王靜
摘 要:煤礦塌陷區不但加劇人地矛盾、礦地矛盾,也對生態環境產生一系列的影響。文章提出利用湖泥充填塌陷區,采用圍堰修筑、回淤清理、吹填區整平等相關工程措施對采煤塌陷區進行整平。結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,恢復生態系統,提高農村居民生活質量創造有利條件。對相似地質條件下煤礦塌陷區的復墾工作具有借鑒作用。
關鍵詞:徐莊煤礦;塌陷區;生態復墾;人地矛盾
1 概述
我們對各種資源開發利用,享受現代文明的同時,也在對大自然進行著破壞,生存與發展是人類歷史走向未來的永恒主題[1]。土地資源的可持續利用是當今人類面臨的重大課題,而土地復墾整理是土地資源可持續利用的重要措施之一。通過土地復墾整理能增加有效耕地面積,實現耕地總量動態平衡,提高土地質量,促進土地集約化利用[2]。土地復墾整理對于緩解人地矛盾,改善農業生產條件和生態環境,促進農村現代化建設和經濟發展具有極為重要的意義[3]。
2 項目區概況
上海大屯能源股份有限公司徐莊煤礦復墾項目區位于徐莊煤礦工業廣場東南側,江蘇省沛縣大屯鎮境內。復墾區屬于黃淮沖積平原,為第四系覆蓋區,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。由于塌陷區屬高潛水位礦區,土地塌陷后大面積積水,且項目區內河流較為發達,特別是其東為京杭大運河與順堤河,具有充足的水資源。該復墾區在塌陷之前標高為34.0m左右,因受徐莊煤礦地下采煤影響,地表變形嚴重,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,農田水利設施破壞,嚴重影響農業生產。
3 采煤塌陷地復墾的必然性
采煤塌陷土地的復墾治理不僅是復雜的社會系統工程,而且也是一項技術要求高而又多變的工程,因此,對塌陷地的復墾治理應選擇的工程措施、適宜的利用方向和層次,并使之成為一個老礦區塌陷地復墾治理的最佳匹配,需要有新的思路和技術上的不斷創新,才能真正在塌陷地復墾治理中落實科學的發展觀[4]。
雖然徐莊煤礦復墾區內塌陷深度較大,但該區靠近京杭大運河,具備采用河泥充填塌陷地復墾優勢條件,能夠將塌陷土地復墾為耕地,甚至恢復到原先高程,有效增加耕地面積,實現耕地總量動態平衡戰略。再者該復墾區域計劃使用湖泥充填塌陷區,湖泥中含有大量的農業生產需要的要素,能夠提高復墾區土地的生產能力,從而增加農產品的產量,提高了村民的農業經濟。因此,通過合理的復墾,可以提高土地質量、增加耕地數量,改善土地生產環境、優化土地利用結構,還可以緩和礦地矛盾,減輕礦區經濟負擔,為礦區的更一步發展鋪平更為廣闊的道路。
4 采煤塌陷地復墾治理的主要方法
4.1 土地復墾工程
徐莊煤礦塌陷地復墾采用湖泥充填塌陷地。土地復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,具有排距遠、產量高、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,船體在機艙內和絞刀頭吸口處各有一套泥漿泵,兩泵串聯運行,該船船長27m,寬7.2m,最大挖深14m,有效挖寬50m,設計排距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。施工時從取土區挖土直接吹填到排泥區,日產量1.0~1.2萬方。
該復墾工程土方來源于湖東大屯和徐莊村塌陷地,其中第一、第二和第三復墾區直接將湖泥充填到塌陷地,其平均運輸距離為2.5km;第四和第五復墾區直接充填到塌陷地,平均距離為3.0km;第六復墾區的充填湖泥存放在第四復墾區,再通過推土機推到第六復墾區。在湖泥充填穩定后,地表高程在平整后達到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,鋼樁圍堰外側用鐵絲綁竹蒿橫向固定,圍堰內側則用鐵絲綁竹芭,竹芭內側掛上土工布,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,需在圍堰每間隔5~8m左右在鋼樁圍堰內側埋設地壟固定。此種圍堰修筑具有施工方便、堅固耐用、退水回於小、吹填結束后可結合修筑田間道路長期使用的特點。
4.3 回淤清理、吹填區整平等相關工程
回淤清理:工程結束后采用1.0m3抓斗式挖泥船挖泥,結合長臂挖掘機接力,將順堤河內固結的淤泥重新拋到排泥區內,將順堤河清理到原始河底高程。
吹填區整平:吹填區平整需在吹填結束1年左右進行,采用濕地160型大推土機配合1.0m3挖掘機進行平整,直到達到設計平整度,平整后土地高程不超過3cm。
水利工程:排水溝按照規劃設計規格進行施工,保證溝壁厚度不小于15cm。生產橋采用混泥土橋板鋪設,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,鋪設厚度在10cm以上。
5 復墾效益
5.1 社會效益
通過采煤塌陷地的復墾,復墾區大面積的積水塘將得到有效的利用,新增大量耕地,是復墾區村組村民人均耕地有較大的提高,復墾的土地通過科學規劃,增加生產的技術投入,引進先進生物品種,可使復墾的有限土地資源發揮出最大的效益。
由于采煤塌陷引起復墾區礦地矛盾,工農矛盾非常突出,影響了當地居民的生產和生活,通過對塌陷地實施復墾,可以有效的增加當地居民的耕地土地,緩和礦地矛盾,穩步提高農村居民人均收入,人民的生活水平得到改善,減輕了農民負擔,協調了企業和地方關系,促進了社會安定團結。
5.2 生態效益
采煤塌陷后,夏季低洼積水,茅草叢生,生態環境十分惡劣。土地復墾以后,土地平整綠樹成行,建成高效生態農業景觀;并且通過開挖斗溝與農溝,將使塌陷積水得到有效排放,耕地漬害得到有效的控制。通過礦區土地復墾,被破壞的礦區生態系統得到改善和恢復,有效的改善大氣環境,防止水土流失和環境污染,防治澇害和漬害,有效地改善了農業生產條件和農村居民生活質量。
6 結束語
采煤塌陷地的復墾不僅是一項復雜的社會系統工程,而且也是一項技術要求高而又多變的工程。利用湖泥充填塌陷區,采用圍堰修筑、回淤清理、吹填區整平等相關工程措施對采煤塌陷區進行整平,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,恢復生態系統,有效地改善了農業生產條件和農村居民生活質量提供有力保證,使得礦區利益最大化。
參考文獻
[1]張宏偉,郭忠平.礦區綠色開采技術[M].徐州:中國礦業大學出版社,2008.
[2]張吉瑞.談采煤塌陷地復墾——以徐州賈汪區煤礦為例[J].資源·產業,2005,7(2):25-28.
[3]丁志娟,張寶泰.淺談龐莊礦區煤礦塌陷地的綜合開發利用[J].煤礦安全,2006,7:28-29
[4]劉貴明.平頂山礦區土地塌陷影響與整治[J].煤礦環境保護,2001(3).