强丁丁，邓明国，徐世光

(1.昆明理工大学国土资源工程学院，昆明　650093；2.云南地矿勘查工程总公司，昆明　650051)



浅析煤矿开采对土地资源的影响

强丁丁1，邓明国1，徐世光2

(1.昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093；2.云南地矿勘查工程总公司，昆明650051)

以山西省霍州市师庄乡李雅庄煤矿为例，对煤矿开采可能引发的土地塌陷问题进行了分析，用概率积分法进行了预测并提出了治理建议，对同类矿山土地资源的保护与恢复治理有部分借鉴意义[1]。

煤矿；地面塌陷；土地复垦；预测

矿产资源是社会经济发展的物质基础，但采矿活动诱发了大量的地质灾害，损毁了土地资源，破坏了地质环境，影响了社会经济的协调和可持续发展。 因此，开展矿山地质环境保护与恢复治理研究有利于生态文明建设[2]。本文以山西省霍州市师庄乡李雅庄煤矿为例，对矿山土地资源保护与恢复治理进行分析。

1　矿山概况及环境背景

1.1矿山概况

师庄乡李雅庄煤矿位于山西省南部临汾盆地的北缘，井田南距霍州市10 km，行政区划隶属霍州市师庄乡管辖，系霍州矿区北端的一个井田，西与什林煤矿和王庄煤矿相邻。其地理坐标为东经：111°43′03″～111°48′15″，北纬：36°37′48″～36°41′08″。

由于该矿煤层埋藏较深(300 m以上)，目前井田内没有小煤窑开采。但在矿井西南部有什林煤矿的采空区，据调查，由于什林煤矿中北部一带小窑众多，开采范围较小，主要开采浅部煤层，且多为充水性小窑，目前井口均被水泥砂浆封闭。因此，在回采靠近西部井田边界时，发生采空区透水的可能性存在。

项目区内有耕地1 423.93 hm2，占项目区土地总面积的46.75%。本矿井开采对土地的损毁类型为塌陷、压占和挖损，共损毁土地面积为3 370.15 hm2。项目区现状下对土地的损毁方式主要为地面塌陷，塌陷情况见图1、图2.

矿山开采产生的废石、弃土量较少，矿山在矿区南部设置有排土场。矿区土地利用类型主要有耕地、园地、林地、草地、交通运输用地、城镇村及工矿用地、水域及水利设施用地、城镇村及独立工矿用地及其他土地等。目前，矿山公路、水、电已接通矿区，矿山的基础设施基本完善，外部条件良好。

图1　地面塌陷T1

图2　地面塌陷T2

1.2矿山的地质环境背景

(1) 自然地理

霍州市四季分明，昼夜温差较大，蒸发量大于降水量，属大陆性气候。年平均气温为12.2℃，年平均降水量为454.0 mm，年平均风速为1.9 m/s，项目区所处地区土壤主要为黄土质褐土和山地褐土。项目区属于温带落叶灌丛植被类型区，植物包括毛白杨、刺槐、梨树、苹果树、杏树、核桃以及桃树等，该区林地零星分布于丘陵区、村庄以及农田边缘。

(2) 地形地貌

矿区的地貌形态为低山丘陵地形，总体地势北高、南低。区内一般海拔标高+700～+900 m，多属黄土塬、梁地貌。区内最高点为太岳山(标高+2 532 m)，最低点在汾河河谷南端(标高+460 m)。区内山峰连绵，沟谷纵横，地貌形态依次为中高山、中山、低山丘陵、河谷组成的地貌景观。

(3) 地层岩性与地质构造

李雅庄井田位于霍州煤炭国家规划矿区的东部边缘，出露最老地层为二叠上统上石盒子组的下部(P2s)分布于井田西南边缘，向东、向北依次出露有上石盒子组上部和石千峰组地层。第三、四系不整合覆于上述地层之上。

2　矿山土地损毁分析与预测

2.1土地损毁分析

矿山建设与生产过程中对土地的损毁可分为直接损毁和间接损毁两种。开采沉陷对土地的损毁是随着采煤工作面的推进而逐渐发生的，在时间上是一个动态的过程，在空间上也有一定的影响范围。当开采活动停止后，覆岩和地表的移动、变形、沉陷和损毁也将在一定时间逐渐终止于一定的范围内。李雅庄煤矿生产建设对土地的损毁方式主要为塌陷(图3)。

2.2拟塌陷损毁土地预测

本次地表沉陷变形预测采用了概率积分法。地表形态变化预测参数见表1。

表1　地表形态变化预测参数

根据上述确定的各地表移动参数，结合矿井的开采设计，对该矿开采分采区及开采时间近5 a进行了预计。预计结果如下表2。

表2　近五年采区地表下沉程度及统计面积

3　土地复垦适宜性评价

对于原来是耕地的塌陷区，宜耕适宜性评价的主要限制性因素为塌陷深度、有机质含量。塌陷深度是由于矿山开采造成的，对地表的影响比较大；本项目开采后预计塌陷深度较小，在一定的复垦措施实施后，耕地可以在原址继续耕作；同时，即使遭到损毁，但相对于复垦责任范围内的其他地方，其有机质含量较高，且灌溉有一定保障。因此，遵循优先复垦为耕地的原则，将原来是耕地的区域仍复垦耕地。

图3采煤损毁环节分析图

限制宜林和宜草的等级主要是土壤质地、有效土层厚度和土壤侵蚀等。但原来是林地和草地的地方，这些限制因素相对于其他地方对于发展林业和草业的限制程度要小。所以，原来是林地的塌陷区复垦为林地，草地复垦为草地。

4　结论

为规范土地复垦行为，提高土地复垦效益，对土地复垦提出以下几点建议：

(1) 符合土地利用总体规划及土地复垦规划，在城市规划内，符合城市规划。

(2) 依据技术经济合理的原则，兼顾自然条件与土地类型，选择复垦土地的用途，因地制宜，综合治理。

(3) 复垦后地形地貌与当地自然环境和景观相协调。

(4) 保护土壤、水源和环境质量，保护文化古迹，保护生态，防止水土流失，防止次生污染。

(5) 坚持经济效益、生态效益和社会效益相统一的原则。

[1]刘超良，孙涛，魏增超，等.露天矿山地质环境保护与恢复治理[J].地质灾害与环境保护，2013,24(2)：34-36.

[2]田正伟，燕永锋，陈正学.尖锋山石灰岩矿山地质环境保护与恢复治理[J].地质灾害与环境保护，2016,27(2)：100-104.

[3]潘元庆,刘晓丽,谷志云,等.河南省煤炭基地土地复垦适宜性评价及利用模式研究[J].内蒙古科技与经济，2007，(11)：3-6.

[4]刘静,李建学.土地复垦整理可行性研究中的土地适宜性评价[J].陕西农业科学，2007,(1)：132-133.

[5]魏平.矿区土地复垦及保障措施探讨[J].中国煤炭，2010,(7)：25-28.

[6]王欢,王平,谢立祥,等.土地复垦适宜性评价方法[J].中南林业科技大学学报，2010,(4)：154-158.

ANALYSIS ON THE INFLUENCE OF COAL MINING ON LAND RESOURCES

QIANG Ding-ding1, DENG Ming-guo1，XU Shi-guang2

(1.Land Resource Engineering, Kunming University of Science and Technology，Kunming650093,China 2.Yunnan Geology and Mineral Exploration Engineering Corporation，Kunming650051，China)

TIn Zhuang Xiang Shanxi city of Huozhou province division Liyazhuang coal mine as an example, the problem of coal mining caused subsidence land were analyzed by probability integral method to forecast and suggestion, the protection of similar mines land resources and restoration of some significance.

Colliery；Ground subsidence；Land reclamation；prevention

1006-4362(2016)03-0062-03

2016-05-10改回日期：2016-06-18

国家自然科学基金项目(41363001)：滇西芦子园铅锌矿床构造-流体与成矿关系研究

TD167

A

强丁丁(1992-)，男，硕士研究生，主要研究方向为工程地质。E-mail:807365173@qq.com