李娟
准格尔旗自然资源局 内蒙古 鄂尔多斯市 017100
摘要:煤矿开采业是我国现代工业经济的重要组成,在开采煤矿的同时也会引起诸多的环境问题,对地表造成的破坏则是常见现象之一。煤矿企业在制定生产计划时,必须要根据实际情况设计方案,保证土地复垦过程的有序进行,这样才能在创造最大经济效益的同时保护好生态环境。
关键词:原露天煤矿;土地复垦;表土资源;
前言
露天煤矿开采影响范围大、程度深,对地表造成影响严重,根据“十一五”规划纲要和中央国务院有关文件中提出的“加快推进土地复垦”的要求,必须对矿区开采破坏的土地进行复垦,而土地复垦需要满足植被恢复的表土资源,因此,必须要求复垦的土壤有较高的生产力和较高的经济效益,而表土的多少与质量对土壤条件有重要作用。
一、实例概况
1.自然环境概况
以地处内蒙古锡林郭勒大草原的神华北电胜利露天煤矿为例,该矿区主要位置的气候状况为寒温带大陆性气候,植被覆盖率达到65%以上。该矿区处于寒温带大陆性气候,全年有效降水290毫米,蒸发量却多达1000毫米以上,内陆河水及地下水稀少,地表土只有一尺多的厚度,长草容易,但种树却很难成活,整个地表土壤受到了多个方面因素的影响,包括了地形、气候、母质、植被等,这些对于煤矿开采后期的复垦绿化工作带来很大影响,会直接影响到施工工艺流程的安排。此区内土壤多数是黑钙土,最大的特点在于土壤内部具有很多有机物质,且土层上存在黑色或灰黑色肥沃的腐殖质层,该层下面的土壤里存在石灰宫积的钙积层,该区腐殖质层厚度在35cm,有机质含量占3.0—4.O%,pH值在8.0—9.0,土壤质地是轻壤一中壤土,钙积层的埋深50cm,最佳厚度25cm,缺磷、富钾、氮中等是土壤当前的主要状况。
2.土地复垦状况
本次矿区在扩建项目,一共划分成了三个采区,总面积达120.61hm2。第一次开采的占地面积达20.93hm2,在开采时首先要把表层土剥离开,堆放并保存好,等到排土场排到位后在把表层土覆在表面,再在平盘及坡面上撤上草籽,经过两年的处理后开始变成牧草地:首采区开采过程中占据的外排土场经过相关的处理也开始恢复成了复垦为牧草地。此次将重点放在了二采区和部分三采区加以研究,经专家预算得出复垦年限内(2009~2044)二采区和三采区内采掘场的挖损破坏土地面积在84.08hm2,破坏类型都是天然牧草地,通过相关的处理之后出现了相应的内排土场,整体面积达84.08hm2,土地复垦率达到100%:复垦后对土地的使用多数集中在牧草地上,且通过3m×5m的株行距套种灌木,植被覆盖度超过50%。
二、露天煤矿废弃地的土地复垦技术
1.工程技术
(1)采矿的同时兼顾复垦。在露天开采过程中,兼顾土地的复垦,一方面,让采矿的施工人员使用开采设备,对土地进行复垦,能够有效节约人力和物力,另一方面,可以切实减少因露天开采对开采地带来的破坏,有效提高土地复垦效率。(2)做好表土的剥离和贮存。开采区植被的生长,离不开营养丰富的表层土,因此,对表土进行剥离,并进行贮存,对表土和底土进行分离处理,复垦时,将贮存的表土回放到土地上,为农田和植被的生长提供养料。(3)表土覆盖和平整。在进行煤矿开采的同时,对采空区进行填埋,即用开采产生的废弃物填埋填补采空区,填埋时,先填埋底土,然后再填埋表土,最后,在煤矿开采结束时,只需要对填埋区采取简单的土地平整措施,就可以有效促进土地资源的恢复。此种方式,可以减少采空区填埋工作中填埋材料的运输工作,能够节省人力、物力,提高复垦效率,并可以减少复垦时间。(4)矸石排弃与场地平整。在煤矿开采的同时,要切实做好剥离矸石的排弃工作,达到排土平盘平整的要求,与此同时,台阶坡面角,要符合土地复垦中排土台阶稳定的标准,减少和避免滑坡、泥石流发生的几率。(5)修建基本的水利工程。
即使采取有效措施对遭到破坏的土地进行复垦,复垦后的土地质量也难以恢复到破坏前的质量,土壤中的有机质容易流失,复垦区的植被生长速度和质量也会有所降低,鉴于此,要在复垦区修建基本的水利工程,避免发生水土流失的情况。
2.生物技术
(1)工程技术的最终目标是恢复植被,因此,对遭到破坏的土地进行生物复垦后,要及时实施生物复垦,尽快的恢复土壤肥力,以及恢复土地的生物生产能力。生物复垦依靠生物技术,生物技术的运用,要遵循因地制宜、因害设防的原则,生物复垦工作的进行,要根据所要复垦地区的实际情况进行生态设计,种植适宜当地环境的植被,进而有效控制水土流失,最终切实改善复垦区的环境。
(2)在工程复垦的基础上,可以对复垦区的土地进行科学、合理的评价,根据复垦土地的实际情况,为其选定的适宜的植被,若土地适合树木生长,则在复垦区种植树木,若是适宜种植草本植物,则在复垦区种植草类植物,同时,可以采用穴植和条植的种植技术,改良土壤,在选择种植植被时,要选择适应能力强,能够适应复垦地区气候与环境的速生品种,提高植被的成活率。除此以外,使用生物技术时还应该注意结合复垦区的实际情况,不可盲目的将国外的复垦模式一成不变的用于我国的土地复垦工作,要选用最佳的复垦模式,将草、灌、乔三种类型的植被以一种科学合理的方式种植,即将草类植被种植在上坡,草灌结合种植于中坡,对于下坡和坡脚,则混合种植乔木和灌木。
三、表土资源管理
1.表土剥离
矿区表层土壤属于一种熟化资源,这种资源内部的物质结构十分复杂,如:有机质、微生物、种子库等,在使用这种表土过程中常常会因为不同的因素而造成各类影响,导致了表土资源在使用上效率不高。此外,表层土壤之下的土壤基本上属于含砾较多的砂质土壤与沙化土壤。考虑到维持后期复垦工作的有序开展,我们应在基建期对表层土壤加以剥离。因表土层硬度小,无需采取爆破方式则可使用挖掘机直接剥离、装运。露天煤矿包含了3个采区,复垦责任面积达84.08hm2,矿区范围内的剥离厚度按照表土厚度情况确定。土壤类型基本上表现为黑钙土,土地构成中能够单独存在的土层是腐殖质层,通常厚度都在20~40cm。由于土层厚度不均,剥离层的厚度要比腐殖质层大,厚度的平均值在30cm,整个矿区共剥离表土35万m3以上。
2.表土存放
为了满足土壤的临时存放需要,对基建期间二采区部分剥离的表土区域内,根据草地情况创建临时堆土场。在排土标高满足设计要求后,可以尽快调整覆土状况。而覆土前期要结合使用平路机或推土机平整排土场平盘,再把剥离的表土铺覆到表面为后面的施工做好准备。在采取剥离的表土满足相应的要求之后,则需要采取”边采边覆”的方法,把剥离的草皮分别铺覆在之前设置的排土场中。通过这样的方法,不仅降低了表层土壤的二次搬运,也缩短了排土场的地面裸露时间,维持了正常的地表土壤能力。
3.表土管护
露天煤矿内排需要经过一段时间的处理,而内排之前要根据二采区、三采区剥离状况对表土加以管理维护,这样可以避免其它区域发生退化。部分二采区剥离的表土多数用在了内排土场的表土铺覆,考虑到表土堆放时间较长、土壤结构松散,常常会遭到别的因素影响,这就需要在施工操作环节里在堆放的表土周边选择纤维土袋垒砌土墙作进行挡护,别的裸露面选址撒播草籽防护,研究区内排土场最终复垦为灌草混交地,这就需要对裸露面选择羊草和披碱草1:1撤播。
结束语
综上所言,在露天煤矿开采过程中要做好土地复垦工作,这一施工环节里必须要对表土资源严格控制,这样才能满足新时期露天煤矿开采的需要。同时,也能充分利用好各项土地资源,并能更好地保护好生态环境。
参考文献:
[1]黄元仿,张世文,张立平,张红艳,李贞.露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复研究进展[J].农业机械学报,2015,08:72-82.
[2]张海荣.鄂尔多斯露天煤矿土地复垦政府监管问题研究[D].内蒙古大学,2016.