神木市煤炭開采對土地的破壞情況及復墾技術探討

趙通

摘 要 煤炭開采造成了地表沉陷、土地壓占等生態破壞問題，給開采地周邊居民的生活、生產造成很大的負面影響。基于此，分析陜西省神木市煤炭開采對土地的破壞情況，并根據破壞類型的不同，提出了適宜的土地復墾技術。對比落后的神木煤礦先開采后治理（復墾）模式，邊開采邊治理（復墾）模式才是保護生態環境的最佳選擇。

關鍵詞 煤炭開采;土地破壞類型;土地復墾技術;邊開采邊治理;陜西省神木市

煤炭作為我國的主要能源，其在一次能源構成中約占64%，盡管近幾年煤炭在能源消耗中占比降低，但依然在我國能源消耗中占有很大比例[1]。煤炭開采造成了各種各樣的生態破壞問題，如地表沉陷、土地壓占、挖損等，使礦區當地農業耕地、地表建筑物以及地底水資源遭受很大破壞，同時還會造成水土流失，導致土地沙漠化，最終使礦區當地生態環境破壞日趨嚴重，給當地居民的生活、生產造成很大負面影響。而陜西省榆林市神木市煤礦開采歷史悠久，導致大量土地被破壞，生態環境受損[2]。基于此，分析了神木市煤礦開采導致土地破壞的特點，并以此為切入點探討適合當地的土地復墾、生態修復技術，為以后的煤礦生態治理提供理論參考。

1 神木市煤礦區概況

神木市處于陜西省北部，位于北緯38°12′～39°27′，東經109°40′～110°30′，地域十分遼闊，儲有非常豐富的礦產資源，其中以煤炭為主，在勘探范圍內其可采煤層8層，最大單層厚度12.02 m，煤層地質構造簡單，近水平分布，瓦斯含量很低，埋藏深度小，有的地區煤層大面積裸露于地面，適于露天開采。而且，神木市有大量煤礦企業，國有重點企業13個，國有地方企業8個，鄉鎮煤礦128個，不僅有井工開采的礦井，還有露天開采的煤企。

2 神木市煤炭開采對土地的破壞情況

井工開采與露天開采這兩大類煤炭開采方式對土地破壞的情況不同。通常來講，井工開采造成的土地破壞以地表沉陷和矸石壓占土地為主，矸石壓占土地有時也會伴有重金屬污染土地;而露天開采導致的土地破壞是以采場挖掘與外排土場壓占地表土地為主。

2.1 地表沉陷破壞土地

陜西省榆林市神木市各礦區地形地貌、地質、開采等條件不同，開采地表沉陷破壞土地的程度也不盡相同，但大致可分為兩種。1）丘陵溝壑區：地下開采地表沉陷后，地形地貌無明顯改變，基本無積水，對土地影響程度較小，只有局部范圍產生地表裂縫或漏斗狀沉陷坑，個別地方會因地表沉陷而出現山體滑坡與泥石流等自然災害。2）風沙草灘區：地下開采導致地表沉陷后，沉陷區易發生季節性積水，加劇風沙草灘區的水土流失與土地沙漠化，對土地破壞程度較為嚴重。

2.2 矸石山壓占土地

井工開采產生的大量矸石會以矸石山的形式堆在一塊，不僅壓占土地，還可能會導致有毒有害的重金屬元素隨雨水污染周圍地面土壤以及地下水體資源。此外，還會因矸石山自燃產生有毒有害氣體污染大氣環境。

2.3 露天開采采場挖掘土地

露天開采在投入生產前期就要剝離煤層上土層，挖掘大量土地，但投入生產后，其萬噸煤的挖掘土地量比井工開采萬噸煤的挖掘土地量小，煤礦開采后也不會出現地表沉陷。

2.4 排土場壓占土地

露天開采通常是選取外排土場開采，其外排土場壓占土地地表面積通常是其挖掘土地面積的2倍左右。而且露天開采在剝離煤層上土層時，通常未嚴格按照土壤分層的結構進行分層剝離，而是利用機械器具進行時間短、速度快的不分層整體剝離，并堆放在排土場，導致堆放土壤資源不能在土地修復時進行合理利用。

3 神木市煤炭開采破壞土地復墾技術

針對陜西省榆林市神木市存在的井工開采時地表沉陷與矸石山壓占土地、露天開采時采場挖掘土地與排土場壓占地表土地的土地破壞特點，分析探討適于井工開采、露天開采的土地復墾技術[3-5]。

3.1 井工開采破壞土地復墾技術

井工開采引起的地表沉陷在丘陵溝壑地區只有局部地表裂縫，沉陷區基本無積水且會呈漏斗狀沉陷坑狀，因此可利用固體材料充填地表裂縫或規模小的沉陷區，再覆土恢復地貌，進行土地復墾。在選取充填固體材料時需因地制宜，可利用煤矸石作為充填材料，變廢為寶。當沉陷區規模較大時，可采用修梯田模式進行土地復墾，即沿地形等高線將土地破壞地區修建成梯田，且梯田坡度向內傾以利于土地攔水保墑，耕作時需等高耕作，以便于保持水土。

井工開采在風沙草灘區引起的沉陷，因其會出現季節性積水，可采用挖深墊淺復墾技術，在季節性積水沉陷區下沉較大的區域，利用機械將其挖深，可后期作為蓄水灌溉或養魚場地，利用挖出的泥土充填開采下沉較小的區域，進行土地平整后形成可適合耕種的田地。這種種植養殖相結合的農業模式對當地農民會產生顯著的經濟效益。

3.2 矸石山壓占土地復墾技術

矸石山壓占土地復墾應采用矸石充填和土壤修復技術相結合的復墾技術。1）充分利用矸石充填沉陷區或進行煤礦充填開采，修復沉陷區的土地，控制地表沉陷。2）在充分利用完矸石山的矸石之后，需對其壓占過的土地進行相關檢測，之后通過土壤物理、化學、生物、農業修復技術等單一修復技術或多種聯合修復技術進行土壤修復，最終滿足土地復墾目的。

3.3 露天開采采場挖掘土地復墾技術

露天開采采場治理規模大，當露天礦坑深度較深時，可先對礦坑四周進行檢測，確保四周圍巖無毒無害、整體性強、滲水率低，再根據當地實際情況改建成供水池、養魚塘或水上運動場地。若露天礦坑深度較淺，可選用梯田法復墾，具體可采用修挖平臺與平整土地相結合的方式，所修建的梯田水平尺寸與梯坎高度應根據采場坡度、土層厚度、工作量、復墾土地用途、灌溉條件綜合考慮確定。

3.4 排土場壓占土地復墾技術

露天開采通常采用外排土場開采，因此在排土場復墾時，只需對其外排堆積土堆進行合適處理，即可達到土地復墾目的。若排土場需復墾成適合農業種植的土地，應采用排土場整治與土壤層回填相結合技術，利用機械將排土場堆土整平，再在整平后的土地上回填覆蓋適合農業種植的土壤層，同時為了保證復墾土地表面不受到水侵蝕，復墾土地表面坡度應在1°～2°。若排土場需復墾成林地，應使用工程方法與生物復墾相結合技術，先對排土場斜坡進行防止斜邊的沖刷、滑坡工程處理，確保其穩定性，不會發生泥石流以及產生二次污染，然后采用生態技術，在排土場上挖出小坑栽入樹苗，回填松軟客土，其具體樹苗類型需根據排土場具體情況選擇。

4 結語

通過對神木市煤炭開采土地破壞特點分析得出了神木市存在的土地破壞類型，同時根據不同土地破壞類型，分析得出了適合當地的土地復墾技術。先開采后治理的復墾模式不合理，極大破壞了生態環境，又增加了復墾工程量。因此，在后期煤炭開采時，應選擇邊開采邊治理的復墾模式，如采用充填開采，既可控制地表沉陷，又利用了煤礦生產的矸石，減少了地上生態環境破壞與土地復墾工作量。

參考文獻：

[1] 范維唐.21世紀中國能源[A].中國煤炭學會.21世紀中國煤炭工業第五次全國會員代表大會暨學術研討會論文集[C].中國煤炭學會：中國煤炭學會，2001：5-10.

[2] 李樹志.我國采煤沉陷土地損毀及其復墾技術現狀與展望[J].煤炭科學技術，2014，42（1）：93-97.

[3] 李鳳明.我國采煤沉陷區治理技術現狀及發展趨勢[J].煤礦開采， 2011，16（3）：8-10.

[4] 中國煤炭學會.2016-2017煤礦區土地復墾與生態修復學科發展報告[M].北京：中國科學技術出版社，2018.

[5] 白中科，鄖文聚.礦區土地復墾與復墾土地的再利用——以平朔礦區為例[J].資源與產業，2008（5）：32-37.

（責任編輯：劉昀）