針對煤礦塌陷區分析其充填開采土地保護及治理

楊化偉

【摘要】煤礦塌陷區的出現給煤礦開采工作及其土地治理工作帶來了較大的負面影響，充填開采能夠進一步降低地表塌陷的發生率，還能進一步提升資源的有效利用率，且能夠有效處理好開采廢棄物。充填開采對煤礦巖層的破壞和影響都較小，我們應該結合塌陷區域周圍的自然環境及氣候情況制定合理的充填方法，積極治理被破壞的土地。下面該問主要論述了煤礦充填開采土地保護及治理方法，希望能夠及時解決煤礦塌陷區的土地治理問題。

【關鍵詞】塌陷區 充填開采 治理

科學合理的煤礦充填開采能夠有效降低地表的塌陷發生率，還能提升煤礦資源的有效利用率，并把煤礦巖層受到的破壞降到最低。充填開采具有較為顯著的優勢，具有較強的回收率，且對煤礦巖層的破壞較小，這是其他方法所不具備的優勢。礦區塌陷區要根據所在地的自然、氣候條件，按照土地適宜性評價的結果，宜農則農、宜林則林，科學合理安排各類用地，使遭破壞的土地發揮出最大效益。變‘廢棄”為可利用，實現永久利用。把開采工藝設計與復墾設計統一起來綜合運用。

一、煤礦塌陷區域的充填開采土地技術

（一）煤礦不合理開采導致的土地地面下沉

煤礦開采過程中，地下煤礦資源被開采使用后，容易造成煤礦巖層的失衡，如果在超重環境下，或者巖層出現破壞的情況下，就會造成土地地面下沉問題。采用長壁垮落采煤法，上覆巖層移動穩定后，一般可形成開采影響帶，即垮落帶、裂隙帶及彎曲帶。

（二）煤礦塌陷區域的水砂充填技術

針對煤礦塌陷區的土地保護及治理，我們可以采用水砂充填技術，這種技術能夠有效降低地表土地的下沉問題發生率，還能進一步提升井下采礦環境的通風水平，煤礦采空區水砂充填采煤法在我國礦區發展過程中最受重視并廣泛的技術。充填材料主要有河沙、煤矸石等。在砂充填實踐中也發現水砂充填技術也存在以下缺點：即最初基建費用大、時間長;水量消耗大，而且礦井下充填脫水工藝復雜，用過的水澄清和外排的費用高;工作面環境差，充填工藝環節多，管理難度大，采煤效率較低，最嚴重的不足是成本較高，用水砂充填采謀與同期采用垮落法采煤噸煤成本相比較，高出40%～100%。從地面充填設施到井下充填工作面，以及采煤、通風等生產系統都具體呈現。

（三）煤礦塌陷區的機械化固體充填采煤技術

伴隨著我國開采技術水平的不斷提升，固體廢棄物置換充填開采技術應運而生，這種技術的出現及使用能夠有效提升廢棄物的利用率，并進一步提出了相關的機械化固體充填技術。機械化固體充填采煤技術，一般可以分為兩大系統，一是正常的煤炭生產系統，二是固體物料運輸系統及充填系統。這套固體物料運輸及充填系統又由三個系統組成，包括固體物料地面運輸系統、固體物料垂直連續運送系統和固體物料垂直投送系統。充填物料通過矸石井直接投送到井底矸石倉，并從矸石大巷經軌道大巷等運至充填工作面，在工作面，通過固體充填材料多空孔卸式輸送機、固體充填與采煤一體化液壓支架充填到采空區。這種項技術在我國一些礦區成功投產使用，是國內目前固體充填技術的主要做法。當然，該技術也存在著一些必須改進的缺點，生產與充填需要提高充填生產能力;充填材料供需均衡問題突出，尋找廉價的、合適的充填材料滿足回填空間的要求，這是充填開采方法成功應用的關鍵;充填成本與采礦效益均衡問題突出，充填開采最大限度地采出了煤炭資源，保證安全生產，而充填開采設備、工序等也增加了煤礦開采生產的成本等。雖然我國煤礦充填開采技術取得了較大的發展，但也必須看到其不足之處。如研發新型的充填材料，減少固體污染，降低充填成本;研發氣用新型的充填裝備。

二、針對采煤塌陷的土地復墾治理技術

（一）疏干法

這種方法主要是運用到地表下沉不嚴重且礦層較薄弱的地區，操作較為簡單且效果較好，但需對配套的水利設施進行長期有效的管理，以發揮防洪防澇，保證塌陷地的持續利用。

（二）就地平整法

此種方法主要運用到沒有積水及地表下沉較嚴重的地區，主要是這類地區的地質條件不太好，不利于耕種，應運用就地平整法進行挖補平整，保證整個沉陷區海拔標高基本一致，土地標高應高于洪水位標高，以利于耕種和植物生長。

（三）挖深墊淺法

主要是運用挖掘機把塌陷較為嚴重的地區進一步挖深，能夠用來建造池塘，挖出來的土用來充填塌陷較淺的地區，實現正常耕種，水產養殖和農業種植并舉。主要用于塌陷較深、有積水的高、中淺水位地區，同時要保證挖出的土方量要大于或等于充填所需土方量，且水質適宜于水產養殖。此法操作簡單、適用面廣、經濟效益高、生態效益顯著。

（四）充填復墾法

充分發揮廢矸石的作用進行充填工作，不僅能夠處理好廢棄物，還能進一步優化環境，這種方法被廣泛運用到礦區充填土地治理中，實踐證明這是較好的復墾方法，目前被一些礦區普遍采用的方法，效益最佳。但要防止二次污染出現。充填復墾法推廣應用的前提是充填物經濟易獲取，無污染。

（五）直接利用法

針對面積較廣的塌陷地區土地治理，我們應該采用直接利用法進行土地治理，特別是一些積水較為嚴重或者塌陷地區不夠穩定、復墾無望的塌陷地區，要按塌陷地的具體情況因地制宜地直接利用，如網箱養魚、養鴨、種植淺水藕或耐濕作物等。

（六）生態工程復墾

這種復墾治理技術是一種新型的技術，主要原理就是生態系統中的不同物種與相關物質的循環共生，結合系統工程對破壞土地所設計的多層次利用的工藝技術。促進各生產要素的優化配置，獲得較好的經濟、生態和社會效益?？傊?，煤炭礦區土地復墾是一項涉及面廣、綜合性強的系統工程，為了使復墾后達到經濟效益、社會效益及生態效益的統一，必須因地制宜，制定有效可行的復墾規劃。首先考慮綜合利用技術，把綜合利用與土地復墾綜合起來考慮。