济宁市任城区采煤塌陷地治理研究.pdf

2 0 1 7年第 9期 撼茬 舛技 1 6 5 信息化技术与绿色发展 济宁市任城 区采煤塌陷地治理研究 任士佩 赵文虎 薛 鹏 山东省煤 田地质局 第二勘探 队，山 东 济 宁 2 7 2 0 0 0 摘要 济宁市任城区煤炭资源丰富，但随着煤炭的大量开采 出现了塌陷地。采煤塌陷地使得矿区耕地锐减，地质环境 破 坏严重 ，还引发 了一些社会 问题 。本文 以郑庄塌 陷地 为例 ，提 出了相应的治理方法。 关键 词 采煤塌陷地 治理 恢复 中图分类 号X3 2 2 T D8 8 文献标 识码 A d o i 1 0 ．3 9 6 9 ． i s s n ． 1 0 0 5 2 8 0 1 ． 2 0 1 7 ． 0 9 ． 0 7 1 S t ud y o n s u bs i de nc e m a na g e m e n t o f c o a l e xt r a c t i on i n Re n c he ng Di s t r i c t o f J i ni ng Ci t y Re n S h i -- p e i Zh a o W e n - h u Xu e Pe n T h e s e c o n d e x p l o r a t i o n t e a m o f S h a n d o n g P r o v i n c i a l B u r e a u o f C o a l G e o l o g y , S h a n d o n g J i n i n g 2 7 2 0 0 0 Abs t r a c t J i n i n g c i t y i s r i c h i n c o a l r e s o u r c e s ， b u t wi t h a l a r g e n u mb e r o f t h e c o a l m i n i n g c o l l a p s e o c c u r r e d ， t h e c o a l mi n i n g s u b s i d e n c e mi n i n g a r e a o f c u l t i v a t e d l a n d ，g e o l o g i c a l e n v i r o n m e n t d e s t r u c t i o n ， s e r i o u s e n v i r o n me n t a l p o l l u t i o n ， b u t a l s o c a u s e d s o m e s o c i a l p r o b l e ms ， t a k i n g Zh e n g Zh u a n g c o l l a p s e a s a n e x a mp l e ， a c c o r d i n g t o i t s c o l l a p s e ， t h a n p u t f o r wa r d c o r r e s p o n d i n g c o n t r o l me t h o d s ． Ke y wo r d s Co a l mi n i n g s u b s i d e n c e g o v e m a n c e r e n o v a t i o n 济宁任城区内是全 国八大煤 田之一 ，近些年来 由于煤炭资源被大量开采， 土地塌陷危害相当严重 1 地面沉降造成大面积积水，严重内涝。由于 地表倾斜 ，耕地变为废弃坑塘 ，芦苇杂草丛生 ，农 作物无法生长， 粮食绝产， 经济效益大幅度下降； 2 浅层塌陷区地表崎岖不平，破坏了含水层结构，沟 、 路 、渠排灌系统断裂或堵塞，排灌系统紊乱 ，造成 农田易旱易涝 ，单产大减。通过恢复治理采煤塌陷 地生产、生态环境，解决塌陷区人民生产生活面临 的问题 ，缓解村矿矛盾，保持区域社会稳定。 1 郑庄塌陷地现状调查 根据任城区国土分局提供的 喻屯镇土地利用 现状 图 2 0 1 5年土地更新调查版 项 目区总面 积为 7 0 ． 3 2 h a ，全部为农用地 ；其 中耕地 水 田 6 2 ． 5 l h a ，占总面积的 8 8 ． 8 9 ％；农田水利用地 5 ． 4 2 h a ， 占总面积 的 7 ． 7 1 ％；农村道路用地 2 ． 3 9 h a ，占总面 收稿日期 2 0 1 7 0 4 1 9 作者简介任士佩 1 9 8 9 一，男，山东德州人，2 0 1 3 年毕业于 山东科技大学地质科学与工程学院，资源勘查工程专业，现就职 于 山东省煤 田地质局 第二勘探 队，助理工程师。 积的 3 ． 4 0 ％。项 目区土地利用现状详见表 1 。 表 1 项目区土地利用现状表 未利 农用地 用地 水域及水 交通 其他 农村 村 合计 耕地 林地 利设 用地 土地 居民 名 施 用地 占 小计 水 其他 坑塘 农 田 农村 设施 其他 浇 水 田 林地 水 面 水利 道路 农 用 地 地 草地 郑 庄 6 5 ． 1 9 6 5 ． 1 9 5 7 ． 4 7 5 ． 4 2 2 ． 3 0 邵 5 ．1 3 5 ． 1 3 5 ． 0 4 O ． O 0 0 ．0 9 楼 A 口 7 0 - 3 2 7 0 _ 3 2 6 2 ．5 l 5 ． 4 2 2 _3 9 计 注 表 中数据为二调 图中数据 。 根据现场 实地勘测 1 2 0 0 0地形图，经量算项 目区总面积为 7 0 ． 3 2 h a 全部为农用地，其中已塌陷 绝产及半绝产 耕地 4 3 ． 8 9 h a ，占项 目区总面积的 6 2 ． 4 2 ％；尚能够耕种的耕地 1 9 ． 8 6 h a ，占项 目区总 面积的2 8 ． 2 4 ％； 其他土地 农村道路、 沟渠 6 ． 5 7 h a ， 占项 目区总面积的 9 ． 3 4 ％。 1 6 6 童 娃茬 舛技 2 0 17 年 第 9 期 2 郑庄塌陷区现状分析 3 工程部署 2 ． 1 土地利用问题分析 1 地势低洼，排灌系统瘫痪，雨季大面积 积水形成内涝，排水困难，种植条件变差。由于渍 涝的原因，大部分面积夏秋积水 ；未积水区土地水 分高度饱和，作物大幅度减产； 2 土地不平整， 不宜耕作。区内高低不平，废弃沟渠、洼地较多， 不便于排灌。道路破坏严重，交通受阻 ，生产、通 行都不方便； 3 土地利用不充分 ， 塌陷地面积大， 农 田水利用地面积偏多，土地浪费严重 ，经济效益 差。总之，农民对此无力进行大规模治理 、改造， 土壤水、肥、气、热因素极不协调。 针对以上制约因素，本次规划主要解决两个问 题 1 排灌问题 ， 通过完善区内的灌溉排水系统， 达到旱能灌、涝能排的农 田水利标准； 2 配套 建设问题 ，进行土地平整，修建 田间道路 、桥涵， 配套林网建设，全面提高项 目区的综合生产能力。 2 ． 2 项 目区农用地适宜性评价 项 目区内土壤质地多为重壤和粘土，土壤类型 为水稻土 ，耕性较差 ，土壤肥力较高。据最新土壤 调查资料项 目区土壤有机质 1 ． 8 9 ％、全氮 0 ． 1 5 ％， 速效钾 2 2 0 p p m，速效磷 4 5 p p m。从总体上看 ，土 地适宜程度 为中度适 宜等级 。 2 _ 3 恢复耕地潜力分析 项 目区恢复耕地 的潜力主要来 自对塌陷地的客 土回填复垦，可恢复和新增耕地。经测算可恢复和 新增耕地面积 4 5 ． 1 3 h a ，恢复和新增耕地率 6 4 ． 1 8 ％ 占项 目区总面积 ，其 中，恢复耕地 4 3 ． 8 9 h a ， 占实际塌陷面积 1 0 0 ％ 占总面积 6 2 ． 4 2 ％；新增 耕地 1 ． 2 4 h a ，新增耕地率 1 ． 7 6 ％。 2 ． 4 项 目区灌溉水源分析 项 目区内的可利用水源主要是降雨、地下水 、 塌陷区地表水和南四湖上级湖水。因项 目区内地势 低洼 ，地下水埋深在 0 ． 2 0 ． 5 m，地下水位高，不宜 发展旱作农业 ，适宜种植水稻。但项 目区滨临南四 湖，地表水侧渗补给容易，水量丰沛，引水机电设 施齐备 项 目区属于排灌站灌溉排涝范围 ，灌溉 成本低。因此 ，本次设计灌溉用水选用地表水。 2 ． 5 水量平衡 分析 项目区面积 7 0 ． 3 2 h a ，项 目区内无居民点，也无 其他用水需要，因此只考虑项 目建设农业用水需要。 根据项 目区 自然地理条件并结合区域农业发 展方向进行了土地利用布局规划，对项 目区土地 利用结 构进 了行调 整，复垦后 项 目区农 用地 面 积 7 0 ． 3 2 h a ，全部 为农用 地，占项 目区总面积 的 1 0 0 ％。 在农用地中， 耕地面积增加到6 3 ． 7 5 h a 其中， 原有倾斜耕地 1 8 ． 6 2 h a ，恢复耕地 4 3 ． 8 9 h a ，新增耕 地 1 ． 2 4 h a ，占项 目区总面积的 9 0 ． 6 6 ％；农村道路 用地减少到 2 ． 0 9 h a ，占项 目区总面积的的 2 ． 9 7 ％； 农 田水利用地减少到 4 ． 4 8 h a ，占项 目区总面积 的 6 ． 3 7 ％。土地利用结构详见表 2 。 表 2 项目区土地利用规划分类面积统计表 未利 农用地 用地 村 耕地 林地 水域及水利 交通 其他 农村 名 合计 设施用地 用地 土地 居民 小计 水 其他 坑塘 农田 农村 设施 其他 浇 水 田 林地 水面 水利 道路 农用 草地 地 地 郑 庄 6 5 ． 1 9 6 5 ． 1 9 5 8 ． 8 2 4 ． 4 8 1 ． 8 9 邵 楼 5 ． 1 3 5 ． 1 3 4 ． 9 3 0 ．2 O 合 计 7 0 ． 3 2 7 0 - 3 2 6 3 ．7 5 4 ．4 8 2 ．0 9 项 目区的土地平整、水利、道路和农 田防护林 等工程的布置尽量做到 “ 田成方、路成框 、沟成网、 林成行”，使整个项 目区开发整理后成为基础设施 完备的高效农田。 具体实施办法 项 目区均拉运客土回填，接近 或达到周围未塌陷土地的地面高程 ，复垦后规划为 水旱轮作的农业用地区，共规划为 1 O 个 田块 ；沿 道路开挖排水斗沟，与原有排水沟相通 ；分别与周 围的 田块连接，田块按排水方 向以 1 ／ 2 0 0 0的坡 降 进 行平整 ，高差小 于 5 c m。新挖 排水农 沟 2条 ，长 5 1 8 m，排水斗沟清淤 4 条 ，长 3 1 4 6 m。项 目区灌溉 水源主要来 自地表水，采用渠灌的方式灌溉；结合 道路布置灌溉毛渠 ，复垦后的排灌系统与片区周 围 的原排灌系统相连接。项 目区田间道两侧栽种经济 美观、适应性强的 1 0 7 速生杨，株距 2 m。 4 效益分析 通过项 目区的土地复垦可以提高土地利用率 ， 2 0 1 7年第 9期 娃茬 斜技 1 6 7 提高耕地质量，增加耕地产出率，促进农业结构调 整 ，增加农民收入 ，起到了很好的社会效益。同时 通过对项 目区进行综合整理 ，合理布局，使其农 、 林一体化 ，加快了农业产业结构调整 ，区内的田间 道路 、排水干沟布置防护林 ，提高植被覆盖率 ，降 低风害和水土流失，改善生态环境，促进和保持各 农业生态系统间的良性循环 ，调节区域小气候 ，使 生态环境趋于平衡，最大限度的为人民生产 、生活 提供 良好的空 间，具有 良好 的生态效益 。项 目区 耕地 面积共计 6 3 ． 7 5 h a ，其中未塌陷的耕地面积为 1 8 ． 6 2 h a ，塌陷地恢复成耕地的面积为 4 3 ． 8 9 h a ，新 增 1 ． 2 4 h a ， 。 通过土壤改良措施、 农 田水利设施建设， 经过几年耕种以后土地生产力可大幅度提高。项 目 区全部为稳产高产 田。经计算这部分耕地可增加的 净效益为 2 1 3 ．4 5 万元 ，具有很好的经济效益。 5 结论 本项 目实施所产生的社会效益是巨大的，生态 效益是明显的，经济效益是可观的，达到了社会效 益 、经济效益与生态效益的统一，符合土地复垦整 理 的 目标 。 【 参考书目 】 [ 1 ] 翟傲蕾 ． 济宁市任城 区采煤塌陷地治理规划与对 策探讨 [ J ] ． 中国经济与管理科学，2 0 0 8 8 ． [ 2] 山东省人民政府办公厅 ． 山东省采煤塌陷地综合 治理工作方案 鲁政办字2 0 1 5 ． 1 8 0号 [ z 】 ． 上接第 1 4 8页 式 中 一 保证输送带不离开侧托辊时最小的转弯半 径 ，m； 一 转弯段 输送的带张力最大值 ，N； 一 转弯终点处 输送带许用的张力值 ，N； 一 外侧 输送带与水平线之间的夹角。 由此可得出转弯半径为 R m a x { R， 2 ， } m ax{ 5 6 ．4 2 ， 3 8 7 ．6 3 ， 2 6 5 ．9 4 } ． 由上三种计算转弯半径可知 1 力平衡计算曲率半径 R 5 6 ． 4 2 m 6 0 m， 满足。 2输 送 带 的 容 许 应 力 计 算 曲 率 半 径 R ， 3 8 7 ． 6 3 m，不满足。 3输 送 带 不 离 开 侧 托 辊 计 算 曲率 半 径 R 2 6 5 ． 9 4 ，不满足。 参照 固定皮带机转弯半径计算 ，只要力的平 衡 计算 曲率 半径 满足，改变 固定模 式为 活动 模 式，即可打破 和 R 的不 满足变为满足 ，即 R 5 6 ． 4 2 m 6 0 m满足要求就可实现 6 0 m转弯半径。 3 应用前景展望 带式输送机水平转弯装置的设计与应用，紧密 结合矿井安全生产实际，具体很强的针对性、实用 性 和兼 容性 。采用 永磁 同步 电动机驱动及 变频控制 方式 ，节约了电费、提高了效率；特别是在减小带 式输送机转弯半径、提升 自动调节能力 ，适应各种 转弯半径方面的创新，能实现 3 0 。内水平转弯，效 果 良好 ，转弯平稳、运行可靠 ，不易卷边 ，工作效 率高，具有广阔的应用前景。 上接 第 1 6 4页 【 参考书目】 [ 1] 中 国建筑科 学研 究 院 ． 建 筑地基 处 理技 术规 范 J G J 7 9 2 0 1 2 [ S ] ． 北京 中国建筑 工业 出版社 ，201 2． [ 2] 龚晓南 ． 地基处理手册 [ M】 ． 北京中国建筑工业 出版 社 ．2 0 0 8 ． [ 3] 郑俊杰，张建平 ． C F G桩与石灰桩联合处理不均 匀地基 [ J ] ． 施 工技 术 ，2 0 0 0 93 1 3 2 ．