煤礦土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)

井工煤礦土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)

主要內(nèi)容井工煤礦基本概況井工煤礦土地?fù)p毀特點(diǎn)井工煤礦損毀土地復(fù)墾技術(shù)井工煤礦的基本概況井工煤礦土地?fù)p毀特點(diǎn)井工煤礦損毀土地復(fù)墾技術(shù)主要內(nèi)容1.煤炭在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的地位和作用中國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)能源以煤為主的國(guó)家之一。2010年，煤炭占一次能源產(chǎn)量的76.8％，占一次能源消費(fèi)量的68.0％。中國(guó)是世界最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。2010年消費(fèi)量達(dá)32.2億ｔ。煤炭提供了76％的發(fā)電量，42％的化工原料，約30％的民用能源。相比之下，日本2009年煤電僅占發(fā)電量的18.0％；化工原料幾乎完全采用石油和天然氣；民用能源幾乎完全不用煤，煤炭?jī)H占民用能源消費(fèi)量的0.1％。2.煤炭生產(chǎn)中國(guó)原煤產(chǎn)量1989年超過(guò)美國(guó)，居世界第一位。2010年產(chǎn)量達(dá)32.35億ｔ，占世界的44.5％，相當(dāng)于位居世界第二的美國(guó)的3.3倍。過(guò)去10年，中國(guó)通過(guò)關(guān)閉小礦、建設(shè)大礦、兼并重組，提高產(chǎn)業(yè)集中度，全國(guó)煤礦總數(shù)由2000年的3.32萬(wàn)個(gè)減到2010年的1.1萬(wàn)個(gè)。“十一五”期間關(guān)閉小礦9000個(gè)，淘汰落后產(chǎn)能4.5億t／a。中國(guó)千萬(wàn)噸級(jí)煤炭企業(yè)由2000年的18家，增至2010年的50家。2010年，已有10家5000萬(wàn)ｔ級(jí)、５家億噸級(jí)大型煤炭企業(yè)，產(chǎn)量約占全國(guó)的44％。。2.煤炭生產(chǎn)2.煤炭生產(chǎn)2.煤炭生產(chǎn)中國(guó)煤炭生產(chǎn)條件較差。煤炭資源90％分布在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)、生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)，適于露天開(kāi)采的儲(chǔ)量?jī)H占7％。目前礦井平均開(kāi)采深度已超過(guò)500ｍ，東部地區(qū)大部分礦井超過(guò)700ｍ，最大已超過(guò)1200ｍ。主要內(nèi)容井工煤礦的基本概況井工煤礦土地?fù)p毀特點(diǎn)井工煤礦損毀土地復(fù)墾技術(shù)井工煤礦土地?fù)p毀特點(diǎn)

----沉陷因地下開(kāi)采導(dǎo)致地表沉降、變形，造成土地原有功能部分或全部喪失的過(guò)程。土地沉陷：土地沉陷丘陵區(qū)萬(wàn)噸煤塌下系數(shù)的范圍是：0.64～9.81，平均值：3.66

山區(qū)萬(wàn)噸煤塌陷系數(shù)的范圍是：1.3～3.31，平均值：2.36井工煤礦土地?fù)p毀特點(diǎn)

----壓占煤矸石是煤在形成過(guò)程中與煤伴生或共生的一種堅(jiān)硬巖石，是我國(guó)目前最大的固體廢棄物源，占全國(guó)工業(yè)廢料的20%以上。全國(guó)歷年累計(jì)堆放的煤矸石約50億t，規(guī)模較大的矸石山有1900多座，占用土地約1.5萬(wàn)hm2，堆積量每年還以1.5～2.0億t的速度增加。全國(guó)每年除綜合利用約6000萬(wàn)t外，其余大量的煤矸石堆積在地表，形成了矸石山，侵占大片農(nóng)田，同時(shí)在自然條件下通過(guò)水、氣污染環(huán)境。井工煤礦土地?fù)p毀特點(diǎn)

----壓占詳見(jiàn)文中P10-11項(xiàng)目組成一覽表某礦區(qū)項(xiàng)目組成礦井選煤廠(chǎng)高嶺巖廠(chǎng)園區(qū)公共設(shè)施地面運(yùn)輸工程場(chǎng)外管線(xiàn)工程鐵路專(zhuān)用線(xiàn)場(chǎng)外道路供排水管線(xiàn)場(chǎng)外供電線(xiàn)路井工煤礦土地?fù)p毀特點(diǎn)

----占用選煤廠(chǎng)塔山鐵路裝車(chē)站公共設(shè)施區(qū)預(yù)留場(chǎng)地礦井工業(yè)園區(qū)布置圖高嶺巖深加工廠(chǎng)工業(yè)園區(qū)主干道截洪溝工業(yè)園區(qū)鳥(niǎo)瞰圖N本期工程預(yù)留工程學(xué)習(xí)要點(diǎn)井工煤礦的基本概況井工煤礦土地?fù)p毀特點(diǎn)井工煤礦損毀土地復(fù)墾技術(shù)1.居住與商業(yè)用地6.生態(tài)農(nóng)業(yè)用地2.工業(yè)與倉(cāng)儲(chǔ)用地4.濕地公園用地3.道路廣場(chǎng)用地5.休閑旅游用地7.礦山公園用地8.農(nóng)用地井工煤礦土地復(fù)墾技術(shù)

----之一：土地利用方向1.居住與商業(yè)用地位于城市中心或接近城市中心的成片己穩(wěn)定的采煤塌陷地，在地形、水源、地質(zhì)等方面滿(mǎn)足要求時(shí)應(yīng)根據(jù)開(kāi)采年限、煤層傾角、煤層厚度、開(kāi)采方法、開(kāi)采深度、建筑物用等采用地基加固技術(shù)、沉降縫技術(shù)和結(jié)構(gòu)加固技術(shù)保證基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。填充沉陷地地表穩(wěn)定后，滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求方可建筑。地基承載力、變形和穩(wěn)定性指標(biāo)應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》，地基處理應(yīng)符合《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》。鶴崗市沉陷區(qū)治理工程新建小區(qū)照片1.居住與商業(yè)用地模式抗變形建筑小區(qū)抗變形高層住宅抗變形工業(yè)小區(qū)2.工業(yè)與倉(cāng)儲(chǔ)用地對(duì)于接近中心城市成片己穩(wěn)定的采煤塌陷地，可在循環(huán)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)生態(tài)學(xué)理論的指導(dǎo)下將其再利用為工業(yè)與倉(cāng)儲(chǔ)用地。應(yīng)根據(jù)城市發(fā)展戰(zhàn)略合理確定工業(yè)與倉(cāng)儲(chǔ)用地規(guī)模，為未來(lái)的城市支柱產(chǎn)業(yè)留有足夠的空間。再利用過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行充填、土地平整，并完成道路、水、電、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)。應(yīng)采用地基加固技術(shù)、伸縮縫技術(shù)和結(jié)構(gòu)加固技術(shù)保證基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。填充沉陷地地表穩(wěn)定后，加載進(jìn)行穩(wěn)定性分析，滿(mǎn)足要求方可建筑。2.工業(yè)與倉(cāng)儲(chǔ)用地模式唐山市在沉陷區(qū)建的工業(yè)廠(chǎng)房3.道路廣場(chǎng)用地模式對(duì)于城市行政、商業(yè)、文化等重要公共設(shè)施中心存在以穩(wěn)定塌陷地的，可結(jié)合城市規(guī)劃將其再利用為道路廣場(chǎng)用地。道路廣場(chǎng)用地是指城市中道路、廣場(chǎng)和公共停車(chē)場(chǎng)等設(shè)施的建設(shè)用地。再利用過(guò)程中可運(yùn)用充填法，進(jìn)行分層充填或把伸入城區(qū)的塌陷廢棄地的塌陷水面進(jìn)行治理，將其改造成城市道路廣場(chǎng)綠化用地。沉陷區(qū)治理后的休閑廣場(chǎng)一角沉陷區(qū)治理后的觀(guān)光風(fēng)景區(qū)4.濕地公園用地對(duì)靠近城區(qū)，塌陷面積較大，塌陷較深，積水較多，且交通方便的但不適合作為城市建筑用地城市塌陷廢棄地可以再利用為濕地公園。再利用過(guò)程中應(yīng)采用充填、挖深墊淺、土地平整等技術(shù)對(duì)其地貌進(jìn)行適當(dāng)重塑，以滿(mǎn)足景觀(guān)需求。應(yīng)采用水體凈化技術(shù)保持濕地公園中的水體清潔，濕地公園水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《景觀(guān)娛樂(lè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB12941-91）和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中III類(lèi)功能水域水質(zhì)的最低要求。5.濕地公園用地模式唐山南湖公園青龍河入口蘆葦緩沖帶

小南湖蘆葦、香蒲凈化帶

青龍河入口鳳眼蓮過(guò)濾帶

鳳眼蓮圍網(wǎng)

睡蓮凈化帶

荷花凈化帶

小南湖湖水出口水生植凈化組合

小南湖水生植凈化組合

治理后的沉陷水體景觀(guān)5.生態(tài)農(nóng)業(yè)用地對(duì)于距市區(qū)較遠(yuǎn)的高潛水位塌陷區(qū)，可采用挖深墊淺法，構(gòu)建良好的農(nóng)林漁禽生態(tài)模式。對(duì)于距市區(qū)較遠(yuǎn)的塌陷區(qū)，也可以根據(jù)地面建筑物受損程度和下沉深度，采取簡(jiǎn)單的充填式或非充填式復(fù)墾技術(shù)和必要的整平措施，將其恢復(fù)為對(duì)土壤條件要求不高，生長(zhǎng)力強(qiáng)的果樹(shù)。6.生態(tài)農(nóng)業(yè)用地模式淮北采煤沉陷地上的生態(tài)養(yǎng)殖場(chǎng)6.休閑旅游用地對(duì)靠近城區(qū)，塌陷面積較大，塌陷較深，積水較多，且交通方便的采礦塌陷廢棄地，對(duì)采煤塌陷地的水面、洼地、坡地采用充填、挖深墊淺、土地平整以及地基加固等措施進(jìn)行綜合改造，可再利用為生態(tài)休閑旅游用地。休閑旅游用地包括水產(chǎn)養(yǎng)殖、果園采摘、菜園采摘、花園欣賞、池塘垂釣、觀(guān)光生態(tài)工業(yè)園、會(huì)務(wù)、商務(wù)、旅游接待及住宿、餐飲、娛樂(lè)、健身等多個(gè)區(qū)塊。7.休閑旅游用地模式徐州漢皇宮效果圖7.礦山公園用地對(duì)于具備以下條件的采煤塌陷廢棄地可以把開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)過(guò)程中遺留下來(lái)的蹤跡和與采礦活動(dòng)相關(guān)的實(shí)物進(jìn)行保護(hù)，建設(shè)成為礦山公園：（1）國(guó)際、國(guó)內(nèi)著名的煤礦山或獨(dú)具特色的煤礦山；（2）擁有一處以上珍稀級(jí)或多處重要級(jí)礦業(yè)遺跡；（3）區(qū)位條件優(yōu)越，自然景觀(guān)與人文景觀(guān)優(yōu)美；（4）基礎(chǔ)資料扎實(shí)、豐富，土地使用權(quán)屬清楚，基礎(chǔ)設(shè)施完善，具有吸引大量公眾關(guān)注的潛在能力。城市塌陷廢棄地礦山公園建設(shè)應(yīng)滿(mǎn)足《中國(guó)國(guó)家礦山公園建設(shè)工作指南》的各項(xiàng)要求。8.礦山公園用地模式8.農(nóng)用地對(duì)靠近農(nóng)村，塌陷面積較大，塌陷較小，積水較少，且交通方便的采礦塌陷廢棄地，對(duì)采煤塌陷地的水面、洼地、坡地采用充填、挖深墊淺、土地平整技術(shù)進(jìn)行復(fù)墾，可復(fù)墾為農(nóng)用地。淺積水塌陷區(qū)由于水淺不能養(yǎng)魚(yú)，地澇不宜耕種，并且周?chē)r(nóng)田雨季瀝澇、旱季泛堿，形成大片“荒蕪”景觀(guān)。其綜合開(kāi)發(fā)方向是充分利用開(kāi)采塌陷形成積水的條件發(fā)展?jié)O業(yè)，把塌陷前單純種植型農(nóng)業(yè)，開(kāi)發(fā)成種植、養(yǎng)殖相結(jié)合的生態(tài)農(nóng)業(yè)。主要工程措施為挖深墊淺，即將塌陷較深的區(qū)域再挖深，使其適合養(yǎng)魚(yú)、栽藕或其他水產(chǎn)養(yǎng)殖，形成精養(yǎng)魚(yú)塘，然后將挖出的泥土墊到塌陷較淺的區(qū)域，使其地勢(shì)抬高成為水田，或旱田，建造林帶或發(fā)展果品業(yè)。井工煤礦土地復(fù)墾技術(shù)

----之三：挖深墊淺、充填挖深墊淺復(fù)墾示意圖

山東兗州礦區(qū)煤矸石分層回填塌陷區(qū)作為耕地山東兗州礦區(qū)煤矸石回填塌陷區(qū)作為耕地汽車(chē)復(fù)墾施工法：主要應(yīng)用于運(yùn)輸較遠(yuǎn)的挖深墊淺復(fù)墾工程；主要的優(yōu)點(diǎn)：利用了汽車(chē)運(yùn)輸設(shè)備的簡(jiǎn)單靈便以及長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了挖掘機(jī)及推土機(jī)施工受操作距離限制的弊端。鏟運(yùn)機(jī)復(fù)墾：彌補(bǔ)了泥漿泵“挖深墊淺”復(fù)墾、推土機(jī)復(fù)墾的缺點(diǎn)，在大面積、長(zhǎng)距離剝離和回填表土等土石方工程有突出優(yōu)勢(shì)，將中小型鏟運(yùn)機(jī)應(yīng)用于大面積塌陷地的復(fù)墾中大幅度提高了工程復(fù)墾效率，取得了明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。矸石充填土壤剖面構(gòu)建覆土厚度試驗(yàn)不同充填矸石覆土厚度農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)對(duì)照?qǐng)D

處理一（覆土30cm）處理二（覆土70cm）

矸石充填土壤剖面構(gòu)建覆土厚度試驗(yàn)矸石充填土壤剖面保水試驗(yàn)土壤剖面水分監(jiān)測(cè)矸石充填復(fù)墾模擬小區(qū)精養(yǎng)魚(yú)塘網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)復(fù)墾耕地復(fù)墾林地蔬菜大棚林下食用菌種植葡萄種植園養(yǎng)鴨場(chǎng)土壤改良試驗(yàn)不同有機(jī)無(wú)機(jī)培肥組合綠肥改良人造“石質(zhì)荒漠”，無(wú)土、缺水、干熱、強(qiáng)酸、有毒、缺少植物種子和殘根，不具備植物更新和生存條件；“土壤”孔隙主要為大孔隙，毛管孔隙少；地表溫度一般高4-10℃，在夏季高溫時(shí)，地表可達(dá)40-50℃。幼苗很難成活。矸石山地表可見(jiàn)“鹽斑”、“鹽霜”，此類(lèi)可溶鹽是矸石風(fēng)化的產(chǎn)物，在矸石山表面累積，呈斑狀，短期內(nèi)存在。重金屬含量正常；自燃后的矸石，其pH值也可達(dá)到3-4。此種強(qiáng)酸性風(fēng)化物不能生長(zhǎng)植物，故要用石灰、石粉調(diào)節(jié)酸度。井工煤礦土地復(fù)墾技術(shù)

----之三：矸石山復(fù)墾技術(shù)物理結(jié)構(gòu)以風(fēng)化顆粒為主，顆粒以石、礫為主，砂及粉砂可占10-40%，粉砂以下顆粒很少。須經(jīng)過(guò)石質(zhì)風(fēng)化-低等植物侵占-高等植物衍生等演替階段，需要50-100年的時(shí)間。井工煤礦土地復(fù)墾技術(shù)

----之三：矸石山復(fù)墾技術(shù)基質(zhì)改良1.化學(xué)物質(zhì)改