土地复垦5.ppt

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1、矿区生态环境与土地复垦矿区生态环境与土地复垦 5 采煤沉陷地土地复垦技术采煤沉陷地土地复垦技术5.1 挖深垫浅复垦技术挖深垫浅复垦技术5.2 充填复垦技术充填复垦技术5.3 采煤沉陷地土地复垦的其他技术采煤沉陷地土地复垦的其他技术5.4 未稳沉塌陷地复垦技术介绍未稳沉塌陷地复垦技术介绍5.1 挖深垫浅复垦技术挖深垫浅复垦技术 挖深垫浅技术是将造地与挖塘相结合，即用挖掘机械（如挖掘机、推土机、水力挖塘机组等），将沉陷深的区域继续挖深（“挖深区”），形成水（鱼）塘，取出的土方充填至沉陷浅的区域形成陆地（“垫浅区”），达到水陆并举的利用目标。水塘除可用来进行水产养殖外，也可视当地实际情况改造成水库、

2、蓄水池或水上公园等，陆地可作为农业种植或建筑等。依据复垦设备的不同，可以细分为：泥浆泵复垦技术 拖式铲运机复垦技术 挖掘机复垦技术(依据运输工具不同又可分为挖掘机+卡车复垦技术、挖掘机+四轮翻斗车复垦)推土机复垦技术。由于推土机多用于平整土地往往与其他机械设备联合使用，因此，从复垦设备区分主要是前三种。一、泥浆泵复垦技术一、泥浆泵复垦技术 泥浆泵实际就是水力挖泥机，亦称水力机械化土方工程机械。1.应用条件应用条件 除满足挖深垫浅复垦技术的应用条件外，还应有足够的水源供泥浆泵水力挖掘土壤。2.施工工艺施工工艺 3.优点优点 这种方法工艺简单、成本低，在我国不少矿区得到广泛应用。4.缺点缺点 （1

3、）复垦后原耕作层与深土层相混合，破坏了原有的土壤结构。（2）土壤在用水切割、粉碎、运输、沉淀等过程中，营养成分随水流失。（3）泥浆自然沉淀过程缓慢，复垦工期长。（4）复垦后土地易板结。产生高压水 挖土 输土充填与沉淀修整土地利用 图:沉陷地泥浆泵复垦技术工艺流程示意图图：沉陷地泥浆泵复垦工作图 二、拖式铲运机复垦工艺二、拖式铲运机复垦工艺 大型铲运机已被国外广泛用于露天矿的表土和心土的剥离。由于铲运机集挖掘、运输于一体，是一个很好的土壤挖掘和运输机械。但由于采煤沉陷地地形起伏变化大，有些区域潜水位较高，因此，一般采用中小型拖式铲运机进行施工。图：采煤沉陷地复垦中所采用的中小型拖式铲运机1.复垦

4、工艺复垦工艺图：铲运机复垦技术工艺流程图图：挖深区抽水降水位井平面布置示意图 2.优点优点 土地复垦速度快、效率高、工期短。中小型拖式铲运机一趟可挖运土方量33左右，一台铲运机一天工作1516可挖土方3503，作业生产效率提高约25%。不受运输距离等限制。铲运机进行长距离土方运送工作效率仍很高，弥补了挖掘机和推土机的不足。施工不受土壤内部结构成分(如砂浆砾石)的影响，弥补了泥浆泵的不足。铲运机前部的推斗可调整高度和方向，机械灵活，挖出的鱼塘较规则平整。施工过程中通过分块段、分层剥离和分层回填技术，容易使熟土重新回填作为表土层，这样能保证复垦后土壤结构破坏程度较小。3.缺点缺点 施工受积水和潜水

5、位条件限制，对积水区需排水和打井降低潜水位，雨季需停工；为减少抽水费用，一般需长时间连续作业(每台铲运机开工1820/以上)，工人劳动强度较大；对机械设备要求较高，复垦成本较其它工艺要高。三、挖掘机复三、挖掘机复垦垦技技术术图：挖掘机示意图 挖掘机具有挖掘力强、速度快、适应性强的特点。由于它无法运输，必须与卡车、四轮翻斗车等运输机械联合作业才能完成复垦工作。图：挖掘机+四轮翻斗车或卡车复垦四、挖深垫浅复垦技术对比四、挖深垫浅复垦技术对比5.2 充填复垦技术充填复垦技术 充填复垦技术一般是利用土壤和容易得到的矿区固体废弃物（如煤矸石、坑口和电厂的粉煤灰、露天矿排放的剥离物）及垃圾、沙泥、湖泥、水

6、库库泥和江河污泥等来充填采煤沉陷地，恢复到设计地面高程来复垦土地。图：机械运输矿区废弃物及土壤充填沉陷区复垦重构工艺流程一、煤矸石充填复垦技术一、煤矸石充填复垦技术图：煤矸石（露天矿剥离物）充填塌陷区复垦工艺流程 图：管道水力输送电厂粉煤灰充填沉陷区复垦技术工艺流程二、粉煤灰充填复垦技术二、粉煤灰充填复垦技术 燃煤电厂在生产过程中，将煤块破碎研磨成煤粉，再送入锅炉在1300-1500的高温下燃烧，煤粉燃烧后剩余的残灰就是粉煤灰。一般每燃烧1000kg煤要产生250-300kg粉煤灰。图：淮北12年粉煤灰充填覆土复垦地三、其他充填复垦技术三、其他充填复垦技术四四、采采煤煤沉沉陷陷地地无无害害化化

7、 充填复垦新技术模式充填复垦新技术模式5.3 采煤沉陷地土地复垦的其他技术采煤沉陷地土地复垦的其他技术一、土地平整技术一、土地平整技术 土地平整技术是沉陷地复垦技术中一项比较基本的技术，主要是消除附加坡度、地表裂缝以及波浪状下沉等破坏特征对土地利用的影响。适用条件：主要用于中低潜水位沉陷地的非充填复垦、高潜水位沉陷地充填法复垦，以及与疏排法配合用于高潜水位沉陷地非充填复垦等。在进行沉陷地平整时，一方面应设计好标高，使地面平整度符合规定要求，另一方面土地平整要与沟、渠、路、田、林、井等统一考虑，避免挖了又填，填了又挖的现象。二、梯田式复垦技术二、梯田式复垦技术 梯田式复垦就是根据沉陷后地形及土质

8、条件与耕作要求，合理设计出梯田断面，将沉陷地整理成梯田。适用条件：主要用于位于丘陵山区或中低潜水位采厚较大的矿区，耕地受损的特征是形成高低不平甚至台阶状地貌的沉陷地复垦。采煤形成沉陷而产生的附加坡度一般都较小，沉陷后地表坡度在之间时，可沿地形等高线修整成梯田。三、疏排复垦技术三、疏排复垦技术 疏排法是将开采沉陷积水区通过强排或自排的方式实现复垦，即采用合理的排水措施(如建立排水沟、直接泵排等)，开挖沟渠、疏浚水系，将沉陷区积水引入附近的河流、湖泊或设泵站强行排除积水，使采煤沉陷地的积水排干，再加以必要的地表整修，使采煤沉陷地不再积水并得以恢复利用。应用条件：地表沉陷不大，且正常的排水措施和地表

9、整修工程能保证土地的恢复利用，多用在低潜水位地区或单一煤层、较薄煤层开采的高、中潜水位地区。四、生态农业复垦技术四、生态农业复垦技术 沉陷地生态工程复垦是根据生态学、生态经济学和系统工程原理及土地生态经济系统的基本属性和要求，将土地复垦工程技术和生态工程技术结合起来，对采煤沉陷地进行系统设计、整治和开发利用。它不仅包括上述的各种土地复垦工程技术的选择，常常通过平面设计、垂直设计、时间设计、食物链设计和复垦工程设计来实现。五、井下充填复垦技术介绍五、井下充填复垦技术介绍 井下充填复垦技术是利用填充物直接进行井下充填，以减少或避免地面沉陷，是土地复垦的预防技术。填充物可以是煤矿固体废弃物（煤矸石、

10、粉煤灰等）、水泥、沙子、河泥等。5.4 未稳沉塌陷地复垦技术介绍未稳沉塌陷地复垦技术介绍 我国土地复垦工作开始时面临的是大面积已稳沉土地，因此，上述都是属于“先破坏、后治理”的模式。但是，对于高潜水位矿区，地面很容易积水，若等稳沉后再复垦，土壤资源沉入水中，往往导致土壤资源的损失与贫化和复垦成本的增加。本世纪以来，国家在国土资源部设立的“国家投资开发整理项目”，每年有数十亿支持土地复垦工程。在近5年实践中发现，一些项目未稳沉就列入国家复垦项目进行投资，导致复垦后的土地再次破坏，给国家造成了极大的浪费。1999年以后，动态预复垦就开始成为我国新的热点课题，目前已取得了一些进展：（1）动态充填预复垦技术：周锦华、刘学山 （2）动态非充填预复垦技术：李太启、杨伦、周锦华 虽然我国关于动态预复垦的研究已经取得了一些成果，但是，还存在如下问题：（1）动态预复垦技术研究尚处于实践探索阶段，缺乏理论研究，没有形成完整的技术体系。（2）动态预复垦的工艺有待革新。（3）缺乏对动态预复垦工艺细节和关键技术的深入研究。复垦的时机、复垦范围、复垦标高和重构土壤。（4）对于高潜水位矿区，动态预复垦由于提前挖掘沉陷区，往往形成较深的鱼塘，矿区农民不得不面临由种植模式向养殖模式的转变，特别是深水养殖有着不同于一般养殖模式的特殊性，这就意味着不能照搬传统模式，需要针对性的研究。