低深水位沉陷区与高潜水位沉陷区废弃地生态修(3)
[3]徐州矿务集团有限公司旗山煤矿矿山地质环境保护与恢复治理方案[R].徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公限,2012.
[4]徐贾工业走廊地质环境调查评价报告[R].徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公司,2013.
[5]牟宇峰.生态城区规划与实践研究——以福州奥体片区为例[J].福建建筑,2015(6).
[6]姬宗皓.济宁地区煤炭塌陷区生态恢复与治理研究[J].山东国土资源,2008(12).
[7]方创琳,毛汉英.兖滕两淮地区采煤塌陷地的动态演变规律与综合整治[J].地理学报,1998(1).
1 概述煤炭资源是国民经济发展的主要能源,但煤炭开采对地质环境带来了较严重的影响与破坏,不仅引发或加剧了次生的地质灾害,如地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡及泥石流等,并且产生了许多煤矿废弃地,影响了矿山地质环境及生态环境,影响及破坏了正常农业生产及居民生活,带来了一系列的社会矛盾。近年来,随着国民经济的发展,国家加大了对矿山环境的保护与恢复治理,提出了即要发展经济,又要青山绿水。因此,煤矿地灾治理及废弃地生态修复越来越受到重视,煤矿废弃地生态修复技术在矿山环境保护与恢复治理中不断有新的创新,越来越多的新技术与新方法在生产实践中被应用。煤矿井工开采所产生的废弃地主要有沉陷区、煤矸石堆放场、道路及排土场等。低深水位区主要分布于山地、丘陵地带。高潜水位区主要位于东北区与华北区,其中东北区主要为东北平原,华东区及黄淮平原,高潜水位矿区包括了14大煤炭基地中的5大基地,即:两淮、鲁西、河南、冀中、内蒙古(东北部分)。低深水位区主要分布于我国的西北地区、西南地区及南部山区[2]。2 高潜水位采煤塌陷区特征、划分及生态修复2.1 特征在高潜水位区,地面塌陷后一般在盆底区形成积水区,陆生生态环境退变为水生生态环境,在坡地区形成裂缝及塌陷沼泽地与季节性积水塌陷地,裂缝会随着时间的推移而逐渐缝合,陆生生态环境退变为沼泽生态环境,而在沉陷边缘区形成大量的裂缝,裂缝随着时间推移不易缝合。高潜水位区采煤塌陷还有其它特征。(1)地表塌陷相对面积大;(2)地表下沉速度快,活跃期短;(3)高潜水位,易积水;(4)地表产生台阶式 高潜水位区采煤塌陷区划分按沉陷性质分类为3种类型:(1)非积水塌陷干旱地区:一般不积水,地面起伏较大,凹凸不平,部分区域形成裂缝、陷坑等;(2)塌陷沼泽地与季节性积水塌陷区:主要分布在地势无明显起伏及排水不甚顺利的区域,雨季地表因积水而形成沼泽,土壤常有盐渍化现象,常可在积水盆地边缘湿地见到盐(碱)类矿物结晶情况,土壤板结,基本失去了种植农作物的功能,是该类矿区的主要塌陷类型;(3)塌陷地常年积水:一般多表现在煤层厚度大(一般大于3m)或多煤层开采,顶板多为泥岩,机械强度偏低,地表下沉量与煤层厚度基本相等,面积占塌陷区的30%~40% 高潜水位区主要的生态修复技术及采取的生态工程2.3.1 生态修复技术由于矿井处于高潜水位地区,易积水,生态修复技术主要采用裂缝充填,生态还原采用挖深垫浅等技术手段。塌陷区根据塌陷深度的不同,实行不同的治理措施。(1)在下沉小于2.0m的地区,一般采取工程措施修复整平,改进水利条件,即可恢复原有土地的实用价值。一般这种塌陷地面积最大,地表虽然下沉,但土层并未发生较大变化,土壤养分也变化不大。复垦工程措施为挖深垫浅措施;(2)在沉陷大于2.0m的地段,造成沉陷区常年积水成为洼地。这种塌陷地修复的主要方向是以水产养殖业为主,兼与发展农林业并重,修复的主要工程措施为挖深垫浅,然后再用挖出的泥土垫到浅的沉陷区,使其地势抬高恢复原有的生态环?主要采取的生态修复工程生态修复主要是采矿引起的地质灾害治理工程,回填地裂缝及地面塌陷的治理工程:(1)地裂缝的回填,地面塌陷的回填与整平;(2)塌陷道路的的修复,塌陷水利工程的修复等。采矿所引发的沉陷区生态修复工程主要是5个方面:(1)挖方与填方。采用挖深垫浅、造湖(塘)和造地相结合的方法,依据勘察成果,分块段确定挖深、回填标高。(2)排水工程。根据挖填方后的地表标高,并结合治理区周边排水系统情况,进行综合设计。(3)护坡工程。根据挖填方工程布局,合理布置护坡工程。(4)绿化工程。绿化用地以种草为主,道路两侧植树。(5)其它:包括绿化、植树。另外一些地段需进行生物化学工程,改善和修复土壤 治理区施工顺序(1)未积水区表土剥离,积水区排水;(2)开挖水域,并将土运至农田区回填;(3)整平农田区填土;(4)修建边坡支护及农田道路、水利设施。3 低深水位采煤塌陷区特征、划分及生态修复3.1 特征在地下水较低的高深水位区,地面塌陷后不会出现地面的积水现象,只是降低了地面的标高,地形上发生了变化,土地的地类属性不会改变或变化,其对地表的破坏主要表现为地质灾害的产生,如地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌及泥石流等等。所产生的废弃地主要有排土场、沉陷区、煤矸石堆放场、开采坑、道路等。其分布特征主要是分布于山区的山地地带、丘陵地带及中西部 采煤塌陷区划分采煤塌陷区划分一般按照地面塌陷对土地生产力的破坏形式,一个充分采动的沉陷盆地可划分为3个不同的损坏区。(1)沉陷边缘裂缝区,坡地区和盆底区,沉陷边缘裂缝区的破坏的主要表现形式为裂缝和台阶;(2)坡地区的主要破坏形式为附加坡度的产生,平地变成了斜坡地;(3)盆底区的破坏形式主要表现为地面标高的变化和地表?主要的生态修复技术及生态修复工程3.3.1 主要的生态修复技术(1)采矿引起的地质灾害治?主要生态修复工程采矿引起的地质灾害治理工程:主要是针对采矿引发的地裂缝、地面塌陷、滑坡、崩塌及泥石流的治理工程。一般选择经济适用的工程方法进行综合整治,以消除地质灾害隐患与恢复基本的地质环境为目的。其治理工程主要包括:地面塌陷的回填、整平;滑坡、崩塌及泥石流的消险工程,同时包括坡顶排水工程、削坡减载工程、加固工程、危岩清理工程、支挡工程等。必要时可与绿化基础工程设计相结合。沉陷区生态修复工程:主要包括:土地平整、地裂缝充填;草皮铺植、客土植生植物护坡、植被混凝土(挂网客土喷播)、鱼鳞坑复绿的设计、排灌工程设计、客土工程设计等。(1)表土剥离及恢复工程;(2)土地平整、地裂缝充填及客土工程:①土地平②地裂缝充填;③客土工程。(3)配套工程。①道路、线路工程;②农田水利工程,包括:截(排)水沟、引水沟、泄水孔及其暗管铺设等。(4)养护工程:主要包括:灌溉系统(浇水、蓄水、排水、施肥)和防护系统(防土层侵蚀、防风、防病虫害、防有害植物等)及其运作方式 治理区施工顺序(1)表土剥离;(2)回填裂缝;(3)开挖平整;(4)修建边坡支护及农田道路、水利设施。4 结语(1)对比分析认为低深水位沉陷区与高潜水位沉陷区废弃地特征明显不同,低潜水位区生态修复技术及方法上须考虑因地制宜,宜采用挖深垫浅、造湖(塘)和造地相结合的方法,深积水区地类性质发生了改变,农业用地改变为湖、塘等渔业用地,治理区施工顺序也相应不同;(2)对于采煤塌陷区的划分不同,高潜水位沉陷区一般划分为非积水塌陷干旱地区,塌陷沼泽地与季节性积水塌陷区和塌陷地常年积水;高深水位区一般划分为沉陷边缘裂缝区、坡地区和盆底区、沉陷边缘裂缝区;(3)生态治理修复方法上,高潜水位沉陷区地质灾害的治理一般为地裂缝及地面塌陷的治理,在土壤修复方面一般采取生物与化学改良等方法,修复设计理念上可对原地类进行改变;低深水位区一般除了地裂缝、地面塌陷以外,往往伴随着崩塌、滑坡及泥石流等地灾治理,在土壤修复方面一般采取生物改良等方法,修复设计理念上一般不改变原地类性质;(4)生态治理修复工程施工顺序有差异,采用的施工方法有差别。参考文献:[1]Wei CHENG,Zheng-fu BIAN,Ji-hong Properties in Reclaimed Farmland by Filling Subsidence Basin Due to Underground Coal Mining Wining with Mineral Wastes in China 2013.[2]肖武,王培俊,王新静,等.基于GIS的高潜水位煤矿区边采边复表土剥离策略[J].中国矿业,2014,23(4):96-100.[3]徐州矿务集团有限公司旗山煤矿矿山地质环境保护与恢复治理方案[R].徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公限,2012.[4]徐贾工业走廊地质环境调查评价报告[R].徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公司,2013.[5]牟宇峰.生态城区规划与实践研究——以福州奥体片区为例[J].福建建筑,2015(6).[6]姬宗皓.济宁地区煤炭塌陷区生态恢复与治理研究[J].山东国土资源,2008(12).[7]方创琳,毛汉英.兖滕两淮地区采煤塌陷地的动态演变规律与综合整治[J].地理学报,1998(1).
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