煤矿土地复垦与生态恢复

井工煤矿土地复垦与生态恢复

主要内容井工煤矿基本概况井工煤矿土地损毁特点井工煤矿损毁土地复垦技术井工煤矿的基本概况井工煤矿土地损毁特点井工煤矿损毁土地复垦技术主要内容1.煤炭在经济社会发展中的地位和作用中国是世界上少数几个能源以煤为主的国家之一。2010年，煤炭占一次能源产量的76.8％，占一次能源消费量的68.0％。中国是世界最大的煤炭生产国和消费国。2010年消费量达32.2亿ｔ。煤炭提供了76％的发电量，42％的化工原料，约30％的民用能源。相比之下，日本2009年煤电仅占发电量的18.0％；化工原料几乎完全采用石油和天然气；民用能源几乎完全不用煤，煤炭仅占民用能源消费量的0.1％。2.煤炭生产中国原煤产量1989年超过美国，居世界第一位。2010年产量达32.35亿ｔ，占世界的44.5％，相当于位居世界第二的美国的3.3倍。过去10年，中国通过关闭小矿、建设大矿、兼并重组，提高产业集中度，全国煤矿总数由2000年的3.32万个减到2010年的1.1万个。“十一五”期间关闭小矿9000个，淘汰落后产能4.5亿t／a。中国千万吨级煤炭企业由2000年的18家，增至2010年的50家。2010年，已有10家5000万ｔ级、５家亿吨级大型煤炭企业，产量约占全国的44％。。2.煤炭生产2.煤炭生产2.煤炭生产中国煤炭生产条件较差。煤炭资源90％分布在经济欠发达、生态环境脆弱地区，适于露天开采的储量仅占7％。目前矿井平均开采深度已超过500ｍ，东部地区大部分矿井超过700ｍ，最大已超过1200ｍ。主要内容井工煤矿的基本概况井工煤矿土地损毁特点井工煤矿损毁土地复垦技术井工煤矿土地损毁特点

----沉陷因地下开采导致地表沉降、变形，造成土地原有功能部分或全部丧失的过程。土地沉陷：土地沉陷丘陵区万吨煤塌下系数的范围是：0.64～9.81，平均值：3.66

山区万吨煤塌陷系数的范围是：1.3～3.31，平均值：2.36井工煤矿土地损毁特点

----压占煤矸石是煤在形成过程中与煤伴生或共生的一种坚硬岩石，是我国目前最大的固体废弃物源，占全国工业废料的20%以上。全国历年累计堆放的煤矸石约50亿t，规模较大的矸石山有1900多座，占用土地约1.5万hm2，堆积量每年还以1.5～2.0亿t的速度增加。全国每年除综合利用约6000万t外，其余大量的煤矸石堆积在地表，形成了矸石山，侵占大片农田，同时在自然条件下通过水、气污染环境。井工煤矿土地损毁特点

----压占详见文中P10-11项目组成一览表某矿区项目组成矿井选煤厂高岭岩厂园区公共设施地面运输工程场外管线工程铁路专用线场外道路供排水管线场外供电线路井工煤矿土地损毁特点

----占用选煤厂塔山铁路装车站公共设施区预留场地矿井工业园区布置图高岭岩深加工厂工业园区主干道截洪沟工业园区鸟瞰图N本期工程预留工程学习要点井工煤矿的基本概况井工煤矿土地损毁特点井工煤矿损毁土地复垦技术1.居住与商业用地6.生态农业用地2.工业与仓储用地4.湿地公园用地3.道路广场用地5.休闲旅游用地7.矿山公园用地8.农用地井工煤矿土地复垦技术

----之一：土地利用方向1.居住与商业用地位于城市中心或接近城市中心的成片己稳定的采煤塌陷地，在地形、水源、地质等方面满足要求时应根据开采年限、煤层倾角、煤层厚度、开采方法、开采深度、建筑物用等采用地基加固技术、沉降缝技术和结构加固技术保证基础和结构的稳定。填充沉陷地地表稳定后，满足稳定性要求方可建筑。地基承载力、变形和稳定性指标应符合《建筑地基基础设计规范》，地基处理应符合《建筑地基处理技术规范》。鹤岗市沉陷区治理工程新建小区照片1.居住与商业用地模式抗变形建筑小区抗变形高层住宅抗变形工业小区2.工业与仓储用地对于接近中心城市成片己稳定的采煤塌陷地，可在循环经济和工业生态学理论的指导下将其再利用为工业与仓储用地。应根据城市发展战略合理确定工业与仓储用地规模，为未来的城市支柱产业留有足够的空间。再利用过程中应进行充填、土地平整，并完成道路、水、电、通讯等基础设施配套建设。应采用地基加固技术、伸缩缝技术和结构加固技术保证基础和结构的稳定。填充沉陷地地表稳定后，加载进行稳定性分析，满足要求方可建筑。2.工业与仓储用地模式唐山市在沉陷区建的工业厂房3.道路广场用地模式对于城市行政、商业、文化等重要公共设施中心存在以稳定塌陷地的，可结合城市规划将其再利用为道路广场用地。道路广场用地是指城市中道路、广场和公共停车场等设施的建设用地。再利用过程中可运用充填法，进行分层充填或把伸入城区的塌陷废弃地的塌陷水面进行治理，将其改造成城市道路广场绿化用地。沉陷区治理后的休闲广场一角沉陷区治理后的观光风景区4.湿地公园用地对靠近城区，塌陷面积较大，塌陷较深，积水较多，且交通方便的但不适合作为城市建筑用地城市塌陷废弃地可以再利用为湿地公园。再利用过程中应采用充填、挖深垫浅、土地平整等技术对其地貌进行适当重塑，以满足景观需求。应采用水体净化技术保持湿地公园中的水体清洁，湿地公园水质标准应符合《景观娱乐用水水质标准》（GB12941-91）和《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中III类功能水域水质的最低要求。5.湿地公园用地模式唐山南湖公园青龙河入口芦苇缓冲带

小南湖芦苇、香蒲净化带

青龙河入口凤眼莲过滤带

凤眼莲围网

睡莲净化带

荷花净化带

小南湖湖水出口水生植净化组合

小南湖水生植净化组合

治理后的沉陷水体景观5.生态农业用地对于距市区较远的高潜水位塌陷区，可采用挖深垫浅法，构建良好的农林渔禽生态模式。对于距市区较远的塌陷区，也可以根据地面建筑物受损程度和下沉深度，采取简单的充填式或非充填式复垦技术和必要的整平措施，将其恢复为对土壤条件要求不高，生长力强的果树。6.生态农业用地模式淮北采煤沉陷地上的生态养殖场6.休闲旅游用地对靠近城区，塌陷面积较大，塌陷较深，积水较多，且交通方便的采矿塌陷废弃地，对采煤塌陷地的水面、洼地、坡地采用充填、挖深垫浅、土地平整以及地基加固等措施进行综合改造，可再利用为生态休闲旅游用地。休闲旅游用地包括水产养殖、果园采摘、菜园采摘、花园欣赏、池塘垂钓、观光生态工业园、会务、商务、旅游接待及住宿、餐饮、娱乐、健身等多个区块。7.休闲旅游用地模式徐州汉皇宫效果图7.矿山公园用地对于具备以下条件的采煤塌陷废弃地可以把开发开发过程中遗留下来的踪迹和与采矿活动相关的实物进行保护，建设成为矿山公园：（1）国际、国内著名的煤矿山或独具特色的煤矿山；（2）拥有一处以上珍稀级或多处重要级矿业遗迹；（3）区位条件优越，自然景观与人文景观优美；（4）基础资料扎实、丰富，土地使用权属清楚，基础设施完善，具有吸引大量公众关注的潜在能力。城市塌陷废弃地矿山公园建设应满足《中国国家矿山公园建设工作指南》的各项要求。8.矿山公园用地模式8.农用地对靠近农村，塌陷面积较大，塌陷较小，积水较少，且交通方便的采矿塌陷废弃地，对采煤塌陷地的水面、洼地、坡地采用充填、挖深垫浅、土地平整技术进行复垦，可复垦为农用地。浅积水塌陷区由于水浅不能养鱼，地涝不宜耕种，并且周围农田雨季沥涝、旱季泛碱，形成大片“荒芜”景观。其综合开发方向是充分利用开采塌陷形成积水的条件发展渔业，把塌陷前单纯种植型农业，开发成种植、养殖相结合的生态农业。主要工程措施为挖深垫浅，即将塌陷较深的区域再挖深，使其适合养鱼、栽藕或其他水产养殖，形成精养鱼塘，然后将挖出的泥土垫到塌陷较浅的区域，使其地势抬高成为水田，或旱田，建造林带或发展果品业。井工煤矿土地复垦技术

----之三：挖深垫浅、充填挖深垫浅复垦示意图

山东兖州矿区煤矸石分层回填塌陷区作为耕地山东兖州矿区煤矸石回填塌陷区作为耕地汽车复垦施工法：主要应用于运输较远的挖深垫浅复垦工程；主要的优点：利用了汽车运输设备的简单灵便以及长距离运输的优点，弥补了挖掘机及推土机施工受操作距离限制的弊端。铲运机复垦：弥补了泥浆泵“挖深垫浅”复垦、推土机复垦的缺点，在大面积、长距离剥离和回填表土等土石方工程有突出优势，将中小型铲运机应用于大面积塌陷地的复垦中大幅度提高了工程复垦效率，取得了明显的社会经济效益和环境效益。矸石充填土壤剖面构建覆土厚度试验不同充填矸石覆土厚度农作物长势对照图

处理一（覆土30cm）处理二（覆土70cm）

矸石充填土壤剖面构建覆土厚度试验矸石充填土壤剖面保水试验土壤剖面水分监测矸石充填复垦模拟小区精养鱼塘网箱养鱼复垦耕地复垦林地蔬菜大棚林下食用菌种植葡萄种植园养鸭场土壤改良试验不同有机无机培肥组合绿肥改良人造“石质荒漠”，无土、缺水、干热、强酸、有毒、缺少植物种子和残根，不具备植物更新和生存条件；“土壤”孔隙主要为大孔隙，毛管孔隙少；地表温度一般高4-10℃，在夏季高温时，地表可达40-50℃。幼苗很难成活。矸石山地表可见“盐斑”、“盐霜”，此类可溶盐是矸石风化的产物，在矸石山表面累积，呈斑状，短期内存在。重金属含量正常；自燃后的矸石，其pH值也可达到3-4。此种强酸性风化物不能生长植物，故要用石灰、石粉调节酸度。井工煤矿土地复垦技术

----之三：矸石山复垦技术物理结构以风化颗粒为主，颗粒以石、砾为主，砂及粉砂可占10-40%，粉砂以下颗粒很少。须经过石质风化-低等植物侵占-高等植物衍生等演替阶段，需要50-100年的时间。井工煤矿土地复垦技术

----之三：矸石山复垦技术基质改良1.化学物质改