浅析井工煤矿边开边采边复垦技术

□许建伟

（煤炭工业太原设计研究院山西太原030001）

浅析井工煤矿边开边采边复垦技术

□许建伟

（煤炭工业太原设计研究院山西太原030001）

近年来，我国经济在发展的同时，环境污染问题也随之加大。煤炭企业的发展不仅满足了我国对煤炭能源的需求，科学技术在企业开采中的应用，也提高了我国煤炭企业的开采效率和开采质量。煤炭开采属于地下工作，容易对开采地区的土地结构造成毁灭性的破坏，不利于土地的可持续利用，因此，煤炭企业应在开采过程中做好土地复垦工作，以此来保证土地资源的再利用。基于此，文章主要对煤炭企业边开边采边复垦技术进行了研究，希望能对煤炭企业的开采复垦工作提供帮助。

煤炭企业；开采复垦技术；研究

1 土地复垦概述

1.1 土地复垦原则

土地复垦是指工业用地的再利用生态系统的恢复，我国在进行土地复垦工作时遵循“谁损毁，谁复垦”原则，这就要求有关土地生产、建设等活动的工业企业，在生产或建设过程中，应注重对土地资源的保护工作，保证土地资源的再利用[1]。

1.2 边开边采边复垦技术

边开边采边复垦技术是指企业在生产活动中，为了降低土地损毁程度，将开采工艺与复垦技术进行有机结合，实现采矿与复垦同步进行的技术。边开边采边复垦技术在土地复垦的应用关键是在土地发生沉陷前或在沉陷过程中对土地采取相应的预防措施。因此，边开边采边复垦技术在应用过程中要保证复垦方案与开采方案的有效结合，制定相应的防范措施，争取在土地沉陷前就做好土地复垦的预防工作。

2 煤炭企业井下边开边采边复垦技术研究

2.1 边开边采边复垦的技术优点

虽然我国煤炭事业起步较早，但土地复垦技术的研究却相对较晚，常用的土地复垦工作大都是先开采，后治理，如：充填复垦、疏排复垦和梯田式复垦技术等。传统的复垦技术相比于边开边采边复垦技术所恢复的土地率要低，在长期发展过程中不利于土资源的再利用。

传统的复垦技术如图1所示：

图1 传统复垦技术原理图

传统土地复垦技术在进行土地复垦过程中，并没有将外来土源考虑在内，图1采用的复垦技术是挖填复垦，其为了实现土地的内部平衡，只是在季节性的积水区进行挖深垫浅，对部分土地进行了复垦，土地恢复比例较低。

边开边采边复垦技术如图2所示：

图2 边开边采复垦方式状态图

通过图2（a）我们可以了解到，边开采边复垦技术是当地面沉陷即将达到潜水位位置时，预先将部分表土和心土进行分层剥离，然后在沉陷土地区域进行交替回填，最终达到复垦效果如图2（b）中的A、B、C区域。通过图1与图2（b）的复垦结果比较可以发现，采用边开边采边复垦技术可以复垦出更多的土地面积，能够实现最大化的土地复垦率，有利于土地资源的循环再利用[2]。为了方便计算土地恢复率R，将地面塌陷面积设为S，传统的土地复垦面积设为S1，边开边采边复垦面积设为S2，则R1=S1/S=(A+B)/S,R2=S2/S= (A+B)/S，如淮南某矿场，利用该复垦技术，其复垦结果如下：

采用边开边采边复垦技术的复垦面积要比传统复垦面积多3倍左右，且耕地恢复率提高了25.08%，积水面积减少了25.79%。

2.2 关键技术

边开边采边复垦技术的核心就是在未发生和正在发生土地沉陷时，利用复垦技术对土地进行保护，恢复土地利用率。在复垦过程中，土地复垦效果的好坏不仅与复垦技术，还与地质结构、开采工艺和复垦原理等因素有关，因此，在边开边采边复垦过程中，需要注意以下几点对土地复垦效果的影响：

2.2.1 复垦位置与复垦范围的确定。在采煤过程中进行土地复垦工作，首先就需要确定土地复垦的位置和范围，只有将复垦位置与范围进行确定，煤炭企业才能有针对性的进行复垦工作，提高土地复垦工作的工作效率。如：土地复垦技术人员需要依据地下储煤情况进行分析与研究，然后分析地质结构、地面损毁的分布及演变特点，合理地确定复垦位置和范围。可采取边采边复措施对拟损毁土地进行恢复治理的位置与范围。通常情况下，煤炭企业大都在即将开采或正在开采的工作面上方进行复垦，复垦范围的确定方法有很多，复垦技术人员可以选择成本投入较低，复垦范围确定最准的方法进行确定，如：可以利用几何法，通过对耕地破坏影响因素的分析，确定复垦范围；利用耕地损害边界角法划定动态复垦边界。

2.2.2 复垦时机的选择。在最佳的时间内对土地进行复垦，可以达到土地复垦率的最高水平，因此，复垦时机的选择非常重要。由于复垦工作涉及到的内容比较多，而土地沉陷程度、动态复垦工程类别等等，其对土地复垦工作的开采影响比较大，很多因素都是难以用数字来量化的，导致土地复垦技术的选择客观性偏低。

2.2.3 复垦高度的设计。在确定企业复垦高度的时候，要结合开采区域的地形与地质、采煤技术和相关的土地利用类型。如：对单一煤层开采引起的土地沉陷可以选择相应的标高设计；对多煤层引起的土地沉陷其复垦高度是随时变化的，应利用沉陷模式试验，分析地表下沉空间位置，结合地表地形图分析矿区动态DEM模型,从而确定各阶段复垦标高。

结束语

通过对煤炭企业井工边开边采边复垦技术的分析与研究，我们可以发现边开边采边复垦技术的土地复垦效率较传统复垦技术的土地复垦效果要好，有利于土地资源的循环再利用。因此，企业土地复垦部门应强化土地复垦的重要性，加大对土地复垦技术的研究力度，引入国外先进的土地复垦技术和经验，提高企业的土地复垦水平，促进企业的可持续发展。

[1]贾超.浅析井工煤矿边开边采边复垦技术[J].黑龙江科技信息,2016,14:42.

[2]王玉平.井工煤矿边采边复垦技术的探讨[J].现代矿业,2015,07:121-122+126.

[3]胡振琪,肖武,王培俊,赵艳玲.试论井工煤矿边开采边复垦技术[J].煤炭学报,2013,02:301-307.

1004-7026（2016）15-0108-02

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10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.15.083