肥城市煤矿开采塌陷区生态复垦的措施研究 - 图文 联系客服

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较为分散,利用率较低。1995年后,随着集约节约利用土地及采矿扰动下处在塌陷区的村庄开始搬迁或进行村庄整理,村镇的面积又有所减少。工矿用地的面积增加了169.96hm2,煤矿区面积随矿井的增加而一直呈上升趋势,除1986年到1990年间因几个新煤矿的投产而增加了25.5% 外,其余年份面积都增加较少,变化不明显。面积变化最小的是村镇用地,增加量为55.17hm。

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2.3.2景观类型结构的变化分析

区域景观类型的结构变化可以反映该区域土地使用方向的变化趋势。由表2-1,图2-1可知,1986年研究区耕地、林地、矿区、水域以及村镇的结构比例为42:43:3:5:7,1990年五种景观类型的结构比例为64:19:5:4:8,1995年的比例为54:28:5:5:8,2000年的比例56:26:5:6:7,2005年的比例71:8:4:9:8,2010年的比例72:8:5:8:7。在景观类型的结构变化过程中,耕地的比重呈现增大的趋势,林地所占比例呈减小趋势。随着煤矿开采,由地面塌陷引起的地面积水面积有小幅度的增加。矿区和村镇的面积基本保持不变。

图2-2 1986-2010年矿区景观类型结构图

2.3.3景观类型的速度变化分析

通过计算各景观类型在不同时期的景观类型转变率分析各景观类型演变速度。从表2-2可以看出,五个时期中,1986-1990年的景观类型转变幅度最大,耕地和林地的转变率均在13%以上,矿区面积的转变率也达到了6.4%,说明该时期内大面积地开垦耕地和煤炭资源的大规模开发利用,矿区景观的演变较为剧

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烈。水域在2000-2005年期间的转变率最高,说明在这一阶段内,因矿区开发利用速度加快,引起大面积的地面塌陷,形成大面积的地面积水。

表2-2 1986-2010年景观类型转变率

单位:%

类型 水域 村镇 耕地 林地 矿区

1986-1990 -0.6872 4.2849 13.1898 -13.8286 6.4120

1990-1995 4.2952 0.8773 -3.0814 8.7149 0.4737

1995-2000 3.2484 -1.7669 0.6905 -1.4843 0.1112

2000-2005 7.4656 1.2687 5.4299 -14.0241 0.1444

2005-2010 -1.9476 -1.8638 0.1022 1.9365 2.0636

2.3.4景观类型的速度变化分析结论

通过景观类型数量、结构、变化率三个方面对景观类型的动态演变进行了详细的分析,总结了各景观类型的转移情况。从分析中可以看出,耕地有大面积的增加,矿区和水域面积增加的幅度较小,说明研究区在处理农业生产与矿区复垦整理工作上取得了良好的效果,也对煤矿塌陷区的下一步复垦措施和技术提供宝贵的指导和借鉴作用。

3 塌陷造成的危害

3.1 采煤塌陷地对矿区生态系统的影响效应

采煤塌陷地是人类在开采地下煤炭资源的过程中由于破坏了各种地质体的原始赋存状态及其相互关系,改变了矿区附近的地球物理场及地球化学背景,也改变了地下岩石自身的力学性质和各地质体之间的力学平衡状态。地下采空区上部的岩石在重力、应力作用下,便会发生冒落,使地面出现裂缝、塌陷等地表变形。地表变形会导致水土流失,在高潜水位矿区,由于潜水位上升,又会导致土壤盐渍化或形成塌陷积水区,破坏其它生态环境要素(图2)。

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图3-1采煤塌陷地对矿区生态系统的影响效应

3.2破坏地面水利设施

由于采空造成地表岩移和塌陷,使原灌溉水渠和河道标高发生了改变,排水系统失效,难以泄洪,从而使农田受淹。毁坏水利工程,打乱水系,造成水患。据调查,塌陷共破坏塘坝8座、渠道139.9公里、大小水井126眼、大型引黄电灌干渠10.7公里,造成直接经济损失362万元,损失劳动工日520万个。同时,塌陷区11条水系全部被打乱自然流势,遇大雨洪水四溢,危及矿井和村庄安全。

3.3毁坏公路交通设施

由于地面不均匀的塌陷,使公路路面坑坑洼洼,由杨庄矿至白庄矿的公路局部地段毁坏严重,严重影响了交通。

3.4破坏农田、建筑,增加社会不稳定因素

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土地废弃,群众生产、生活难以安置。塌陷地并非一次沉陷,而是年年塌陷,形成既不能浇也不能排、肥水大量流失的波浪式丘陵地。塌陷地中有一半绝产弃耕,另一半产量锐减、成本增加。因塌陷,减少水浇面积3120公顷,年减产粮食3500万公斤,每公顷耕地的生产成本增加450元,致使塌陷区人均土地不足0.02公顷,部分村庄基本无地可种,严重影响了农业的发展和矿区农民的生产生活,也使肥城县人多地少的矛盾日益突出。肥城老城村自1960年采煤以后,243公顷的土地塌陷了207公顷,绝产20公顷,二次复采又塌陷52公顷,地面塌陷2-3米。地面塌陷造成该村现人均土地不足0.02公顷,且不能旱涝保收。在塌陷边缘,耕地陷机轮、耙地折牛腿、浇地地漏水。昔日繁荣的老城村,如今塌陷成孤岛,街道路面断裂,房屋东倒西歪,国家已支付3900万元的搬迁费,至今尚未搬迁完毕。给政府、社会增加了压力,产生了不安定因素。

3.5采空塌陷增加了企业、国家的负担

煤层开采塌陷不仅毁坏了农田,村庄建筑也受到破坏,许多农家房屋墙壁开裂。因地面塌陷,迫使创建于1273年具有700多年文明史的肥城老城南迁,为此,国家拨建设费5.9亿元,土地赔偿费3.6亿元,人口安置费0.3亿元。自1957年8月13日,华东局在肥城王庄一带打出了太原组可采煤层发现了肥城煤田,探明储量10.61亿吨。从1961年开始建井投产到如今已有大小13个矿井全面开发,40多年的开采历史。不完全统计已采出煤55820万吨,塌陷面积5000公顷。现煤田年生产原煤600万吨,测算还能服务65年。有新的采空区就会产生新的塌陷区,与其相关的矿井排水量相应增大,煤矸石占地、压地面积也相应扩大,对周围环境污染更加严重。

4肥城市煤矿开采塌陷区生态恢复的措施

目前,世界各国对土地的整治越来越重视,在煤矿区造地复田,是解决矿山与农业争地矛盾的好办法。我国政府一直重视土地复垦和生态保护工作,自1989年国务院颁布实施《土地复垦规定》以来,已建立不少的土地复垦示范区,取得了良好的效果,如山东省的肥矿集团已在土地复垦方面进行了有益的探索,取得了一定的成效。土地复垦工作,对于全面落实“科学发展观”和构建“和谐社会”、实现耕地保护目标、提高农业综合生产能力,以及改善矿区生态环境等,具有十分重要的意义。具体的技术方法有:

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