煤矿区采动与复垦土壤存在的问题与对策.pdf

第 l 7 卷第 3 期 能 源 环 境 保 护 ⋯ ．1 7， 一． 3， 2 0 0 8 l a e a g y l wi r o n me n t a l Plo n V O l No 工， ， ， 煤矿区采动与复垦土壤存在的问题与对策 ★ 胡振琪 魏忠义 中国矿 业大学北京校区， 北京 1 0 0 0 8 3 摘要 本文从煤矿 区采动与复垦土壤 角度 出发 ，系统地分析并探讨 了井工采煤和露天采 煤采动与复垦土壤存在的诸多问题， 并提出了一些解决办法。 ’ 关键词 煤矿区； 复垦土壤 ； 土地复垦 ； 问题与对策 中图分类号 T D 9 9 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 6 8 7 5 9 2 0 0 3 o 3 0 0 0 3 0 5 我 国是世界上少数几个 以煤为主要能源 的国 家， 是世界上最大 的煤炭生产国和消费国， 煤炭 占 一 次性能源消费量的 7 4 ％以上， 煤炭开采对国民 经济的发展做出了巨大贡献 。煤炭开采导致大量 土地破坏 、 环境受损 ， 从煤炭的开采方式看 ， 9 6 ％ 为井工开采 ， 4 ％左右为露天开采 。井工采煤形成 地下采空区 ， 不可避免地造成地表沉陷 ， 影响地表 景观并导致大量的耕地及地表建筑设施的破坏 。 目前我国因采煤区地表塌陷造成的土地破坏总量 约为 0 ． 4 M l a r n ，且仍 以每年 2 2 0 0 0 h m 的速度增 加 ； 煤炭的露天开采 目前在我 国只占较小的比例 ， 但近年来发展较快 ， 大多分布在我国西部地区， 露 天 采 煤 直 接 剥 离 地 表 表 土 和 上 覆 岩 层 o v e r b u r d e n ，对土壤的破坏和扰动较井工采煤更 为直接和剧烈。 因此 ， 矿山采矿对土壤的破坏研究 有助于复垦工程措施的优选 。 矿 山土地复垦过程中，要对破坏的土地进行 各种土方工程措施 以恢复土地 的使用价值 ，也不 可避免地对土壤进行了扰动。 国外一直对重构 复 垦 土壤给予极大 的关注 n 。 】 ， 并将其作为最基 础性的研究工作 ，得到政府部 门和科技界 的高度 重视 。据美 国内政部矿山局的调查研究报告【 5 】 1 9 7 7年联邦复垦法颁布后的 1 1 年时间里 1 9 7 7 1 9 8 8 ，美国和加拿大共有 1 2 8 0 篇论文是关于煤 矿山重构 复垦 土壤特性及其改 良的。1 9 8 8 年还 专门成立国家矿山土地复垦 中心 ，每年由政府直 接投资 1 4 0余万元邀请 5 所大学的专家进行土地 复垦的研究 ， 其中重构土壤的研究也是重点。 而我 国 土地复垦规定颁布后的十年里 1 9 8 9一 l 9 9 8 ， 公开发表的论文仅 2 2 9 篇 ， 其中大都是复 垦实践 、 技术工艺和政策法规的研究 ， 对重构 复 垦 土壤的研究很少 。 国外许多研究表明现代复垦技术研究的重点 应是土壤 因素的重构而不仅仅是作物 因素的建立 ， 为使复垦土壤达到最优的生产力 ， 构造一个最优的 土壤物理、 化学和生物条件是最基本的 ⋯ ； 美国联 邦采矿与复垦法中也明确要求复垦土壤 “ 应保持和 恢复近似于采矿前的土壤生产力” ；重构土壤生 产力被作为评价复垦效益和成败的标准 B ’ ； 它对 于复垦土壤改良措施的选择 、 复垦技术的革新 、 复 垦成败的评价、 复垦保证金的退还都有十分重要作 用。 因而 ， 重构土壤问题是政策制定者、 矿山企业负 责人、 复垦技术人员共同关心的问题 。 1 采煤对土壤的影响 1 ． 1井工采煤对土壤的破坏 井工采煤造成开采 区的地表沉陷，形成封闭 式的湖 白， 如图 1 所示。 收稿 日期； 2 0 0 3 0 1 2 3 ★国家 自然科学基金 4 0 0 7 1 0 4 5 ， 4 9 7 0 1 0 1 0 和教育部垮世 纪优 秀 人才计划资助。 圈 1 井工采煤沉陷地示意圈 维普资讯 4 胡振琪等 煤矿区采动与复垦土壤存在的问题与对策 井工采煤对土壤的破坏 主要表现为土壤水渍 积水 、土壤盐渍化和土壤侵蚀三个方面。水渍 是指 由于地下采煤造成 的地表沉陷引起的地表积 水 ， 或土壤含水量长时间超过正常范围 ，从而使 土壤生产力丧失或降低 ，水渍在高潜水位地 区尤 其严重。例如在我国华东地区，水渍面积 占采煤 沉陷地总面积 的 3 0 ％。在采煤沉 陷积水 区的边 缘 ， 坡地的下部 ， 地下水位高 ， 有充足的水份供应 ， 地下水份不断地沿毛管上升至地表蒸发掉 ，很容 易造成土壤表层 的盐 份累积 ，导致土壤 的盐 渍 化。 在沉陷地的下坡 ， 电导率高达 1 0 d s ／ m以上。 土壤的盐渍化严重影响 了植物 的正常生长环境 ， 构成 了对土壤的破坏 。由于沉陷地呈盆地状 ，原 先平整的地表大部分成为坡地 ，径流挟带土壤颗 粒及溶解物质向沉陷地中心运移 ，从而产生了土 壤侵蚀 问题 。另外 由于沉陷盆地边缘存在裂缝 ， 裂缝边缘及其周 围的土壤也会在水力和重力作用 下进入裂缝深处 ， 形成土壤侵蚀。由于土壤侵蚀 ， 土壤固体物质和其 中养分大量流失 ，土壤生产力 降低 ， 农 田投入增大。另一方面， 盆地中央水体养 分积累， 也容易造成水体的富营养化 ， 破坏水质。 此外 ，由于地表的不均匀沉陷形成的建筑物 及设施 的毁坏也相当严重。其破坏情况与煤层开 采深度 、 单复煤层 、 开采方式等有关。从开始沉陷 到沉陷稳定 ， 一般要经历相 当一段时间， 这也给复 垦工作增 u 了难度。开采及选煤中的废石形成的 矸石山 ， 压占了宝贵的土地 ， 另外还有开采过程中 的酸性水都对土壤构成了威胁 。 1 ． 2 露天采煤对土壤的破坏 露天 采煤 是直接剥离 表土和煤层 的上覆 岩 层 ，使煤层暴露后开采。在适宜的矿床和开采技 术条件下 ，露天开采较井工开采能达到更高的生 产率 和开采 率。随着开采技术 和开采设 备的发 展 ，世界露天采煤在过去的半个多世纪里发展很 快 ，目前已达百分之三十的比重。露天采煤矿 山 可分为采矿场 、 排土场 、 尾矿场和工业场地等几个 部分。我 国适合露天采煤的煤 田主要分布在西部 地区， 近年来已发展了几个诸如平朔露天矿、 神府 一 东胜煤 田等 的大型露天矿山。 首先是岩土的混排堆放造成的土壤剖面的完 全破坏。露天煤矿各层岩土的剥采与堆倒由于受 开采成本及开采工艺 的限制 ，常常是无次序的混 排 ， 形成所谓的 “ 矿 山土” m i n e s o i l ， 这完全改变 了原有 的自然土壤的层次结构 ，给重新植被和种 植利用带来 了很大的困难 ；混排堆倒 的岩土较为 松散 ， 抗侵蚀能力差 ， 在植被重新建立之前基本呈 裸露状态 ， 在水力 、 风力 、 重力作用下很容易产生 剧烈的水土流失 ， 造成土壤侵蚀 ， 是否能有效控制 水土流失常常是露天煤矿排土场复垦初期的主要 任务。另外 ， 上覆岩层 和煤矸石 c o a l w a s t e 中往 往含有有害的重金属有害元素和带有较原地表土 壤高的放射性元素， 将 这些岩土堆垫到地表 ， 从而 造成土壤污染 ， 影响植物 的生存 ， 这些有毒有害物 质如果随径 流扩散 ， 还将污染更大范围的土壤。 2 复垦土地 的土壤 问题 与对 策 2 ． 1井工矿山复垦土地的土壤 问题与对策 井工矿开采产生 的沉 陷地复垦的基本方法有 充填法和非充填法。非充填法最常用的就是挖深 垫浅 ， 即挖掘沉陷地较深区域 称为挖深 区 土壤 形成鱼塘的同时，用取 出的土充填沉陷区较浅区 称 为垫浅区 形成平整的农 田； 而充填法一般是 从沉陷区以外取得材料充填垫高凹陷地 ，从而达 到复 田效果 ， 常用的充填材料有土壤 、 煤矸石 、 粉 煤灰 、 露天矿剥离物 、 垃圾 、 污泥等。 2 ． 1 ． 1泥浆泵复垦土壤 泥浆泵复垦是采煤沉陷地常用的一种挖深垫 浅法复垦工艺 ，它是把由高压水泵产生的高压 水通过水枪喷 出，高压水流将挖深 区土壤切割分 散形成泥浆 ，再由泥浆泵通过管道输送到待复垦 的较浅区域。 泥浆泵复垦工艺简单 、 投资少 ， 是一种有效的 沉陷地复垦工艺。但泥浆泵复垦土壤 尚存在一些 需要进一步解决问题 1 泥浆泵复垦土壤的养分损失 由于泥浆泵复垦区土壤是 由原土层经切割分 散 ， 再输送到复垦区域 ， 之后其中的泥沙留在复垦 区，而水分连同其中的溶解物质却 白白流走损失 掉 。表 1 是安徽省皖北矿务局百善矿井 田内的黄 兴庄沉陷区泥浆泵复垦土壤主要养分分析表。 从表中分析数据 可以看出 ，泥浆泵复垦土壤 各分析养分含量大都不 同程度地较农 田低 ，特别 维普资讯 第 l 7 卷第 3 期 能 源 环境 保 护 5 是在表层 0 2 0 e m以内， 而且垂直分布也与普通 农田不同。复垦土壤的有机质含量比农田土壤低 得多 ，表层 0 2 0 e m内约为农 田的三分之一 ，复 垦土壤表层 0 2 0 e m速效氮 、磷、全氧也都大大 低于农田土壤 。这说明泥浆泵复垦土壤总体肥力 较低 。 因此应及时采取适当的培肥措施 ， 尤其应该 尽快疏干土内水分 ， 降低其含水量 ， 同时施用有机 肥 、 氮肥和磷肥。 表 1安徽某沉 陷区泥浆泵 复垦土壤与 自然农 田土壤主要养分比较 2 泥浆泵复垦土壤的上下土层混合 泥浆泵复垦土壤失去了原有 自然土壤的层次 和结构 ，表 2是土壤容重 和土壤含水量 的 比较 表。但是因为泥浆 出口的位置变动和泥浆流经某 点的速度不 同， 可存在沉淀层次及纹理 ， 各沉淀层 之间也有些微颗粒粗细不同。而且泥浆在从 出口 扩散的过程 中，粗颗粒总是先沉淀 ，细颗粒后沉 淀 ， 故与出口的距离不同 ， 其土壤质地也不同。 比较好的解决方法是分层分块剥离 ，交错 回 填。 尽量使表土仍 充填在复垦地表面 ， 最大限度地 保证其与自然土壤相近的层次结构，同时划分小 块区域 回填能尽快排出复垦土壤中的水份。 表 2 泥浆泵复垦地物理特性与正常农 田比较 深 度 土壤容重 g ／ c m 土壤含水量 ％ c m 普通农 田 泥浆泵复垦 田 酱通 农田 泥浆泵复垦 田 3 泥浆泵复垦土壤含水量大且不易排出 由于泥浆泵复垦土壤是将原土壤上下土层混 合成泥浆后输送沉淀而成 ，其物理特性发生 了很 大变化 见表 2 ， 原有的孔隙特征不复存在 ， 虽然 复垦土壤的孔隙度没有太大的变化，但是其有效 毛管孔隙 、 大孔隙等重要水分运移通道被堵塞 ， 即 使地下水位很低 ，其 中的水份也不容易排出土体 和从土壤表面蒸发掉 。据在安徽省皖北泥浆泵复 垦地的观察 ，半年后复垦地表层 3 0咖 以下仍为 泥巴状 ， 含水量很高。越向下这种现象越明显 ， 土 体 中水份长期滞 留， 土壤透气性必然很差 ， 长期处 于还原环境 ， 这是表 1 中含氧低的原因所在。 针对以上问题 ， 可以采取如下措施 1 深耕 ，打破充填层理 ，上下混合 ，粗细混 合 ， 增加孔隙度 ， 改善表层物理特性 ； 2 开挖排水沟 ， 降低地下水位并疏排土体内 多余 的水份 ； 3 改进泥浆泵复垦工艺 ，分层剥离 、分块分 层充填 ，并在充填区周围用地质复合材料设置过 滤网 。 快速排出充填区土壤水份 ； 4 在复垦后 3 个月的土地上种植绿肥 ，一方 面可消耗掉下层多余的水份 ，另一方面可以补充 土壤养分，同时再采取一些必要 的微生物措施效 果会更好 。 4 土壤盐渍化 泥浆泵复垦田的土壤盐渍化是 由于泥浆 中大 量水份向上运移造成的土壤表层盐份累积所致。 但是由于土体内水分上下运移通道被堵塞 ，短期 内不会产生严重的盐渍化 。 但如果地下水过高， 则 应当采取排水措施。 5 土壤微生物以及动物的破坏 土壤微 生物及动物在改善土壤结构及性质方 面起着很大作用 ，泥浆泵复垦土壤的理化特性发 生了很大变化 ，破坏 了土壤微生物及土壤动物的 正常生存环境。 土壤和微生物二者相辅相成 ， 故还 应该从改善复垦土壤的理化特性着手 ，改善土壤 微生物和土壤动物的生存条件 。 2 ． 1 ． 2 充填复 垦土壤 充填复垦沉陷地最好 的物料 当然是土壤 ，但 大多数沉陷地周围无多余的土壤可挖，而且运输 费用高昂 ，所以充填复垦所应用 的材料一般是煤 矸石 、 粉煤灰 、 露天矿剥离物 、 垃圾 、 江河湖塘库污 泥等废弃物 ， 另一方面这也解决了矿山、 城市、 工 厂的废弃物排放问题 。但是尽管对充填物料有所 选择，这些废弃物往往仍然或多或少地存在着二 次污染问题。 维普资讯 6 胡振琪等 煤矿区采动与复垦土壤存在的问题与对策 1 煤矸石充填复垦土壤 煤矸石是采煤过程中废弃的含碳有机岩石的 总称 。 煤矸石有黑矸 、 白矸 、 夹矸之分 ， 煤矸石堆弃 于地表形成矸石山。一般来说 ， 采 1 0 0 t 煤可产生 1 5 t 煤矸石。目前我国废弃煤矸石总量约有 3 G t ， 而且每年还在不断增加。由于煤矸石 中含有大量 S 元 素 ，容易与水作用产生与矿井水类似的酸性 水 ， 目前只有部分用作充填复垦材料 ， 例如可作为 沉陷地建筑物 的地基 、 路基和鱼塘围堰。 但是只要 采取一些必要 的措施 ，煤矸石确实是一种容易得 到而且廉价的沉陷地充填复垦材料。 2 粉煤灰充填复垦土壤 粉煤灰是 以煤为燃料的火力发电厂副产品， 是 将煤块破碎后再研磨成煤粉 ， 送入锅炉在 1 3 0 0 1 5 0 0 1 2 下燃烧后的剩余物。一般产生约 四分之一 煤粉重量的粉煤灰 ， 国外称之为飞灰 n y a s h ， 粉 煤灰的物理特性类似中沙土，但与自然土壤有较 大差异。其化学成分视煤种 、 煤粉细度 、 燃烧条件 各异 ， 主要为 S i O 、 A I 2 0 ， ， 二者约占粉煤灰总量的 7 0 ％， 其它含量较高的还有 F e 、 C a 、 M g 、 K、 N a 等 ， 另外还可能含有 c d 、 P b 、 H g 、 A s 、 B 、 F 等有毒有害 元素。 粉煤灰 由于是高温燃烧产物 ， 缺乏有机质及 氮素 ， p H值较高 ， 容重一般小于 1 g ／ e m ， 孔隙度可 达到 5 5 ％ 6 5 ％， 有较好 的渗透性能。 粉煤灰充填复垦土壤经过改造可用于农 、 林 、 牧业 ， 不覆上的直接种植 比较困难 ， 需要较长时间 的培肥改土， 采取覆土种植措施效果较好。 皖北矿 务局粉煤灰覆土种植杨树 已有 1 0 年历史 ， 生长状 况 良好 ；在粉煤灰覆土 4 0 e m充填复垦地上种植 小麦生长 良好 ， 产量达到 2 0 k g ／h m 。 ， 但含铅含氟 量较高。 粉煤灰充填复垦地根据具体情况 ，一般可采 取如下措施 1 及时补充有机肥 、 氮肥 ； 2 添加酸性物质中和其碱性， 降低 p H值； 3 覆土种植及添加混合粘性土壤吸附固定其 所含重金属等有毒元素， 同时也改善其理化特性； 4 对重金属 等有毒有害元 素含量较高 的土 壤应先做林业用途 ， 让林木吸收有害物质 ， 达到去 除污染的效果。 3 城市生活垃圾及江河湖塘库污泥充填复 垦和改 良土壤 城市生活垃圾及 江河湖塘库 污泥是充填复垦 和改 良复垦土壤的好材料 ，在粉煤灰复垦土壤及 煤矸石山复垦土壤 的培肥与改 良方面都得到了很 好的应用 ， 效果 良好 ， 但应该事先进行此类材料的 消毒灭菌处理 ， 防止其产生二次污染。 2 ． 1 ． 3推 土机复 垦土壤 推土机是沉陷地复垦施工 中常用的工具 ，它 可以用于挖深垫浅 、 平整土地、 修路开渠等方面的 施工。以推土机为工具进行复垦施工 ， 效率高 、 工 期短 ， 但存在上下土层混合及土壤压实问题。 对上下土层混和 问题 ，比较好的解决方法是 采用与泥浆复垦类似 的分层剥离与 回填技术。为 节省工程投资，可只将表土剥离另外堆放在复垦 地附近，等回填完毕后 ，再将表土覆盖在生土之 上 。 但在一些特殊情况下 ， 例如在华东地区的冲积 地上 ， 常常在下层有历史上的掩埋土壤层存在 ， 这 时从工程 成本 角度考虑 ，也可不用剥 离 回填表 土。 施工中使用推土机等重型机械 ，产生不同程 度的土壤压实问题。生产并使用专门设计 的复垦 施工工具可以减轻对复垦土壤的压实。对压实土 壤 ， 可 以用复垦机械一深松机进行土壤疏松 ， 其疏 松深度可以达到 4 0 e m以上 ，深松机在美国等西 方国家露天矿复垦中证明能有效地解决土壤压实 问题 。土壤的深松还可有效地改善表层土壤的物 理性状。 2 ． 1 ． 4 铲运机复垦土壤 拖式铲运机复垦是最近才应用于复垦采煤塌 陷地的一种新方法 [ 1 0 1 由于其复垦快 、 效率高而得 到迅速推广。 但这种复垦土壤容易产生压实 ， 必须 注意剥离和 回填的顺序和压实问题 的改 良。 2 ． 1 ． 5 矸石基质“ 土壤” 煤矸石除部分用于沉陷地的充填复垦外 ，大 量煤矸石堆弃 于地表形成煤矸石山。矸石山的存 在 ， 占压了大量宝贵的土地 ， 而且还产生了许多环 境问题。 一是其中的 F e S在水的作用下产生酸 陛， 随径流迁移 ， 影响周 围的农 田； 二是煤矸石 自燃后 产生大量的二氧化硫 、 硫化氢、 一氧化碳等有毒气 体 ； 三是易受暴雨径流的侵蚀 ， 矸石 山固体物质 向 周围扩散 ， 影响农 田、 建筑和设施。煤矸石易于风 维普资讯 第 l 7 卷第 3期 能 源 环 境 保 护 7 化 ，但对煤矸石的土壤化 改良仍需要较长一段时 间， 还可以直接进行林业复垦种植 ， 在复垦初期不 适用于农业用途。林草等生物复垦措施对改善煤 矸石的性质起着很大作用 ，复垦开始 阶段 的树种 选择及种植方式至关重要 。 在安徽 、 山西等地 的煤 矸石山上覆土种植和带土种植刺槐获得了很好的 效果 ， 其生长状况甚至优于一般的林地 。 要取得较 好的土壤改 良及种植效果 ，应该有一套适合 当地 情况的改 良种植程序 改土及种植的可行性分析 一 种植品种的选择一整地方式一种植一管理。 2 ． 2 露天矿复垦土壤 如前文所述 ， 在适宜的矿床条件下 ， 使用现代 化大型机械的露天采煤较井工采煤效率高、成本 低 ， 回采率高。 在我国西部地区发展较快。但露天 采煤对地表的扰动也最大 ，它完全破坏 了露采 区 的地表景观， 我国西部地区大多是生态脆弱区， 露 天采煤构成 了对土地和环境 的严重破坏 ，应该及 时有效地采取复垦措施 ， 恢复区域土壤和植被。 露 天煤矿复垦土壤存在问题主要有土壤侵蚀 、岩土 混合以及表土的机械压实等问题 。 2 ． 2 ． 1露天矿复垦土壤的土壤侵蚀问题 露天矿复垦土壤是经过剥离、 运输 、 堆垫而形 成的，原来的土体和岩层经过剧烈 的扰动混合后 以松散堆积状态被堆置在内外排土场、 露采场 ， 原 有 土壤 的理化 特性 与外部环境 均发生了根本变 化。 土体松散 ， 土壤容重减小 ， 土壤 的抗蚀能力明 显降低 ， 排土场 由于松散堆积而呈隆起状态 ， 其周 围为陡坡 ， 一般在 3 O～3 5 o 以上 ， 堆垫场地又常常 选择在天然荒沟荒坡地段 ，所以很容 易受到集中 的暴雨径流的 冲刷和侵蚀 而产生剧烈 的水 土流 失。 在达到稳定状态 以前 ， 由重力和水力的共同作 用而形成的塌方和滑坡也经常出现 ； 另外 ， 排土场 复垦地植被稀少 ， 土质疏松 ， 如果又处在干旱的气 候环境， 地表岩土颗粒极易受风力吹蚀搬运 ， 产生 风蚀 。 因此露天煤矿排土场土壤 的复垦首先要解决 水土流失 问题 ， 采取措施控制土壤的侵蚀 。 首先是 排土场位置的正确选择和排土场的合理设计。尽 可能把排 土场选在有利于地基稳定的地段 ，并合 理确定排土场的边坡角及不同性质岩土 的配置和 堆垫方式。 在排土场的堆垫过程中 ， 还应该 同时采 取围堰、 覆盖、 打坝、 设置排水渠道等水土保持工 程措施防止水土流失。另外赵景奎提 出的露天矿 排土场堆状地貌是一种避免径流汇集 ，防止水土 流失的很好 的方法和措施 。 在各种工程措施 的配合下 ，还应尽快采取林 草及微生物等生物措施 ， 尽快建立植被覆盖表土 ， 避免雨滴击溅， 增加土壤的抗侵蚀能力。 在实施林 草措施的同时， 可采取微生物措施 如接种 V A菌 根等 ， 能更有效地改 良贫瘠 的矿山土壤 ， 促进林 草的生长并提高土壤的抗侵蚀能力 。 2 ． 2 ． 2 露采煤矿排土场的岩土混排 问题 露采煤矿排土场的土壤问题 ，主要是土壤剖 面重构和在此基础上的土壤培肥和改 良。采用合 理的开采和复垦工艺 ，构造一个与原土壤一致或 更加合理的土壤剖面 ，是为露采煤矿排土场进一 步复垦的基础。这就要求剥离场地的土层顺序在 堆垫场地基本保持不变， 即上部土层仍在上部， 下 部土层仍在下部 。比较好 的方法有胡振琪提出的 “ 分层剥离 ， 交错 回填” 技术 ， 其基本实施程序为 1 剥离表土并堆存于开采通道上 ，以供复垦 土地回填为新土壤的表土层 ； 2 将上覆岩层分为若干层并分别加 以剥离 ； 3 分层剥离的岩土层通过错位 的方式交错 回 填以实现土层顺序的基本不变。 利用和设计一些专用的开采设备能较好而方 便地实现分层剥离与交错 回填 ，例如在平坦地 区 采用的横跨采场倒堆的铲斗轮开采系统可方便地 实现分层剥离与交错 回填 ，从而构造 出一个适宜 的土壤剖面。在此基础上可进一步采取林草等生 物措施， 逐步培肥土壤， 将其恢复为高产农田。 2 ． 3 露天矿复垦土壤的压实问题 露天采矿使用大型开采及运输机械 ，重型运 输汽车的载重量高达一、 二百吨， 车轮碾压造成表 层土壤的压实。 压实土壤的容重可高达 1 ． 4 g ／ c m 以上 ， 坚硬 的表面恶化了土壤的物理性状 ， 给耕作 和种植增加了难度 ，而且还造成 了地表径流的大 量汇集 ， 给水土流失创造 了条件。 国外利用深松机 深松土壤 ， 松土深度达到 4 0 c m以上 ， 效果良好。 另外 ， 露天开采工艺 、 运输工艺和运输机械的改进 也是减轻土壤压实 的很重要 的方面 。 下转第 1 O页 维普资讯 l 0 能 源 环 境 保 护 第 l 7卷第 3期 经济持续增长 ， 逐步优化能源结构、 提高能源利用 效率、 改变能源的生产和消费方式， 开发利用清洁 新能源具有必然的选择性 。否则， 我国风能、 太阳 能、 地热能等新能源和可再生能源资源非常丰富， 有着广阔的发展前景 。 所 以， 随着我国贸易环境的 改善， 通过该领域的国际合作与交流， 争取多边或 双边的援助， 我国完全可以站在高起点上走引进、 消化、 吸收和自立创新相结合的道路， 逐步开发我 国的新能源和可再生能源 ，为优化我 国的能源结 构 、 改善生态环境 ， 实现能源可持续开发利用做出 贡献。 此外 ， 开发新能源与可再生能源对于解决西 部广大地区无 电缺电等问题也具有重要的现实意 义 。 3 ． 4 实施科教兴煤战略。 不断推进技术创新。 推行清洁生产 ，发展洁净煤技术等都是依靠 技术进步与技术创新作 为基础 ，所以要完善 以大 型企业为主体 ， 高等院校 、 科研实体为依托的技术 创新体系，加快建立具有较强技术创新能力的企 业技术开发中心 ，并不断提高研发费用在销售收 入中的 比重。高等院校和科研机构要积极探索和 建立新型的科技服务体系和机制 ，逐步形成基础 研究与高新技术研究相结合， 产、 学、 研相结合的 技术创新体系 ， 要 围绕以煤炭 的开发、 生产 、 加工 等方面的技术为重点， 瞄准世界先进水平， 不断组 织开展洁净煤等技术领域的科技攻关，并抓好现 有科技成果 向生产力 的转化 ，有重点地开展大型 高效选煤关键技术、 高效脱水脱硫降尘技术、 煤炭 直接液化技术 、 地下煤炭气化与应用等技术研究 ， 以直接为清洁使用煤炭资源服务 。 总之 ，为 了改善环境质量 ，保障能源供应安 全 ， 促进经济社会 的可持续发展， 则必须要高度重 视煤炭的供应质量和利用效率，加大对煤炭清洁 开发利用的研究与投入 ，要通过实施战略性结构 调整 、加工转换和利用技术水平的提高而使煤炭 成为高效 、 清洁的能源 ， 以促进煤炭工业持续 、 稳 定、 健康发展 。 参考文献 【 l 】 王家诚等 主编 ．中国能源发展报告 2 0 0 1 【 M】 ． 中国计量 出版 社 ， 9／ ] 0 1年 l 2月第 l 版 ． 【 2 】李元主编 ． 中华人 民共 和国国土资源政策法规全书 【 M】． 地 质出版社 ， 2 0 0 o年 9月北京第 l 版 ． 【 3 】 中国煤炭工业 “ 十五 ” 规划等 ． 【 4 】 张增凤等 ． 我国煤矿环境污染的成因与对策 【 J 】 ． 中国矿业， 2 0 o 2年第 l 1 卷第 4 期 ． 【 5 】 罗一新等 ， 我 国煤炭生产的环境问题及其对策研 究 【 M】 ， 中国 矿业 ， 2 O 0 2年第 l 1 卷第 4期 ． 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 嘞 上接第 7 参考文献 【 l 】胡振琪 ． 采煤沉陷地的土地资源管理与复垦 【 M】． 煤炭工业 出版社 。 l 9 9 6 ． 【 2 】 胡振琪 ． 露天矿土地复垦研究【 M 】 ， 煤炭工业出版社， 1 9 9 7 ． 【 3 】胡振琪 ． 煤矿区土壤重构的原理与方法 【 J 】 ，土壤学报 ， v0 1 ． 2 2 ， N0． 6， 1 9 9 5． 【 4 】赵景奎主编 ，矿区土地复垦技术与管理 【 M】 ，农业 出版社 ， l 9 9 B． 【 5 】中国土地学会土地复垦分会秘书处编，土地复垦论文选编 一 ， l 9 9 2 ． 【 6 】 朱祖祥主编， 土壤学【 M】 ， 农业出版社， l 9 8 3 ． 【 7 ] Z l q i H u 。 I m p a c t o f C o a l Mi n i n gS u b s i d e n c e O I 1 F a r m l a n di nE a s te rn C h i n a， I n t e ma t i o n a l J o u rna l o fS mf a c e Mi n i n g， Re c l a ma ti o n a n d E n v i r o n - m e ri t 1 1 1 9 9 7 ． 【 8 】z h e n H u ，S u b s id e n c e L a n d R e c l a m a t i o n b y U s e o f a H y d r a u l ic e d g e Pu mp i n C h i n e s e C o a l Mi n e s， Mi n in g T e c h n o l o g y ， 1 9 9 6， 7 8 8 9 5 7 9 - 8 1 ． 【 9 ] Z h e n q i H u ， T h e T e c h n i q u e o f R e c l a i min g S u b s i d e n c e A r e a s b y U s e o f aHy d u li c D r l g e P u mpinC h i n e s e C o a lMi n e s， I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f S a fa c e M i n i n g ， R e c l a m a t i o n a n d E n v i r o n m e n t 。 1 9 9 4 。 8 4 1 3 7 1 4 0 ． 【 1 0 ] 胡振琪 ， 贺日 兴 ， 魏忠义 ． 一种新型沉陷地复垦技术【 J 】 ， 煤炭 科学技术， 2 0 0 1 。 V o 1 ． 2 9 1 1 7 1 9 ． 维普资讯