基于煤礦區土體有機重構的土地復墾技術研究

舒錕

摘 要：根據土地復墾基礎理論，以胡家河煤炭礦區土地復墾為例，綜合土體有機重構技術理論對其礦區土地復墾工程技術進行了研究，理清了開展礦區土地復墾的現實意義，解析了土體有機重構、土地復墾、礦區土地復墾的內涵特征，研究了礦區土地復墾的主要工程措施和技術方法。

關鍵詞：礦區;土體有機重構;土地復墾

中圖分類號 TD88 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）03-0114-03

Abstract： Based on the basic theory of land reclamation， taking the land reclamation of hujiahe coal mining area as an example， this paper studies the land reclamation engineering technology of hujiahe coal mining area by integrating the theory of soil organic reconstruction technology. This study mainly summarizes the background of land reclamation research and clarifies the practical significance of land reclamation in mining areas. The connotation and characteristics of soil organic reconstruction， land reclamation and mining land reclamation are analyzed; The main engineering measures and technical methods of land reclamation in mining area are studied.

Key words： Mining area; Soil organic reconstruction; Land reclamation

土地資源的不合理利用是人地矛盾的表現層面之一，是可持續、高質量發展的桎梏。對煤礦開采的土地資源浪費和生態環境破壞后果是人地矛盾的突出表現，對這些礦產資源開發與利用問題的關注呼吁土地復墾研究。煤炭資源作為我國的主要能源之一，支撐著我國經濟的快速增長，然而煤礦開采嚴重損毀了土地資源，破壞了生態環境。在我國土地資源緊缺和環境不斷惡化的背景下，煤礦區土地復墾不僅影響到用地指標平衡，是耕地保護、土地可持續利用的重要舉措，是礦產資源開采與土地良性利用的科學布控方法，不僅在資源利用層面構筑節約型導向，也在發展模式角度有力地踐行有序和可持續利用[1]。

基于提高糧食安全保障能力和改善當地生態環境目的，理論上工礦廢棄地可以復墾為耕地、園地、林地、草地和其他用地等。工礦廢棄地復墾對于改善局部生態環境、助推精準扶貧及優化土地利用結構具有重要的意義，對當地經濟社會發展起到了積極作用。經濟上提升了耕地的產出，增加了農民收入，補充了政府財政收入;社會效益上改善了農業生產條件，優化了農地布局，促進了耕地保護;生態效益上優化了局部環境，改善了土壤與水體質量，有效遏制水土流水，美化了村容村貌。同時工礦廢棄地復墾騰出的建設用地指標用于城鎮發展建設，在完善城市基礎設施、促進工商業發展、滿足居民物質文化需求等方面起到了積極作用[2]。礦區土地復墾后耕地社會價值大幅提升，社會效益顯著，與人們的心理預期相吻合;雖然得到的社會價值低于投資，但恢復了土地的使用價值，實現了“金山銀山”愿景，而且補充了耕地，保障了糧食安全及經濟建設發展[3]。

土地整治是指對低效利用、不合理利用和未利用土地的綜合整治，是對生產建設破壞和自然災害損毀土地的恢復利用，是土地整理、開發、復墾的統稱[4]。土地復墾工程是目前解決我國耕地資源緊缺的手段，但是隨著技術的發展，土地復墾已由原來簡單的土地平整、配套設施修建發展為土體有機重構。在陜西省寶雞市、華陰市廣泛分布著荒石灘地、廢棄地等，因此重構土體成為今后土地整治的主要方向和新增耕地的重要技術手段[5]。何如海等研究表明，我國年均新增耕地數量與質量下降趨勢明顯，土地重構工作亟需開展。張正峰等[6]得出土地整治工作正在由單一的增加耕地數量向提高土地質量和數量、有效改善土體結構、促進鄉村振興等多方面發展，進而為我國土地整治行業發展指明前進的方向。目前關于農用地復墾的土體有機重構研究較多，而針對礦區領域的土體有機重構相關土地復墾技術研究不多。為此，筆者根據土地復墾基礎理論，以胡家河煤炭礦區土地復墾為例，綜合土體有機重構技術理論，對其礦區土地復墾工程技術進行了研究。

1 研究區概況

胡家河井田位于陜西彬長礦區中北部的涇河東側，行政區劃隸屬彬縣北極鎮和義門鎮管轄，權屬明晰，地理坐標107°55′45″～108°04′00″E、35°08′45″～35°12′45″N。區內各鄉之間均有公路相通，礦井交通便捷。

1.1 地貌情況 研究區位于隴東黃土高原東南部，主要由黃土塬、梁、溝谷及平川組成，區內塬面較為平坦完整，周圍有河、溝切割。地勢總體呈北東高西南低之勢，塬面標高為+1170～+1200m，河川標高一般為+850～+870m，相對高差為180～200m。最高點位于井田西北西坡鄉，高程為+1200.47m;最低點位于井田西南涇河河谷，高程為+853.20m;兩者相對高差347.27m。

1.2 氣候水文 研究區屬暖溫帶半干旱大陸性季風氣候區，冬季干旱，夏季炎熱，四季分明，雨熱同期，氣溫日差較大，年降水量變化大，常出現干旱。每年3—5月份為西北季風期，最大風速12.7m/s。全區年平均降水量587.8mm，一般雨熱同季，年蒸發量1552.4mm。研究區屬涇河水系。涇河由北向南從井田西部邊界通過，至亭口鎮折為東南方向。其流量隨季節影響，枯水期水量陡減，流水清澈透明，最小流量1m3/s（1973年）;洪水期暴漲，且極其混濁，平均含沙量達155kg/m3，最大流量15700m3/s（1911年），年平均流量57.60m3/s。其他主要支溝大河渠、馬蹄溝、旺安溝流量季節性變化較大，一般雨季暴漲、旱季斷流。

1.3 土壤地質 根據《中國土壤分類體系》，研究區內土壤類型包括2個土綱即鈣層土和初育土，2個土類即半干溫鈣層土土質初育土和石質初育土，共4個亞類分別是黑壚土、黃綿土、新積土、石質土。研究區內地質構造簡單，地層傾角平緩，礦床位于當地侵蝕基準面以下。涇河從地表雖流經本區，但與深部礦體的水力聯系甚微。含煤巖層的富水性較弱，礦層頂、底板穩定，但其頂底板上覆的洛河組砂巖為一中等富水的含水巖層，故劃為“以裂隙巖層為主的地質條件簡單型礦床”，即二類一型。

1.4 土地利用類型 研究區礦井為生產類項目，項目區范圍為井田范圍。根據《土地利用現狀分類》（GB/T21010-2007）進行統計，研究區土地利用類型及面積如表1所示。

2 研究區復墾工程技術設計

2.1 耕作層土體重構 研究區內土地表層輕度裂縫則就地人工平整，中、重度裂縫區在重構耕作層前進行表土剝離，具體為沿地表裂縫和需要進行平整的地表傾斜部位剝離表土耕植土層，剝離寬度為裂縫兩側各0.4m，剝離深度根據表土層厚度確定，一般為0.3m，剝離耕作土就近堆放在裂縫兩側和平整范圍內。利用裂縫兩側及附近黃土對沉陷裂縫進行填充，在充填裂縫距地表1m左右時，每隔0.3m左右分層應用木杠或夯石分層搗實，使其干容重達到1.4t/m3以上，滲透系數小于0.001m/d。剝離的表土就近堆放在裂縫剝離表土范圍兩側。待平整土地后，立刻均勻回鋪表土，覆蓋耕層土壤，并進行人工平土。對于尚未穩定的沉陷區域，應略比周圍田面高出5～10cm，待其穩定沉實后可與周圍田面基本齊平;整修沉陷或裂縫區域損毀的田坎地棱等排灌設施，耕翻土壤，改善土壤物理性狀，恢復原有的耕作條件。

2.2 綠化工程 項目區生物化學措施主要為土壤培肥，土壤培肥對象沉陷范圍內復墾為耕地。研究區涉及的村莊搬遷后，首先將搬遷跡地上廢棄建筑拆除、挖除地基、剝離硬化地面、場地平整;其次，采取耕翻松土以及土地平整;最后進行道路建設、灌溉渠道建設以及土壤培肥。地面硬化區主要為房屋及院落內部、村內道路，房屋及院落硬化物主要為鋪磚，道路主要為砂礫石路面，硬化物厚度小于20cm;基礎主要為塊石，埋深小于1.5m。硬化物及基礎挖除采用挖掘機及推土機。在輕度、中度損毀區，對受損的樹木及時扶正樹體，填補裂縫，保證正常生長。在不影響植株正常生長的地區，裂縫處理方法同耕地區裂縫填充方法。對于植物根系附近裂縫，采取就近取土直接充填、拍實。在重度損毀區，由于地表塌陷可能導致地表坡度變陡等，加劇水土流失，降低地質穩定性。對此類地區，由于坡度較大，且為保證原植株的正常生產，采取在補植區局部整地。

根據礦區所處的地理位置及氣候、立地條件等因素，主要考慮選擇適應能力強、有固氮能力、根系發達、生長速度較快、播種種植較容易、成活率高的樹種進行補植，種植點一般采用三角形等方式配置。每隔一定距離成排地挖月牙形坑，坑平面呈半圓形，長0.8m，寬0.4m，坑深0.5m。整地時注意先將表土堆于坑的上方，然后將心土刨向下方，圍成弧形土埂，踏實。埂高0.2m，頂寬0.2m，最后將表土填入挖成的坑內。坑兩端開挖寬、深各0.2m的倒“八”字形截水溝。樹苗栽植于坑底外側。全部采用植苗造林，帶土坨或容器苗種植。栽植時根系舒展，不可窩根或露根，覆土高度高于苗木根徑5cm為宜，分層踩實，保留15cm左右深的坑，以利于蓄水保墑。

2.3 水源工程 項目區位于缺水地區，當地農作物生長的最大制約因素就是水分條件。根據項目區土地利用總體規劃，結合其農田水利建設規劃，研究區配套一定規模的集水窖。項目區水窖配套的集水面主要采用梯田的自然坡面，由田間溝渠將匯流順接引入。根據集雨面地表物質特性，12h降雨量大于8mm的降雨可形成匯流。根據氣象資料，長武縣和彬縣年均降雨量580～600mm ，設計水窖有效容積為50m3。水窖由沉沙池、進水管與窖體組成。結合項目區土質以及工程地質分析，擬采用薄壁水泥砂漿水窖。

2.4 道路工程 道路規劃設計首先充分利用原有道路，對損毀道路根據損毀程度差別進行修整或重建。農村道路為連接村莊之間的道路，根據現狀調查，農村道路多為砂礫石路面，在地表沉陷結束前，主要采取裂縫臨時充填的方式保證正常通行，待穩沉之后進行大型維修。田間道路為聯系村莊與田塊的道路，應能滿足農業機械及運輸農產品機動車通行，田間道路結合農村道路布設，路面寬4m，路面采用沙礫石結構。生產道路為田間耕作通行道路，河谷兩側生產道路結合田塊進行布置，設計路面寬度為2m，路面結構為沙礫石路面。梯田區生產道路結合梯田田面布局布置，道路采用“S”行盤繞而上，設計路面寬度為2m，素土夯實。

3 復墾土地土壤監測

土壤監測的目的在于，一方面為土地復墾工程施工后的土壤測土施肥，恢復地力服務，另一方面為土地復墾中將土體有機重構技術研究服務。各土壤樣點分別進行損毀前以及復墾后的監測，損毀前監測1次，復墾工程措施完工后以及管護的3年內分別監測1次，每個土壤樣地監測5次。由于內陸灘涂與裸地未采取生物復墾措施，土壤性狀變化不顯著，不進行土壤監測，只進行地表變形監測。即土壤監測的對象為沉陷區除內陸灘涂以及裸地外的所有地塊。每1hm2布設1個監測樣地，每個樣地布置樣點5個，隨機采集并進行樣品混合。損毀前樣地的土壤樣品要能代表損毀前樣點的平均地力，作為土壤質量本底值;復墾后的監測指標要與損毀前一致，以便于與本底值比較。監測指標及監測方法如表2所示。

4 討論

土地是一個自然、經濟、社會的綜合體，同時也是一個巨大的生態系統。該文基于礦區土體重構研究下探討土地復墾與生態重建的有機融合。胡家河煤礦土地復墾實施后，將形成綜合防護體系，有效地治理因煤礦開采造成的土地破壞，防止大量的水土流失現象及地質災害的發生，遏制生態環境的惡化，恢復因開采而破壞的植被。復墾對企業的經濟效益表現在土地損毀預防控制、減少損毀范圍與損毀程度，從而節約土地復墾費用，降低生產成本;對損毀土地及時復墾，減少損毀土地的補償時間以及補償費用;在發展礦區經濟的同時，為當地政府解決社會就業問題，穩定社會，產生社會價值，也有效改善礦區及其周邊地區的生產和生活環境。礦區土地復墾后，經濟效益、生態效益和社會效益得到明顯提升。

參考文獻

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（責編：徐世紅）

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