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2009年第6期煤炭工程研究探讨

采煤沉陷土地破坏程度分级研究

贾新果,张彬,杨宁
(煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院,北京100013)

摘要:根据地表破坏程度将采煤沉陷土地分为轻微、轻度、中度和重度破坏。在探讨采煤
扰动下沉陷土地破坏程度影响因素的基础上,选取地表下沉、倾斜变形、水平变形和沉陷后的潜
水位埋深作为评价因素,并对各评价因素进行了分级量化研究,研究结果对于合理评价采煤沉陷
土地破坏程度,选择最优复垦方向、制定最佳的复垦对策和复垦工艺都具有一定的指导意义。
关键词:开采沉陷;土地破坏程度;分级量化
中图分类号:TD325+2文献标识码:B文章编号:1671-0959(2009)06-0081-04

目前,我国国有重点煤矿93%以上的产量来自于井工渐变的,具有明显的规律性;当采深与采厚比小于30或遇
开采。它一方面为国民经济和社会发展提供了资源,另一有较大地质构造时,地表的移动和变形在时空上将是不连
方面却导致了大面积地表沉陷,对土地资源造成了不同程续的,亦无严格的规律,地表可能会出现较大的裂缝或塌
度的破坏,形成了大量的废弃土地。根据土地复垦规陷坑。表1归纳了采煤沉陷土地破坏的几种形式及其对土
定、关于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知地利用的影响。
(国土资发[2006]225号)和国土资发[2007]81号等文调查研究发现,在高潜水位矿区,如淮北、徐州、兖
件的要求,必须对破坏的土地采取整治措施,进行土地复州、枣庄等矿区,主要表现为下沉盆地积水,严重影响土
垦,使之恢复到可供利用状态。对采煤沉陷土地破坏程度地的使用,造成矿区耕地大量减少;在内蒙、山西等低潜
进行评价能为沉陷破坏土地在复垦方向的选择、复垦对策水位矿区,主要表现为非连续变形(裂缝、台阶、塌陷坑、
的制定、复垦工艺及复垦工程实施等提供基础数据。因此,滑波等)发育,使地表水流失,土壤微气象变得更为干燥,
合理评定采煤沉陷土地破坏程度,具有十分重要的意义。农作物减产,也使耕作土更容易被风、水等侵蚀,土地利
用价值降低。郭广礼、何国清教授研究后认为在低潜水位
1采煤沉陷土地破坏形式
地区或丘陵地区开采沉陷使得农田地表坡度发生改变,增
受采深、采厚、采煤方法及煤层产状等地质采矿因素加了地表水(浇灌水或淋水)的流速和流量,加快了土壤的
的影响,地表移动和破坏的形式不完全相同。一般当采深侵蚀和肥料养分的流失和水土流失的加剧,从而对作物的
与采厚比大于30时,地表移动和变形在时空上是连续的、生长带来不利影响。
表1采煤沉陷土地破坏形式
破坏形式产生原因破坏特征对土地利用影响
使受采动影响地表从原有标高下降;在高潜水
受采动影响地表从原有标高向下沉降,引起地
地表下沉,沉位矿区,形成季节性或永久性积水区、沼泽地或使
地表移动表高低、坡度和水平位置变化,在采空区上方
陷区域呈碗形地表盐碱化;改变地表坡度,农田水利设施失效,
盆地地表形成一个比采空区面积大得多的地表移动
或盆形导致水土流失和土地荒漠化加剧,土壤肥力下降,
盆地
使土壤贫瘠化、荒漠化
将地表割裂,地表水土流失加剧,农田大幅减产、
垂直地表裂缝,
在地表移动盆地的外边缘区,地表受拉伸变形绝产,植被枯竭死亡;使地表水源和地下含水层
裂缝及台阶地堑式张口裂
超过土体抗拉强度水源漏失,生态恶化,造成区域干旱化;土壤肥
缝
力下降,土壤贫瘠化和沙漠化
多出现在急倾斜煤层开采条件下;在线部
漏斗状塌陷坑、土地无法耕种;使地表水源和地下含水层水源
塌陷坑缓倾斜或倾斜煤层开采,地表有非连续性破坏;
坛式塌陷漏斗漏失;地表突然下沉,危及生命、财产安全
采深与采厚比小,采厚不一致

收稿日期:2009-03-15
作者简介:贾新果(1980-),男,河北邢台人,硕士,现在煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院,从事三下
采煤和开采沉陷损害与综合防治技术研究工作。
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研究探讨煤炭工程2009年第6期

评价因素时就要选择采煤沉陷或由其引起的与原始背景比
2采煤沉陷土地破坏程度影响因素分析
较有显著变化的因素,且能显示土地质量的变化。因此选
21因素选择的原则择其评价因素时主要从两个方面考虑:一方面,是指能反
由于影响土地破坏的因素众多,因此,在实际评价时映开采沉陷特征的因素,如采动引起的地表移动变形值的
应对影响因素进行筛选,其过程应遵循如下原则:主导大小;另一方面,是指能反映土地质量特征的因素,如由
因素原则。应选择对土地破坏影响大的因素,使其能突出于受采动破坏而导致土地本身各因素的变化。
反映受采动影响的开采沉陷特征和土地