神木市煤炭开采对土地的破坏情况及复垦技术探讨

赵通

摘 要 煤炭开采造成了地表沉陷、土地压占等生态破坏问题，给开采地周边居民的生活、生产造成很大的负面影响。基于此，分析陕西省神木市煤炭开采对土地的破坏情况，并根据破坏类型的不同，提出了适宜的土地复垦技术。对比落后的神木煤矿先开采后治理（复垦）模式，边开采边治理（复垦）模式才是保护生态环境的最佳选择。

关键词 煤炭开采;土地破坏类型;土地复垦技术;边开采边治理;陕西省神木市

煤炭作为我国的主要能源，其在一次能源构成中约占64%，尽管近几年煤炭在能源消耗中占比降低，但依然在我国能源消耗中占有很大比例[1]。煤炭开采造成了各种各样的生态破坏问题，如地表沉陷、土地压占、挖损等，使矿区当地农业耕地、地表建筑物以及地底水资源遭受很大破坏，同时还会造成水土流失，导致土地沙漠化，最终使矿区当地生态环境破坏日趋严重，给当地居民的生活、生产造成很大负面影响。而陕西省榆林市神木市煤矿开采历史悠久，导致大量土地被破坏，生态环境受损[2]。基于此，分析了神木市煤矿开采导致土地破坏的特点，并以此为切入点探讨适合当地的土地复垦、生态修复技术，为以后的煤矿生态治理提供理论参考。

1 神木市煤矿区概况

神木市处于陕西省北部，位于北纬38°12′～39°27′，东经109°40′～110°30′，地域十分辽阔，储有非常丰富的矿产资源，其中以煤炭为主，在勘探范围内其可采煤层8层，最大单层厚度12.02 m，煤层地质构造简单，近水平分布，瓦斯含量很低，埋藏深度小，有的地区煤层大面积裸露于地面，适于露天开采。而且，神木市有大量煤矿企业，国有重点企业13个，国有地方企业8个，乡镇煤矿128个，不仅有井工开采的矿井，还有露天开采的煤企。

2 神木市煤炭开采对土地的破坏情况

井工开采与露天开采这两大类煤炭开采方式对土地破坏的情况不同。通常来讲，井工开采造成的土地破坏以地表沉陷和矸石压占土地为主，矸石压占土地有时也会伴有重金属污染土地;而露天开采导致的土地破坏是以采场挖掘与外排土场压占地表土地为主。

2.1 地表沉陷破坏土地

陕西省榆林市神木市各矿区地形地貌、地质、开采等条件不同，开采地表沉陷破坏土地的程度也不盡相同，但大致可分为两种。1）丘陵沟壑区：地下开采地表沉陷后，地形地貌无明显改变，基本无积水，对土地影响程度较小，只有局部范围产生地表裂缝或漏斗状沉陷坑，个别地方会因地表沉陷而出现山体滑坡与泥石流等自然灾害。2）风沙草滩区：地下开采导致地表沉陷后，沉陷区易发生季节性积水，加剧风沙草滩区的水土流失与土地沙漠化，对土地破坏程度较为严重。

2.2 矸石山压占土地

井工开采产生的大量矸石会以矸石山的形式堆在一块，不仅压占土地，还可能会导致有毒有害的重金属元素随雨水污染周围地面土壤以及地下水体资源。此外，还会因矸石山自燃产生有毒有害气体污染大气环境。

2.3 露天开采采场挖掘土地

露天开采在投入生产前期就要剥离煤层上土层，挖掘大量土地，但投入生产后，其万吨煤的挖掘土地量比井工开采万吨煤的挖掘土地量小，煤矿开采后也不会出现地表沉陷。

2.4 排土场压占土地

露天开采通常是选取外排土场开采，其外排土场压占土地地表面积通常是其挖掘土地面积的2倍左右。而且露天开采在剥离煤层上土层时，通常未严格按照土壤分层的结构进行分层剥离，而是利用机械器具进行时间短、速度快的不分层整体剥离，并堆放在排土场，导致堆放土壤资源不能在土地修复时进行合理利用。

3 神木市煤炭开采破坏土地复垦技术

针对陕西省榆林市神木市存在的井工开采时地表沉陷与矸石山压占土地、露天开采时采场挖掘土地与排土场压占地表土地的土地破坏特点，分析探讨适于井工开采、露天开采的土地复垦技术[3-5]。

3.1 井工开采破坏土地复垦技术

井工开采引起的地表沉陷在丘陵沟壑地区只有局部地表裂缝，沉陷区基本无积水且会呈漏斗状沉陷坑状，因此可利用固体材料充填地表裂缝或规模小的沉陷区，再覆土恢复地貌，进行土地复垦。在选取充填固体材料时需因地制宜，可利用煤矸石作为充填材料，变废为宝。当沉陷区规模较大时，可采用修梯田模式进行土地复垦，即沿地形等高线将土地破坏地区修建成梯田，且梯田坡度向内倾以利于土地拦水保墒，耕作时需等高耕作，以便于保持水土。

井工开采在风沙草滩区引起的沉陷，因其会出现季节性积水，可采用挖深垫浅复垦技术，在季节性积水沉陷区下沉较大的区域，利用机械将其挖深，可后期作为蓄水灌溉或养鱼场地，利用挖出的泥土充填开采下沉较小的区域，进行土地平整后形成可适合耕种的田地。这种种植养殖相结合的农业模式对当地农民会产生显著的经济效益。

3.2 矸石山压占土地复垦技术

矸石山压占土地复垦应采用矸石充填和土壤修复技术相结合的复垦技术。1）充分利用矸石充填沉陷区或进行煤矿充填开采，修复沉陷区的土地，控制地表沉陷。2）在充分利用完矸石山的矸石之后，需对其压占过的土地进行相关检测，之后通过土壤物理、化学、生物、农业修复技术等单一修复技术或多种联合修复技术进行土壤修复，最终满足土地复垦目的。

3.3 露天开采采场挖掘土地复垦技术

露天开采采场治理规模大，当露天矿坑深度较深时，可先对矿坑四周进行检测，确保四周围岩无毒无害、整体性强、渗水率低，再根据当地实际情况改建成供水池、养鱼塘或水上运动场地。若露天矿坑深度较浅，可选用梯田法复垦，具体可采用修挖平台与平整土地相结合的方式，所修建的梯田水平尺寸与梯坎高度应根据采场坡度、土层厚度、工作量、复垦土地用途、灌溉条件综合考虑确定。

3.4 排土场压占土地复垦技术

露天开采通常采用外排土场开采，因此在排土场复垦时，只需对其外排堆积土堆进行合适处理，即可达到土地复垦目的。若排土场需复垦成适合农业种植的土地，应采用排土场整治与土壤层回填相结合技术，利用机械将排土场堆土整平，再在整平后的土地上回填覆盖适合农业种植的土壤层，同时为了保证复垦土地表面不受到水侵蚀，复垦土地表面坡度应在1°～2°。若排土场需复垦成林地，应使用工程方法与生物复垦相结合技术，先对排土场斜坡进行防止斜边的冲刷、滑坡工程处理，确保其稳定性，不会发生泥石流以及产生二次污染，然后采用生态技术，在排土场上挖出小坑栽入树苗，回填松软客土，其具体树苗类型需根据排土场具体情况选择。

4 结语

通过对神木市煤炭开采土地破坏特点分析得出了神木市存在的土地破坏类型，同时根据不同土地破坏类型，分析得出了适合当地的土地复垦技术。先开采后治理的复垦模式不合理，极大破坏了生态环境，又增加了复垦工程量。因此，在后期煤炭开采时，应选择边开采边治理的复垦模式，如采用充填开采，既可控制地表沉陷，又利用了煤矿生产的矸石，减少了地上生态环境破坏与土地复垦工作量。

参考文献：

[1] 范维唐.21世纪中国能源[A].中国煤炭学会.21世纪中国煤炭工业第五次全国会员代表大会暨学术研讨会论文集[C].中国煤炭学会：中国煤炭学会，2001：5-10.

[2] 李树志.我国采煤沉陷土地损毁及其复垦技术现状与展望[J].煤炭科学技术，2014，42（1）：93-97.

[3] 李凤明.我国采煤沉陷区治理技术现状及发展趋势[J].煤矿开采， 2011，16（3）：8-10.

[4] 中国煤炭学会.2016-2017煤矿区土地复垦与生态修复学科发展报告[M].北京：中国科学技术出版社，2018.

[5] 白中科，郧文聚.矿区土地复垦与复垦土地的再利用——以平朔矿区为例[J].资源与产业，2008（5）：32-37.

（责任编辑：刘昀）