淺析井工煤礦邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)

□許建偉

（煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院山西太原030001）

淺析井工煤礦邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)

□許建偉

（煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院山西太原030001）

近年來，我國經(jīng)濟(jì)在發(fā)展的同時，環(huán)境污染問題也隨之加大。煤炭企業(yè)的發(fā)展不僅滿足了我國對煤炭能源的需求，科學(xué)技術(shù)在企業(yè)開采中的應(yīng)用，也提高了我國煤炭企業(yè)的開采效率和開采質(zhì)量。煤炭開采屬于地下工作，容易對開采地區(qū)的土地結(jié)構(gòu)造成毀滅性的破壞，不利于土地的可持續(xù)利用，因此，煤炭企業(yè)應(yīng)在開采過程中做好土地復(fù)墾工作，以此來保證土地資源的再利用。基于此，文章主要對煤炭企業(yè)邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)進(jìn)行了研究，希望能對煤炭企業(yè)的開采復(fù)墾工作提供幫助。

煤炭企業(yè)；開采復(fù)墾技術(shù)；研究

1 土地復(fù)墾概述

1.1 土地復(fù)墾原則

土地復(fù)墾是指工業(yè)用地的再利用生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，我國在進(jìn)行土地復(fù)墾工作時遵循“誰損毀，誰復(fù)墾”原則，這就要求有關(guān)土地生產(chǎn)、建設(shè)等活動的工業(yè)企業(yè)，在生產(chǎn)或建設(shè)過程中，應(yīng)注重對土地資源的保護(hù)工作，保證土地資源的再利用[1]。

1.2 邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)

邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)是指企業(yè)在生產(chǎn)活動中，為了降低土地?fù)p毀程度，將開采工藝與復(fù)墾技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)采礦與復(fù)墾同步進(jìn)行的技術(shù)。邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)在土地復(fù)墾的應(yīng)用關(guān)鍵是在土地發(fā)生沉陷前或在沉陷過程中對土地采取相應(yīng)的預(yù)防措施。因此，邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)在應(yīng)用過程中要保證復(fù)墾方案與開采方案的有效結(jié)合，制定相應(yīng)的防范措施，爭取在土地沉陷前就做好土地復(fù)墾的預(yù)防工作。

2 煤炭企業(yè)井下邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)研究

2.1 邊開邊采邊復(fù)墾的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

雖然我國煤炭事業(yè)起步較早，但土地復(fù)墾技術(shù)的研究卻相對較晚，常用的土地復(fù)墾工作大都是先開采，后治理，如：充填復(fù)墾、疏排復(fù)墾和梯田式復(fù)墾技術(shù)等。傳統(tǒng)的復(fù)墾技術(shù)相比于邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)所恢復(fù)的土地率要低，在長期發(fā)展過程中不利于土資源的再利用。

傳統(tǒng)的復(fù)墾技術(shù)如圖1所示：

圖1 傳統(tǒng)復(fù)墾技術(shù)原理圖

傳統(tǒng)土地復(fù)墾技術(shù)在進(jìn)行土地復(fù)墾過程中，并沒有將外來土源考慮在內(nèi)，圖1采用的復(fù)墾技術(shù)是挖填復(fù)墾，其為了實(shí)現(xiàn)土地的內(nèi)部平衡，只是在季節(jié)性的積水區(qū)進(jìn)行挖深墊淺，對部分土地進(jìn)行了復(fù)墾，土地恢復(fù)比例較低。

邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)如圖2所示：

圖2 邊開邊采復(fù)墾方式狀態(tài)圖

通過圖2（a）我們可以了解到，邊開采邊復(fù)墾技術(shù)是當(dāng)?shù)孛娉料菁磳⑦_(dá)到潛水位位置時，預(yù)先將部分表土和心土進(jìn)行分層剝離，然后在沉陷土地區(qū)域進(jìn)行交替回填，最終達(dá)到復(fù)墾效果如圖2（b）中的A、B、C區(qū)域。通過圖1與圖2（b）的復(fù)墾結(jié)果比較可以發(fā)現(xiàn)，采用邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)可以復(fù)墾出更多的土地面積，能夠?qū)崿F(xiàn)最大化的土地復(fù)墾率，有利于土地資源的循環(huán)再利用[2]。為了方便計(jì)算土地恢復(fù)率R，將地面塌陷面積設(shè)為S，傳統(tǒng)的土地復(fù)墾面積設(shè)為S1，邊開邊采邊復(fù)墾面積設(shè)為S2，則R1=S1/S=(A+B)/S,R2=S2/S= (A+B)/S，如淮南某礦場，利用該復(fù)墾技術(shù)，其復(fù)墾結(jié)果如下：

采用邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)的復(fù)墾面積要比傳統(tǒng)復(fù)墾面積多3倍左右，且耕地恢復(fù)率提高了25.08%，積水面積減少了25.79%。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)的核心就是在未發(fā)生和正在發(fā)生土地沉陷時，利用復(fù)墾技術(shù)對土地進(jìn)行保護(hù)，恢復(fù)土地利用率。在復(fù)墾過程中，土地復(fù)墾效果的好壞不僅與復(fù)墾技術(shù)，還與地質(zhì)結(jié)構(gòu)、開采工藝和復(fù)墾原理等因素有關(guān)，因此，在邊開邊采邊復(fù)墾過程中，需要注意以下幾點(diǎn)對土地復(fù)墾效果的影響：

2.2.1 復(fù)墾位置與復(fù)墾范圍的確定。在采煤過程中進(jìn)行土地復(fù)墾工作，首先就需要確定土地復(fù)墾的位置和范圍，只有將復(fù)墾位置與范圍進(jìn)行確定，煤炭企業(yè)才能有針對性的進(jìn)行復(fù)墾工作，提高土地復(fù)墾工作的工作效率。如：土地復(fù)墾技術(shù)人員需要依據(jù)地下儲煤情況進(jìn)行分析與研究，然后分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地面損毀的分布及演變特點(diǎn)，合理地確定復(fù)墾位置和范圍。可采取邊采邊復(fù)措施對擬損毀土地進(jìn)行恢復(fù)治理的位置與范圍。通常情況下，煤炭企業(yè)大都在即將開采或正在開采的工作面上方進(jìn)行復(fù)墾，復(fù)墾范圍的確定方法有很多，復(fù)墾技術(shù)人員可以選擇成本投入較低，復(fù)墾范圍確定最準(zhǔn)的方法進(jìn)行確定，如：可以利用幾何法，通過對耕地破壞影響因素的分析，確定復(fù)墾范圍；利用耕地?fù)p害邊界角法劃定動態(tài)復(fù)墾邊界。

2.2.2 復(fù)墾時機(jī)的選擇。在最佳的時間內(nèi)對土地進(jìn)行復(fù)墾，可以達(dá)到土地復(fù)墾率的最高水平，因此，復(fù)墾時機(jī)的選擇非常重要。由于復(fù)墾工作涉及到的內(nèi)容比較多，而土地沉陷程度、動態(tài)復(fù)墾工程類別等等，其對土地復(fù)墾工作的開采影響比較大，很多因素都是難以用數(shù)字來量化的，導(dǎo)致土地復(fù)墾技術(shù)的選擇客觀性偏低。

2.2.3 復(fù)墾高度的設(shè)計(jì)。在確定企業(yè)復(fù)墾高度的時候，要結(jié)合開采區(qū)域的地形與地質(zhì)、采煤技術(shù)和相關(guān)的土地利用類型。如：對單一煤層開采引起的土地沉陷可以選擇相應(yīng)的標(biāo)高設(shè)計(jì)；對多煤層引起的土地沉陷其復(fù)墾高度是隨時變化的，應(yīng)利用沉陷模式試驗(yàn)，分析地表下沉空間位置，結(jié)合地表地形圖分析礦區(qū)動態(tài)DEM模型,從而確定各階段復(fù)墾標(biāo)高。

結(jié)束語

通過對煤炭企業(yè)井工邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)的分析與研究，我們可以發(fā)現(xiàn)邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)的土地復(fù)墾效率較傳統(tǒng)復(fù)墾技術(shù)的土地復(fù)墾效果要好，有利于土地資源的循環(huán)再利用。因此，企業(yè)土地復(fù)墾部門應(yīng)強(qiáng)化土地復(fù)墾的重要性，加大對土地復(fù)墾技術(shù)的研究力度，引入國外先進(jìn)的土地復(fù)墾技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提高企業(yè)的土地復(fù)墾水平，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]賈超.淺析井工煤礦邊開邊采邊復(fù)墾技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2016,14:42.

[2]王玉平.井工煤礦邊采邊復(fù)墾技術(shù)的探討[J].現(xiàn)代礦業(yè),2015,07:121-122+126.

[3]胡振琪,肖武,王培俊,趙艷玲.試論井工煤礦邊開采邊復(fù)墾技術(shù)[J].煤炭學(xué)報(bào),2013,02:301-307.

1004-7026（2016）15-0108-02

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10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.15.083