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1、第15卷第4期山东科学Vol115No142002年12月SHANDONGSCIENCEDec12002文章编号:100224026(2002)0420061205兴隆庄煤矿塌陷区生态修复措施探讨孙艳青刘厚风(山东师范大学人口、资源与环境学院,山东济南,250014)摘要:兴隆庄煤矿经过多年的开采,地表塌陷情况严重,本文选用概率积分法进行垂直沉陷量预测,并利用地理信息系统进行分析成图,发现最大下沉量达2.73m。据此结果本文提出了塌陷区进行生态修复的具体措施,并介绍了塌陷土地复垦的保障措施。关键
2、词:兴隆庄煤矿;采煤塌陷区;复垦措施;可持续发展中图分类号:X171.4文献标识码:A1兴隆庄煤矿塌陷区概况及其引发的主要生态环境问题分析兖州市地处鲁西南平原的东北部,北靠宁阳,西临汶上,南与邹城济宁接壤,东隔泗河与曲阜相望。其境内地下煤炭资源十分丰富,总储量达200亿吨以上,是全国八大煤炭基地之一,兴隆庄煤矿即位于此地。由于长期开采,兴隆庄煤矿塌陷情况严重,到目前为止,22已造成耕地塌陷608.84hm,占兴隆庄镇耕地面积的17.3%,积水面积80hm,平均积水深5m,最深7m。由于无人管理,
3、塌陷区内因个人、砖瓦厂和修高速公路而乱挖取土严重,使地表坑洼不平,甚至有高差4～5m的深坑,表土剥离严重,土源缺乏。据统计,兴隆庄厚煤层矿井的塌陷地,一般采完第二分层后即积水形成水塘,无法耕种,三个分层采完后,积水深度为2～6m,一般3m左右。矿井开采造成的地面塌陷对生态环境的不利影响主要表现在对土地资源的利用和农业生态的改变上。具体从农业生态结构来分析,塌陷影响表现为由开采前的以旱地种植为主的高产高效农业生产结构转变为水旱结合、水产养殖业与农业相结合的复合生产结构;农作物的种植面积、种植品种和
4、布局也会产生变化,使单一的农业经营模式向多元化综合经营模式发展。具体来说,对水、陆生态环境都会造成影响:对陆生生态环境来说,一种表现就是会明显的改变原有的地表形态,根据调查统计资料,下沉量大于3m的耕地将失去原有的使用功能,土地将减产50%以上,塌陷深度在0.5m的轻度塌陷区,农业产量将减产20%以上,与此同时,由于地表塌陷影响地面村庄,会对农村的布局、人口密度、人口的职业构成、社会的供求变化产生一定的影响;另一种表现是林业发展的幅度有所增加,塌收稿日期:2002211220作者简介:孙艳青(1
5、9792),女,在读硕士研究生,专业方向为环境科学。·62·山东科学2002年陷后的地面上宜林面积增加,有利于林业生产的发展。地面塌陷造成的对水生生态系统的影响最主要的是地表积水,地表水系的流向因塌陷而改变或积滞等,造成水域面积扩大,但水质变化不大,在塌陷水域内各种动植物的生长发育不会受到影响,水生生态环境不会产生恶化。国内许多矿区塌陷积水区的调查也表明,在塌陷水面内发展水产养殖业颇具发展潜力。2兴隆庄煤矿塌陷地复垦及复垦条件分析2.1兴隆庄煤矿塌陷地复垦及其意义依据1998年11月国务院颁布的
6、“中华人民共和国行业标准(UDC)土地复垦技术标准(试行)(TD)”,土地破坏是指由于人类的生产建设活动导致土地的挖损、塌陷、压占等,土地复垦则是指被破坏的土地,通过采取综合整治措施,使其恢复到可供利用状态的活动。对于兴隆庄煤矿,采煤塌陷地的复垦具有重大的意义:①有利于该区耕地总量动态平衡战略的实施。塌陷地是该区的主要后备土地资源,规划的农业用地面积的增值可以通过塌陷地复垦得到满足。②可以充分利用塌陷水域发展水产养殖业,改善塌陷区域的生产、生活状况及塌陷区生态环境。③具有显著的经济、社会和生态效
7、益。可以增加耕地和水产用地,还可安排劳动力就业,同时配套设施齐全,抵抗自然灾害的能力也将大大增强。④可以为其他类似的采煤塌陷区的复垦提供经验和技术指导。2.2兴隆庄煤矿塌陷区地表稳定性预测分析由于兴隆庄煤矿地处平原,所以只选用概率积分法进行垂直沉陷量预测。预测模型为:设单一工作面开采引起的地表点P的下沉值W如下:Qw(x,y)=AF(x,y,s,t)dsdt其中:QF(x,y,s,t)=Wmaxf(x,y,s,t)ö(x,y,s,t)∞2222f(x,y,s,t)=1örexp-Pörõ[(x-
8、s+d)+(y-t)]Wmax=qm[cos(KA)öcos(a-KA)]式中Wmax——充分开采的最大下沉值,单位:m;m——煤层采厚,单位,m;a——煤层倾角,单位,°;q——下沉系数;K——开采影响传播系数;x,y——地表点Q在工作面局部坐标系中的坐标,x指向上山方向,y平行于走向方向,由x轴顺时针转90°得到。ost和oxy坐标系的原点重合。由n个工作面引起地表点p的下沉值是各工作面影响值的代数和,即W(x,y)=£Wt(x,y)第4期孙艳青,等:兴隆庄煤矿塌陷区生态修复措施探讨·63·
