土地復墾工程技術體系構建［J］.安徽農業科學，2014(25):8692 －8695.

［5］地質災害表現形式與防治措施及防治新技術新規范應用手冊［S］.北京:中國科技文化出版社，2007.

［6］岳境，姜國虎，張元彩.礦山開采引發的地質災害及其治理方案初探［J］.資源環境與工程，2006(5):536 －538.

［7］譚績文.礦山環境學［M］.北京:地震出版社，2008.