准东大井矿区南露天煤矿土地复垦方案分析.pdf

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1、准东大井矿区南露天煤矿土地复垦方案分析准东大井矿区南露天煤矿土地复垦方案分析王世娟【摘【摘 要】要】依据准东大井矿区南露天矿区自然条件、用地类型、结合矿山已损毁和拟损毁土地情况、各地面布局位置和地区社会经济状况、相关规划、公众意愿及当地复垦经验,确定土地复垦评价单元和复垦方向.并提出土壤重构工程、监测工程等复垦措施和工程设计.通过对准东大井矿区南露天煤矿土地复垦方案研究分析,为同类露天煤矿土地复垦工程有所借鉴.【期刊名称】【期刊名称】露天采矿技术【年【年(卷卷),),期】期】2018(033)006【总页数】【总页数】5 页(P111-114,117)【关键词】【关键词】露天煤矿;土地复垦;工

2、程设计;土壤重构【作【作 者】者】王世娟【作者单位】【作者单位】中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司,辽宁 沈阳 110015【正文语种】【正文语种】中 文【中图分类】【中图分类】TD8241 矿山概况准东大井矿区南露天煤矿首采区面积 6.56 m2，开采标高调整为+616 m 至+314m，设计生产能力 1 000 万 t/a，首采区均衡服务年限为 29.92 a。矿区内地表为砂砾质，土壤为砾质灰棕漠土，土壤质地颗粒粗，土层薄，腐殖质累积不明显。土壤母质为砾石，地表生长有稀疏的草本植物，局部低洼地段还生长稀疏的梭梭灌木丛。矿区内无耕地、园地、林地、草地及其他农用地，地表植被覆盖率 1%。2 矿

3、山土地损毁分析与预测2.1 土地损毁环节与时序根据矿山生产工艺及矿山地质环境影响评估结果，矿山生产主要土地损毁环节为已损毁环节的已建地面设施和拟损毁环节的规划地面设施对土地资源的压占、挖损等。已建矿山道路和规划矿山道路主要依地形而建，无切坡工程，对地形地貌影响程度较轻，无各类地质灾害存在，矿山道路起始于矿区外，终点位于各矿建设施。矿山道路在矿山服务年限结束后可留作区域交通便道使用，矿山道路损毁的土地可不复垦，因此已建矿山道路和规划矿山道路对土地损毁时序为永久。其他已建地面设施已损毁土地，直到矿山闭矿复垦工作结束。规划地面设施损毁土地时间直到矿山闭矿复垦工作结束。2.2 土地损毁程度分析矿山损毁

4、土地方式主要是压占、挖损，根据土地损毁情况及复垦的难易程度，进行土地损毁程度分析评价。参考土地复垦方案编制规程和土地复垦质量控制标准的复垦要求，将矿山土地损毁程度划分为轻度、中度、重度三级标准。评价因素的具体等级标准目前国内外尚无精确的划分值，本方案是根据类似工程的土地损毁因素调查情况，参考各相关学科的实际经验数据，采用主导因素法进行评价及划分等级13。具体标准见下表 2表 3。矿山土地损毁程度情况见表 4。表 1 矿山毁土地情况表土地损毁环节 损毁方式 损毁土地类型 损毁土地时序 损毁土地面积/ha 面积/ha 已建采掘场已建卡车排土场已建排土机排土场已建三采区排土场已建疏干防排水系统已建地

5、面生产系统已建联合工业场地已建矿山道路规划采掘场规划卡车排土场规划排土机排土场规划三采区排土场规划疏干防排水系统规划地面生产系统规划联合工业场地规划矿山道路挖损压占压占压占压占压占压占压占挖损压占压占压占压占压占压占压占裸地裸地裸地裸地裸地裸地裸地裸地裸地裸地裸地裸地裸地裸地裸地裸地已损毁闭矿已损毁2021 年 08 月已损毁2027 年08 月已损毁2026 年 08 月已损毁闭矿已损毁闭矿已损毁闭矿永久 2017年 9 月闭矿 2017 年 9 月2021 年 08 月 2017 年 9 月2027 年 08 月 2017年 9 月2026 年 08 月 2017 年 9 月闭矿 2017

6、 年 9 月闭矿 2017 年 9 月闭矿永久 327.66 170.14 111.79 349.37 0.65 24.35 33.49 66.86 329.24 19.86249.21 36.63 4.65 0 2.88 16.50 损毁土地面积 1 084.31 拟损毁土地为 658.97 1743.28表 2 挖损地损毁程度评价因素及等级标准表评价等级轻度损毁 中度损毁 重度损毁地表变形 挖掘深度挖掘面积评价因素 评价因子2 m1 ha 25 m 110 ha5 m10 ha表 3 压占地损毁程度评价因素及等级标准表评价因素 评价因子评价等级轻度损毁中度损毁 重度损毁地表变形 压占面积排

7、土高度1 ha5 m 110 ha 510 m10 ha10 m2.3 复垦区与复垦责任范围确定根据上述土地损毁分析与预测结果，确定本方案复垦区面积为矿山损毁土地面积 1743.28 ha。由于该矿山首采区服务年限为 29.92 年，大多矿建设施留作后续矿山开采使用，留续使用土地可不复垦。表 4 矿山土地损毁程度情况表损毁土地环节 空间位置损毁面积/ha 平均硬化厚度/cm 硬化面积比复垦难易程度损毁程度已建采掘场已建卡车排土场已建排土机排土场已建三采区排土场已建疏干防排水系统已建地面生产系统已建联合工业场地已建矿山道路规划采掘场规划卡车排土场规划排土机排土场规划三采区排土场规划疏干防排水系统

8、规划地面生产系统规划联合工业场地规划矿山道路矿区内中部矿区外西北矿区外西北矿区内南部矿区内中部矿区外西北矿区外西部矿区内、外矿区内中部矿区外西北矿区外西北矿区内南部矿区内中部矿区外西北矿区外西部矿区内、外327.66 170.14 111.79 349.37 0.65 24.35 33.49 66.86 329.24 19.86 249.2136.63 4.65 0 2.88 16.5055555550%50%50%重度 50%50%50%难易易易易易易难难易易易易易易难合计 1743.28首采区露天采掘场在 2027 年开始内排，至首采区服务年限 29.92 年时，露天采掘场内已建立部分内排

9、土场，首采区露天采掘场作为后续采区开采剥离物的堆放处继续留续使用，在方案服务期后形成最终内排土场。因此矿山道路、联合工业场地、地面生产系统、疏干防排水系统和首采区露天采掘场需要留续使用，因此在本方案服务期内不进行复垦。复垦责任范围为卡车排土场、排土机排土场、三采区排土场，总面积 937.00 ha，复垦率为 53.75%。2.4 土地复垦单元的划分及评价本方案根据该项目用地类型、土地损毁类型和损毁程度以及损毁前的土地利用状况，将本项目复垦责任范围划分为一个一级评价单元，在一级评价单元的基础上，按照损毁单元分布情况划分 3 个二级评价单元，即卡车排土场、排土机排土场和三采区排土场。表 5 土地复

10、垦单元分区表一级评价单元 二级评价单元 原地类 损毁方式 损毁时间面积/ha 排土场卡车排土场排土机排土场三采区排土场 190.00 361.00 386.00 合计 937.00 裸地裸地裸地压占压占压占已损毁2021 年 8 月已损毁2027 年 8月已损毁2026 年 8 月结合矿区自然条件、地区社会经济状况、相关规划、公众意愿及当地复垦经验做复垦土地适宜性评价的定性分析，确定土地复垦的初步方向。根据土地复垦技术标准，限制农林牧生产的主要因素有地形坡度、土壤母质、有效土层厚度、灌排水条件、非均匀沉降、污染程度和土壤有机质等4-6。根据实地调查和资料收集得到各待复垦土地单元的类参评因素数据

11、：原始地形坡度 22、砂砾质土壤母质、覆土厚度小于 10 cm、灌溉条件一般，排水条差、均匀沉降、无污染、土壤有机质小于 6 g/kg。根据各项指标数据，结合土地复垦可行性评价主要限制因素与农林牧评级指标，得出每个复垦单元的待复垦土地适宜性评价结果，总结出矿山土地复垦分区综合评价表。表 6 矿山土地复垦分区综合评价表二级评价单元 复垦利用方向 面积/ha 损毁土地方式 适应性评价卡车排土场排土机排土场三采区排土场不适宜复垦为耕地、林地、牧草地不适宜复垦为耕地、林地、牧草地不适宜复垦为耕地、林地、牧草地合计937.00 裸地裸地裸地 190.00 361.00 386.00 压占压占压占2.5

12、土地复垦的目标任务为确保土地复垦方向与土地利用总体规划保持一致、保持原有土地利用方向，与周边土地利用类型和景观相适应。矿山损毁土地面积 1 743.28 ha，矿山对已损毁和拟损毁土地进行复垦。本次土地复垦规划中，首采区开采完成后，除卡车排土场、排土机排土场和三采区排土场外，其他矿山布局需留作后续矿山开采使用。所以本次土地复垦的任务为，复垦矿山土地面积 937.00 ha，达到 53.75%复垦率，复垦土地类型为裸地。3 土地复垦措施结合矿区地形地貌，综合考虑待复垦单元类型（复垦分区），土地适宜性评价及复垦标准，制定复垦措施，本方案复垦方向为裸地，土地复垦工程一级科目包括土壤重构工程、监测工程

13、。二级科目包括土壤剥覆工程、平整工程、监测工程等，又分洒水碾压结皮、挡土围埂、场地平整、复垦效果监测三级科目7-8。4 工程设计根据土地复垦方案编制规程的有关规定，结合复垦责任范围及复垦单元，本方案复垦工程设计对象为卡车排土场、排土机排土场和三采区排土场。4.1 土壤重构工程1）挡土围埂工程：根据当地自然气候条件，冬季较为寒冷，土层冻深较大，刚性砌体易发生冻胀破坏，本设计对采掘场剥离料进行筛选，利用剥离岩层产生的块石，修筑干砌石围埂拦挡弃土。干砌石围埂在施工中，具有施工简易、整体性强及投资小等特点，且利用剥离料筑坝，可综合利用部分利用排土场弃料。块石强度需满足GB510182014 水土保持工

14、程设计规范中对于砌体块石要求的标准。依据 GB504332008 开发建设项目水土保持技术规范和 GB510182014 水土保持工程设计规范，本工程干砌石挡土围埂采用梯形断面，围埂设计标准为 20 年一遇 24 h 降雨量，考虑设计洪水、风浪爬高、拦渣量、安全超高等因素,围梗设计高度 3.0 m，顶面宽度 1.5 m，内外边坡均为 1:1.5，断面截面积 18.0 m2。为预防排土场边坡土体的水力侵蚀产生的泥沙淤积，围埂与排土场边坡之间预留 1.5 m的水平段。图 1 现场布孔示意图2）平台整平工程：在排土场平台形成之后，对平台进行平整，使整个平台向排土道路一侧形成一定坡度，减少大风和暴雨对

15、坡面及台面的侵蚀危害。图 2 排土场平台整平设计示意图根据开发利用方案，卡车排土场达到最终排土高度 90 m，分 4 级台阶，每层台阶高度为 20 m。排土机排土场达到最终排土高度 8090 m，分 3 级台阶，每层台阶高度为 20 m。三采区排土场达到最终排土高度 4050 m，分 2 级台阶，每层台阶高度为 20 m。3）洒水碾压结皮工程：利用洒水车、碾压机对各排土场各台阶平台进行洒水碾压结皮，减少施工过程中因风蚀造成的水土流失。4.2 监测工程监测内容主要为损毁土地的复垦效果监测。主要对土地恢复状况、水土流失、地形地貌恢复等情况进行监测。监测指标包括：土地类型、土地平整度等。本方案采用定

16、人定期巡视兼测量监测方法，矿山企业安排 1 人 1 年监测 4 次（每 3 个月 1次）。定期监测结合复垦进度和措施，定时定点实地查看复垦情况，发现问题及时整改。监测时间 1 年。土地复垦监测需要对监测工作行成监测工作成果报告，土地复垦监测工作完成后需要将监测工作报告装订成册，存于档案室专门管理，便于今后查阅。5 结语在综合考虑符合土地利用总体规划，并与当地其他规划相协调、因地制宜、土地复垦耕地优先和综合效益最佳、主导性限制因素与综合平衡、复垦后土地可持续利用、经济可行、技术合理性、社会因素和经济因素相结合等原则，确定本次土地复垦规划中，首采区开采完成后，首采区露天采坑、联合工业场地、地面生产

17、系统、疏干防排水系统和矿山道路需留作后续矿山开采使用。本方案复垦责任范围为卡车排土场、排土机排土场和三采区排土场。根据该项目用地类型、结合矿山已损毁和拟损毁土地情况、各地面布局位置、土地复垦时间和设计土地复垦方式，本矿山共划分为 3 个土地复垦单元，分别为卡车排土场、排土机排土场和三采区排土场，矿山土地复垦类型为裸地，并提出了土壤重构工程、监测工程等复垦措施和相应的工程设计。参考文献：【相关文献】1张绍良，张国良.土地复垦的基础研究J.中国矿业大学学报，1999，28（4）：389392.2才庆祥，高更君.露天矿剥离与土地复垦一体化作业优化研究J.煤炭学报，2002（3）：276280.3魏金

18、发.露天矿开采后土地复垦方式探讨J.煤炭科学技术，2013（S2）：384385.4宋振勇，白中科.露天矿复垦土地的生态分类与工程设计J.露天采煤技术，1999（01）：3335.5张秋玲，李保莲，李东敏，等 基于层次分析法的矿区待复垦土地适宜性评价J.贵州农业科学，2009，37（5）：102104.6内蒙古自治区环境科学研究院.内蒙古自治区锡林郭勒盟胜利矿区总体规划环境影响报告书R，2004.7焦志芳，高建钰，白中科.露天煤矿待复垦土地适宜性评价单元类型划分J.山西农业大学学报，1999，19（1）：4952.8马从安，才庆祥，韩可琦.露天矿生产与生态重建适宜性评价专家系统J.中国矿业大学学报，2006，35（2）：231234.