浅析矿山土地复垦的新技术——边采边复

徐 周

（徐州市生态文明建设研究院，江苏 徐州 221000）

目前我国矿区土地复垦工作仍停留在“先破坏、后复垦”的落后模式，造成我国现阶段采煤矿区土地复垦率非常低，仅有12%，与欧美发达国家差距较大（现阶段欧美国家65%）。欧美国家矿区土地经过复垦，土地利用的方式多种多样，而我国矿区经过复垦的土地，主要还是种植农作物。综上所述，我国矿区土地复垦的技术亟需革新，矿区土地利用的理念也需要变革[1]。

1 边采边复的概念

中国矿业大学胡振琪教授对边采边复技术做出如下定义：边采边复就是充分考虑地下开采与地面复垦措施的耦合，通过合理减轻土地损毁的开采措施和沉陷前或沉陷过程中的复垦时机与方案的优选，实现采矿与复垦同步进行的一种复垦技术。

2 边采边复的基本原理

胡振琪等[2]指出运用边采边复技术的主要目的是为了保护土壤和恢复矿区耕地。张瑞娅等[3]指出利用边采边复技术在进行土地复垦时，地表也在动态沉陷，复垦的标高既要考虑完工后规划的标高，又要考虑其后续的沉陷。

边采边复要求土地复垦的方式与井下开采工艺相结合，根据矿山开采计划同步进行土地复垦。该技术是以“土地复垦与井下开采联动”为核心，最主要的特征就是“一边进行煤矿开采，一边进行土地复垦”，以“土地恢复率高、复垦周期短、施工成本低，地表熟土破坏少”为主要特点，终极目标是矿产资源和土地资源可持续发展。

通过以上步骤，可以看出边采边复工作成功的关键在于提前做好计划并采取必要措施。沉陷稳定后土地复垦工程施工顺序图见图1，在假设没有外来土源的情况下，采用表土剥离、挖深垫浅等方法，可以在被破坏地表复垦出土地，恢复土地面积为S1，即S1=SA+SB。

图1 沉陷稳定后的复垦结果示意图

边采边复时土地恢复示意图见图2，在采煤的同时进行土地复垦，形成土地复垦的面积为SC和SD。利用边采边复技术，土地恢复的总面积为S2,即S2=SC+SD。运用边采边复土地复垦的面积SC+SD要远大于传统沉陷稳定后的复垦面积SA+SB。

图2 边采边复技术应用示意图

3 边采边复的关键技术

边采边复的关键技术主要包括三个方面：一是边采边复位置和范围的确定；二是时机的选择；三是边采边复复垦标高的设计。该技术的核心就是在矿区地表稳沉前就采取复垦措施，通过技术手段对地表进行保护。复垦的成败与复垦技术紧密相关，此外还与矿区实际地质条件、开采方法等有关。

3.1 边采边复位置和范围的确定

张瑞娅[4]提出如果没有外来土和其他充填物，根据计算总的填方量和挖方量多少，依据实际情况动态布局充挖位置，尽量使挖填土方趋向平衡。李锐[5]提出在施工设计时，要不断优化施工方案，通过分析地下煤层分布，结合地质条件、地表情况等，确定合理位置和范围。一边进行煤炭开采，一边进行土地复垦，第一步是确定复垦施工的位置和范围，之后才能有针对性的进行复垦工作，提高工作效率。一般情况下，复垦位置在采煤工作面的上方，同时根据开采施工情况以及沉陷情况确定。

3.2 边采边复复垦时机选择

陈景平等[6]提出应综合考虑地表积水情况、土方工程量和复耕率选择最佳复垦时机，为拯救更多的表土资源，边采边复时机的选择随采厚的增加而提前。王玉平[7]提出依据实际情况，综合分析各种条件，选择复垦的最佳时机。袁冬竹等[8]指出单一工作面开采时，最佳的复垦时机就是在煤层走向方向充分采动时，此时复垦可以节约支出，提高复垦率。选对边采边复的复垦时机，可以最大程度的保护耕地，提高土地恢复率。复垦时机的选择一般要兼顾以下几个方面：一是要保证土地复耕率;二是尽可能的降低施工难度;三是尽量节约施工成本，四是尽量保护地表熟土。在做到以上四点的同时，再综合考虑农民的种植意愿、作物生长季节、矿区地质、沉陷等情况，做出最佳的时机选择。为了降低施工成本，减小施工阻碍，最大限度的剥离地表熟土，一般在地表沉陷处出现大面积积水前即结束复垦工作。

3.3 边采边复复垦标高设计

张瑞娅[3]指出稳沉后耕地设计标高、复垦时机以及矿区后续沉陷程度是复垦标高设计的最重要影响因素。一般我们进行边采边复复垦标高设计，是根据不同的开采条件以及地表塌陷情况，结合地下煤炭赋存条件、开采方式和土地利用的类型，确定复垦标高[9]。

4 结论

通过对边采边复技术的分析与研究，可以发现边采边复技术的土地恢复率更高，边采边复的关键技术主要是三个方面，一是边采边复位置和范围的确定；二是边采边复复垦时机的选择；三是边采边复复垦的标高设计。