济宁高潜水位采煤塌陷地预复垦 设计方案探讨

高潜水位平原区开采沉陷造成大面积积水,土地复垦难度大、周期长。文中在与传统采煤塌陷地治理方法对比的基础上,系统分析采煤塌陷地预复垦的基本原理和实施步骤;通过构建井下煤炭开采和地面沉陷的时空关系,选择合适的施工时机,明确表土剥离-回填厚度,实现采煤塌陷地预复垦。采煤塌陷地预复垦可以降低积水对表土层的破坏,降低施工难度,缩短土地损毁时间,经济、社会效益明显。     

浅议矸石回填采煤塌陷区的生物复垦技术

结合煤矸石的性质和风化特点,对矸石回填采煤塌陷区的生物复垦技术进行了研究,探讨了矸石复垦土地的种植技术和管理措施,提出了多种矸石复垦土地的改良方法和治理措施,对今后矿区的土地复垦和环境治理工作具有一定的指导意义。     

高潜水位矿区不同土地利用方式下复垦土壤颗粒与分形特征

以徐州市柳新镇高潜水位采煤塌陷区林地、稻麦轮作、棉豆轮作复垦地为研究对象,并与相同利用方式的未塌陷地（林地、稻麦轮作、棉豆轮作）进行对比,分析了不同土地利用方式下复垦土壤的团聚体稳定性、颗粒分布、分形维数以及土壤容重、紧实度、孔隙度的变化特征,探讨了不同土地利用方式对复垦土壤的影响。结果表明：①在0~20 cm土层深度,与相同利用方式的未塌陷地相比,塌陷区复垦土壤耕作层的土壤黏粒、粗黏粒含量明显降低;与未利用的塌陷地相比,塌陷区复垦土壤的黏粒、粗黏粒含量均有所升高,其中以稻麦轮作地表层土壤的黏粒、粗黏粒含量最高;②不同土地利用方式对复垦土壤的团聚体结构性状均具有不同程度的改善作用,即直径大于0.25 mm 的湿团聚体数量、湿团聚体平均质量直径增大,团聚体破坏率下降,稳定性增强,其中,稻麦轮作方式对复垦土壤团聚体结构的改善效果较好;③复垦土壤颗粒分布、分形维数、直径大于0.25 mm 的湿团聚体数量、湿团聚体平均质量直径、团聚体破坏率及土壤容重、紧实度、孔隙度之间存在密切联系,土壤分形维数对土壤团聚体结构及其稳定性具有良好的指示作用。上述分析结果对于进一步制定高潜水位采煤塌陷区复垦土壤质量恢复措施有一定的参考价值。     

变电站工程临时用地土地复垦适宜性评价——以唐家庄220kV变电站工程为例

复垦适宜性评价是土地复垦工作的关键。文中采取极限条件法对唐家庄220kV变电站工程临时用地进行土地复垦适宜性评价,结果显示该工程施工工区和临时堆土区的复垦方向均为耕地。基于此,通过表土回填、土地平整等措施对损毁土地进行综合治理和恢复利用。     

压实处理对矸石充填复垦土壤水分的影响

为解决煤矸石充填复垦耕地土壤水分容易流失的问题,通过在矸石层和表土层之间设置2种压实层厚度和3种压实梯度的土壤压实层进行模拟复垦试验,研究不同处理方式对复垦土壤水分和农作物产量的影响.土壤水分在矸石复垦土壤剖面中随深度增加先升高后降低,表现出与对照完全不同的剖面水分分布特征;表层0-300mm深土壤水分随压实层厚度和压实梯度的增加而增加;作物产量与表层土壤水分含量成显著正相关关系.结果表明,通过压实层处理措施可有效改善表层土壤水分,提高矸石复垦耕地质量.     

土地复垦方案实施可操作性分析

从土地复垦方案编制的实践出发,探讨土地复垦方案在整个复垦工作中的重要性,并对方案中涉及的复垦工程的可操作性进行分析。研究表明：1）复垦方案在整个复垦工作中起到承上启下的作用,具有一定的前瞻性和指导性意义。2）复垦方案的编制实现了土地复垦与采掘工作同步进行,从总体上确定了复垦方向,把握了复垦资金,保留了珍贵的表土资源。3）复垦工程主要包括土壤重构工程、植被重建工程、配套工程、监测与管护工程等。4）由于复垦方案的静态性不能与采矿活动的动态性相衔接,复垦方案图件比例尺较小,复垦工程未落实到具体地块等原因,使复垦工程实施的可操作性较差。若要确保复垦工程具有可操作性可采取以下几个措施：损毁土地初期应以生态措施为主;编制与复垦方案相配套的阶段设计、年度设计;局部工程先行,系统工程综合考虑;制定详细的工程施工图。     

采用煤矸石预回填技术复垦采煤塌陷地的研究

旗山煤矿本着"增加有效耕地面积,返耕于民"的思想,采用煤矸石预回填技术对部分采煤塌陷地进行复垦,取得了巨大成功。文章介绍了旗山煤矿采用煤矸石预回填技术复垦西大吴村采煤塌陷地的实践,总结了此举的诸多优点,可供今后的煤矿塌陷区土地复垦工作借鉴。     

煤矿山复垦土壤剖面重构的基本原理与方法

基于土壤学理论和国外露天矿复垦的实践，提出了“分层剥离，交锚回填”的土壤剖面重构原理，使破坏土地的土层在顺序在得垦后保持基本不变，更适宜于作物生长，并以土覆土分为两层为例，给出了土壤剖面重构的公式和图示，进而总结出上覆土分为两层以上的通用的土壤剖面重构公式，同时成功地将这一原理应用于横跨采场倒堆工艺的露天矿复垦土壤剖面重构方法的描述和研制出一种新颖的采煤沉陷地泥浆泵挖掘深垫浅复垦的土壤面重构方法。     

矿区复垦土地生产力的耗散结构模型

提出了影响复垦土地生产力的三要素：环境要素，土壤要素与投入要素，并讨论了三要素之间的关系；分析了复垦土地生产力系统形成耗散结构的条件，导出了复垦土地生产力变化的动力学方，提出了投产出比已知知两种情况下的复垦土地生产力状态的熵流评价模型。     

参照区对比法在美国矿区土地复垦评价体系中的应用及对中国的启示

与西方发达国家相比,我国矿区土地复垦管理与评价体系建立较晚,在植被重建质量评价方面缺少对参照区(reference area)的应用。本文系统梳理了参照区在美国土地复垦评价体系中的应用,并剖析了该方法在理论与实践方面的优缺点,介绍了美国复垦评价体系在过去几十年中对这些缺点的改进,旨在为进一步完善我国土地复垦质量评价体系提供参考。参照区是能代表拟损毁区立地条件和植被情况的、不受采矿扰动的土地单元,用以测度自然条件下或农业生产方式下的植被覆盖度、生产力和植物物种多样性,被当作判断植被重建是否成功的基准。在美国联邦和各州矿区复垦管理与评价体系中,参照区的建立、维护与使用贯穿采前区域基础信息调查、采矿证申请,采中土地管理,以及复垦后的植被重建质量评价。历史上,学界对参照区对比法的质疑主要有:在理论层面,复垦区与参照区在演替阶段和方向上存在差异,二者可比性存疑;在应用层面,参照区面积有限,难以体现植物群落的空间异质性;参照区对比法不够灵活;参照区可能退化等。然而,以上问题都得到了不同程度的解决。由于能够自动校正植被年际变化对评价带来的影响,省去了制定技术标准所需的大量历史数据,参照区对比法成为了美国应用最广泛的植被重建质量评价方法。该评价方法较我国现行复垦区植被重建评价方法有明显优势,对于进一步完善我国土地复垦管理与评价体系具有重要的借鉴意义。     

煤矿区复垦土壤的生物改良研究进展

煤炭开采造成了大量的沉陷区及废弃地,亟待进行土地复垦,而土壤改良是土地复垦的关键和基础。我国煤炭开采大多集中于西部干旱半干旱区域,经过采煤扰动后土地极度退化,自然恢复困难,通过人工手段恢复是目前土地复垦主要的研究方向。人工恢复的关键点是对土壤的改良,提高土壤肥力,改善土壤结构,丰富微生物功能群,进而提高人工恢复的效率。综述了生物改良内涵,分析了矿区土壤改良的影响因素,植被恢复和微生物修复对土壤改良的影响,介绍了现代监测方法高光谱遥感对复垦土壤和植被的监测应用情况。总结了目前自然演替及人工演替下土壤性状的变化、影响因素、作用机制,植被、微生物在随复垦时间延长而对土壤改良的贡献,微生物复垦新技术在土地复垦中的应用以及高光谱遥感在土壤和植被的快速无损监测中的应用方法。归纳出植被恢复、微生物群落功能增强与土壤改良是相互促进的,人工复垦能加快植被恢复速率,增加土壤结构优化及养分积累,促进微生物及土壤酶活性。以丛枝菌根真菌为代表的微生物对复垦区植物的生长发育性状有显著的促进作用。微生物技术的应用是高效、低成本人工生态修复的有效手段,高光谱监测已经在土壤质量和植被长势等方面取得广泛应用,对于矿区生态环境的可持续发展具有深远的现实意义。     

露天煤矿土地复垦与生态修复技术

阐述了在大型露天煤矿进行土地开发复垦利用过程中演替理论、限制因子理论、生态适应性理论等多个生态学基础理论,介绍了土壤改良技术、土壤种子库技术、景观生态恢复技术等以及实现土地复垦带来的生态效益。在露天煤矿土地复垦与生态修复过程中,植物选择与配制应遵循因地制宜原则与景观适宜性原则,加强土壤动物与微生物改良技术、土壤种子库技术的应用,在土地复垦工程结束后强化生态监测与生态修复质量评价,以保证生态修复效果。     

中德典型露天煤矿排土场土地复垦技术对比研究

本文以中国的平朔矿区和德国的维佐夫矿区为代表,系统对比研究了两国在露天煤矿排土场地貌重塑、土壤重构和植被重建等复垦过程中的主要技术措施。研究发现,中国较德国在露天煤矿采复理念、技术措施等方面存在一定差距,德国采用了"分层剥离、交错回填"采复一体化工艺,注重矿区复垦规划中区域空间协调性,从低碳发展理念引导复垦工程,开展了复垦前后生物多样性调查与保护工作,重视复垦后期的土地管护与资源可持续利用。研究认为,中国在露天煤矿排土场复垦中应该注意规划设计的区域协调性、加大生物多样性保护力度、促进复垦技术措施的可持续发展、强化复垦的后期管护,保障矿区经济、社会、生态健康持续发展。     

安太堡露天煤矿3种刺槐复垦模式土壤质量评价

刺槐是我国黄土区露天矿土地复垦的先锋物种,选择山西省安太堡露天矿排土场为研究区,分析了复垦21a的以3种刺槐为优势物种的复垦模式(SⅤ刺槐纯林、SⅣ刺槐+油松、SⅢ刺槐+榆树+臭椿)土壤的7项理化性质指标,以OP原地貌及UR未复垦地作为对照,计算各样地土壤的质量综合指数。结果表明,经刺槐复垦后土壤养分含量及有机碳含量在各土层均高于原地貌及未复垦地;土壤质量综合指数由高到低依次为:SⅣSⅢSⅤOPUR。刺槐的合理种植可以有效改良排土场的土壤质量,且刺槐+油松复垦模式对土壤的改良效果最佳,该研究结果可为黄土区露天煤矿土地复垦及土壤重构提供一定依据。     

采煤沉陷地夹层式充填复垦原理与方法

充填复垦是提高耕地恢复率的有效途径。现有充填技术采用一次性充填方式,形成典型的“土壤层+充填层”双层土壤剖面构型。在覆盖土壤厚度不足的情况下,复垦土地的生产力低,为此,提出 “土壤层+充填层+夹层+充填层……”的夹层式多层土壤剖面构型,并以黄河泥沙充填复垦采煤沉陷地为例,从夹层式充填复垦的原理和方法两个方面进行研究分析。结果表明:根据不同充填材料土壤质地情况,在充填材料层中设置与其质地相异的夹层,可以改善充填材料的水分和营养元素状况,改良了“土壤层+充填层”的双层土壤剖面构型存在的弊端,提高复垦耕地的质量。提出了一种充填复垦采煤沉陷地交替多层多次充填土壤重构方法,通过条带间交替充填工艺和多次充填与土壤回填,实现了夹层式土壤剖面结构重构的连续施工作业。在山东省邱集煤矿进行了实践,夹层式土壤剖面构型的小麦产量可以当年达到甚至高于对照农田。     

浅谈土地复垦在对桥第二煤矿的应用

文中阐述了土地复垦的必要性,对利用煤矿矸石回填塌陷地区复垦建设民用住房产生的效益进行了分析和探讨.     

新疆地区煤矿复垦为草地适宜性评价模型

本文结合新疆地域特点,在合理确定土地复垦适宜性评价指标体系的基础上建立了新疆地区煤矿土地复垦为草地的适宜性评价模型。以新疆12处煤矿为研究背景,选取了待土地复垦单元土地损毁后的地面坡度、损毁土地深度或压占区堆积物平整量、复垦土源保证率、土地损毁造成土地产量的降低、地面塌陷或挖损后地下潜水位埋深、土壤中粘粒含量、覆土厚度、矿区河流径流量和土壤有机质含量等9项因素作为评价因子,以12处煤矿的55个土地复垦单元作为学习样本,建立了相应的土地复垦适宜性评价模型,采用回代估计方法对学习样本逐一进行检验,正确率达98.2%,将该评价模型应用到伊犁一号煤矿矿井,对该煤矿的16个待土地复垦单元进行分析评价,评价结果理想,该评价模型可广泛应用于新疆地区煤矿土地复垦适宜性评价工作中。     

低潜水位煤矿区土地复垦工程技术措施研究

土地复垦工程技术是指土地复垦中,按照所在地区自然环境条件和复垦地利用方向要求,对受影响的土地采取回填、堆砌、平整等各种手段并结合一定的防洪防涝等措施进行处理。文中对目前低潜水位煤矿区土地复垦主要采取的工程措施,包括表土剥离及回覆工程、土地平整工程、塌陷地裂缝充填工程、客土工程以及配套工程(包括道路工程、农田水利工程、围护工程等)的建设等进行了论述。     

马钢姑山矿业公司钟山排土场复垦效果分析

为掌握马钢姑山矿业公司钟山排土场的复垦效果,对该排土场复垦前的地表土壤、盆栽试验基质、复垦后的地表土壤及所栽种植物进行了营养元素含量及重金属含量的检测分析。结果表明：钟山排土场复垦土地中速效氮含量偏低,后续复垦工作中应增加氮肥的施用量或广泛种植固氮植物;钟山排土场原地表物质重金属含量超标,虽然在原地表覆盖客土能使植物较好地生长,但随着复垦年限的增长,复垦土地产出的农产品由于重金属的迁移作用,其重金属含量超过了相关国家标准的要求,因此后续复垦工作中应着重解决重金属迁移的问题。     

采煤塌陷区复垦土地的技术模式研究

由于矿区条件不同,塌陷形式有区别,而治理技术又涉及到土地复垦、养殖、种植、建筑和生态等方面,技术要求复杂。在过去的矿区土地复垦中,仅局限于工程复垦,重农业复垦,轻生物复垦,轻生态复垦,对复垦深层次问题,如复垦工程模式、复垦涉及的生态、生物的影响等研究不够。