针对煤矿塌陷区分析其充填开采土地保护及治理
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【摘要】煤矿塌陷区的出现给煤矿开采工作及其土地治理工作带来了较大的负面影响，充填开采能够进一步降低地表塌陷的发生率，还能进一步提升资源的有效利用率，且能够有效处理好开采废弃物。充填开采对煤矿岩层的破坏和影响都较小，我们应该结合塌陷区域周围的自然环境及气候情况制定合理的充填方法，积极治理被破坏的土地。下面该问主要论述了煤矿充填开采土地保护及治理方法，希望能够及时解决煤矿塌陷区的土地治理问题。
【关键词】塌陷区 充填开采 治理
科学合理的煤矿充填开采能够有效降低地表的塌陷发生率，还能提升煤矿资源的有效利用率，并把煤矿岩层受到的破坏降到最低。充填开采具有较为显著的优势，具有较强的回收率，且对煤矿岩层的破坏较小，这是其他方法所不具备的优势。矿区塌陷区要根据所在地的自然、气候条件，按照土地适宜性评价的结果，宜农则农、宜林则林，科学合理安排各类用地，使遭破坏的土地发挥出最大效益。变‘废弃”为可利用，实现永久利用。把开采工艺设计与复垦设计统一起来综合运用。
一、煤矿塌陷区域的充填开采土地技术
（一）煤矿不合理开采导致的土地地面下沉
煤矿开采过程中，地下煤矿资源被开采使用后，容易造成煤矿岩层的失衡，如果在超重环境下，或者岩层出现破坏的情况下，就会造成土地地面下沉问题。采用长壁垮落采煤法，上覆岩层移动稳定后，一般可形成开采影响带，即垮落带、裂隙带及弯曲带。
（二）煤矿塌陷区域的水砂充填技术
针对煤矿塌陷区的土地保护及治理，我们可以采用水砂充填技术，这种技术能够有效降低地表土地的下沉问题发生率，还能进一步提升井下采矿环境的通风水平，煤矿采空区水砂充填采煤法在我国矿区发展过程中最受重视并广泛的技术。充填材料主要有河沙、煤矸石等。在砂充填实践中也发现水砂充填技术也存在以下缺点：即最初基建费用大、时间长;水量消耗大，而且矿井下充填脱水工艺复杂，用过的水澄清和外排的费用高;工作面环境差，充填工艺环节多，管理难度大，采煤效率较低，最严重的不足是成本较高，用水砂充填采谋与同期采用垮落法采煤吨煤成本相比较，高出40%～100%。从地面充填设施到井下充填工作面，以及采煤、通风等生产系统都具体呈现。
（三）煤矿塌陷区的机械化固体充填采煤技术
伴随着我国开采技术水平的不断提升，固体废弃物置换充填开采技术应运而生，这种技术的出现及使用能够有效提升废弃物的利用率，并进一步提出了相关的机械化固体充填技术。机械化固体充填采煤技术，一般可以分为两大系统，一是正常的煤炭生产系统，二是固体物料运输系统及充填系统。这套固体物料运输及充填系统又由三个系统组成，包括固体物料地面运输系统、固体物料垂直连续运送系统和固体物料垂直投送系统。充填物料通过矸石井直接投送到井底矸石仓，并从矸石大巷经轨道大巷等运至充填工作面，在工作面，通过固体充填材料多空孔卸式输送机、固体充填与采煤一体化液压支架充填到采空区。这种项技术在我国一些矿区成功投产使用，是国内目前固体充填技术的主要做法。当然，该技术也存在着一些必须改进的缺点，生产与充填需要提高充填生产能力;充填材料供需均衡问题突出，寻找廉价的、合适的充填材料满足回填空间的要求，这是充填开采方法成功应用的关键;充填成本与采矿效益均衡问题突出，充填开采最大限度地采出了煤炭资源，保证安全生产，而充填开采设备、工序等也增加了煤礦开采生产的成本等。虽然我国煤矿充填开采技术取得了较大的发展，但也必须看到其不足之处。如研发新型的充填材料，减少固体污染，降低充填成本;研发气用新型的充填装备。
二、针对采煤塌陷的土地复垦治理技术
（一）疏干法
这种方法主要是运用到地表下沉不严重且矿层较薄弱的地区，操作较为简单且效果较好，但需对配套的水利设施进行长期有效的管理，以发挥防洪防涝，保证塌陷地的持续利用。
（二）就地平整法
此种方法主要运用到没有积水及地表下沉较严重的地区，主要是这类地区的地质条件不太好，不利于耕种，应运用就地平整法进行挖补平整，保证整个沉陷区海拔标高基本一致，土地标高应高于洪水位标高，以利于耕种和植物生长。
（三）挖深垫浅法
主要是运用挖掘机把塌陷较为严重的地区进一步挖深，能够用来建造池塘，挖出来的土用来充填塌陷较浅的地区，实现正常耕种，水产养殖和农业种植并举。主要用于塌陷较深、有积水的高、中浅水位地区，同时要保证挖出的土方量要大于或等于充填所需土方量，且水质适宜于水产养殖。此法操作简单、适用面广、经济效益高、生态效益显著。
（四）充填复垦法
充分发挥废矸石的作用进行充填工作，不仅能够处理好废弃物，还能进一步优化环境，这种方法被广泛运用到矿区充填土地治理中，实践证明这是较好的复垦方法，目前被一些矿区普遍采用的方法，效益最佳。但要防止二次污染出现。充填复垦法推广应用的前提是充填物经济易获取，无污染。
（五）直接利用法
针对面积较广的塌陷地区土地治理，我们应该采用直接利用法进行土地治理，特别是一些积水较为严重或者塌陷地区不够稳定、复垦无望的塌陷地区，要按塌陷地的具体情况因地制宜地直接利用，如网箱养鱼、养鸭、种植浅水藕或耐湿作物等。
（六）生态工程复垦
这种复垦治理技术是一种新型的技术，主要原理就是生态系统中的不同物种与相关物质的循环共生，结合系统工程对破坏土地所设计的多层次利用的工艺技术。促进各生产要素的优化配置，获得较好的经济、生态和社会效益。总之，煤炭矿区土地复垦是一项涉及面广、综合性强的系统工程，为了使复垦后达到经济效益、社会效益及生态效益的统一，必须因地制宜，制定有效可行的复垦规划。首先考虑综合利用技术，把综合利用与土地复垦综合起来考虑。
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