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1、煤矿塌陷区生态环境恢复示范可行性研究报告 1 项目名称煤矿塌陷生态环境恢复示范项目2 工作范围及起止时间21 工作范围项目区位于榆林市府谷县境内生态恢复示范区面积为15平方公里中心坐标为东经1102218北纬39251922 起止时间根据示范项目规模确定本项目实施期限为一年从2007年10月至2008年10月3 煤田塌陷区环境现状31 煤田概况本项目涉及的煤田主要为府谷县境内的南梁煤矿和府榆煤矿两个煤矿井田面积分别为1934平方公里378平方公里两个井田均属平缓单斜构造煤层赋存稳定结构简单井田煤质优良具有特低灰特低硫特低磷高挥发分中高发热量高熔灰分等特点属长焰不粘煤是优质动力化工食品工业用煤和
2、民用煤32 矿区地质环境321 矿山地质灾害现状煤矿长期掠夺式的开采造成了严重的矿山地质环境问题其中矿区存在的地质灾害问题包括采空区塌陷山体滑坡和裂缝矿山地质灾害是指由于人类采矿生产活动而引发经济损失的矿区灾害它是地质灾害的一个分支也是自然灾害的重要组成部分当地下矿层被采出之后采空区的顶板岩层在自身重力和其上覆岩层的压力作用下产生向下的弯曲和移动当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该层岩层的抗拉强度极限时直接顶板首先发生断裂和破碎并相继冒落接着是上覆岩层相继向下弯曲移动进而发生断裂和离层随着采矿工作面的向前推进受到采动影响的岩层范围不断扩大当矿层开采的范围扩大到某一时刻在地表就会形成一个比采空区
3、大得多的塌陷盆地从面危及地表的各种建筑物和农田等据调查榆林市煤田采空区的塌陷主要为区域性的地面沉降全市煤矿资源采空区面积已达25779公顷主要集中在神木府谷两县而采空区塌陷面积为3212平方公里其中府谷县塌陷区面积44平方公里占塌陷区总面积的1370塌陷区主要是南梁煤矿塌陷区见附图采空塌陷区已造成地表水地下水泄漏地下水位下降泉水民井干枯树木林草枯死土地沙化等多方面影响对部分民房构成威胁近千亩土地带来影响对铁路公路等重要基础设施带来不利影响和一定程度的破坏一些塌陷区已丧失了基本人类生存条件2个村庄搬离塌陷区随着府谷县煤炭采空区面积的扩大预计府谷县区域性的地面沉降塌陷面积和范围有进一步的扩大的趋势
4、不仅可能造成大面积的塌陷土地增加和土地结构的变化还将使区域内的经济结构产生巨大的改变根据矿区的统计预测到矿区服务年限结束矿区内的耕地面积将比目前减少3235种植业产值将由占目前全矿区农业总产值的41下降到10从事非农业生产的劳动力由目前的2501上升到70以上采空区塌陷范围幅度和塌陷的时间进程等是多种因素综合作用的结果其制约条件也很多但是主要是矿区开采技术条件如果选择合适的开采技术则可以大大减轻塌陷的危害程度滑坡是边坡岩土体在重力和水以及其他外应力的作用下沿某一结构软弱面产生的一种不良地质现象区内滑坡主要发育在黄土丘陵区及土石丘陵区尤以黄土丘陵区最为发育具有数量多且集中发育的特点矿区内还存在若
5、干条裂缝这些裂缝主要沿着垂直于工作面的方向分布裂缝一方面严重影响了地表景观同时也不同程度地破坏了地下水资源严重影响了矿区土地利用与开发进而给当地居民带来一定程度地影响322 塌陷区废弃房屋由于矿区多年无序开采造成地下大面积的采空从而造成地面村庄出现地表裂缝房屋滑塌等严重破坏使得当地农民无法正常生活而不得不搬迁搬迁后遗留的房屋就成为废弃房屋这些废弃房屋不仅严重影响了矿区地表景观而且也占用了大量的土地面积323 塌陷区植被损毁绿色植被是生态环境的最敏感和最主要的环境因子它的变化直接或间接的影响到其它环境因子的变化矿区开采过程中一方面修建简易公路砍伐树木搭建工棚堆放废石弃渣等对地表植被破坏较大另一方
6、面矿区开采过程中由于没有选择合理的开采技术或者一味追求经济利益而忽视对环境的负面影响严重破坏了当地的地下水资源随着矿区开采进程的加剧地下水位急剧下降从而导致地表大多数植被枯死或损毁4 府谷县自然环境概况府谷县位于陕西省最北部地处北纬3842-3935东经11022-11114榆林市东北部北与内蒙古自治区伊克昭盟准格尔旗伊金霍洛旗接壤东与山西省忻州地区河曲县保德县隔黄河相望西南部与府谷县毗邻县城至神木83公里至榆林219公里至省会西安895公里至山西省省太原370公里 41 地形地貌府谷县地处内蒙古与陕北高原东北边陲的接壤地带属黄土丘陵区总的地势是西北高东南低地形支离破碎在地表流水的冲刷下侵蚀沟
7、谷十分发育沟壑纵横谷小而坡陡峻水土流失严重土地贫瘠形成了特有的半干旱黄土风沙地貌总的地势是西北高东南低海拨高度在780米至14265米之间县境内最高处为新民乡的新民山最低处为王家墩乡的黄河沿岸浅滩本项目区地处新城川流域地貌类型属河川地貌河川内地势平坦土壤肥沃为本区主要农业区之一河川两岸沟壑纵横沟谷两侧基岩外露植被稀少42 地质构造府谷县处于祁连吕梁贺兰山字形构造马蹄形盾地的东翼与华夏系第三沉降带的复合部门由于多期次构造应力的作用形成了不同序次不同方向的皱褶和断裂等构造形迹其地层发育的特征属华北地台型基底为前震旦系古老变质岩系古代含煤层中生代陆相地层新生代地层广覆于老地层之上古老代及更老地层出露
8、于边缘烧变岩石料厂所处地层主要由第四系松散层和基岩两大类组成基岩属二迭系上统P2在厂区附近斜坡上广泛露出第四系由各种砂土和粘性土组成受地形影响成层较混乱主要由粗中砂组成夹有亚粘土和轻亚粘土薄层二迭系上统P2在厂区内广泛分布是以紫红色细砂岩为主的沉积物底部为一层较稳定的灰绿色含砾粗砂岩该岩层裂隙不发育但岩石遇水软化强度降低43 气候气象府谷县属中温带半干旱大陆性季风气候冷暖干温四季分明冬夏长春秋短雨热同期日照时间长太阳辐射强年差与日差气温变化较大降水年际变化大自然灾害是旱涝霜雹年平均气温91最热的7月月平均气温239最冷的1月月平均气温零下84气温年较差323全年县太阳辐射总量为14494千卡平
9、方厘米可供作物利用的光能约占总辐射量的一半全县多年平均日照为28949小时日照率65农业活动主要季节的4至10月每月日照数都在230小时以上初霜为10月5日终霜为4月27日无霜期177天年平均降水量4596毫米降水主要集中在7至9月占年降水量的67 据府谷县气象站提供的资料其主要的气象参数如下年平均气温 91平均最高气温 2427月份极端最高气温 389平均最低气温 -881月份极端最低气温 -24年平均风速 26ms最大风速 29ms年平均降水量 4596mm年最大降水量 8496mm主导风向 SW频率为13静风频率 2344 水文府谷县河流错综沟壑密布黄河蜿蜒于县境东部流经境内9个乡镇长达
10、103km境内流域面积2760km2占全县总面积的86黄河右岸还有大小数十条川沟流经县境注入黄河其中主要的有黄甫川孤山川清水川和石马川4条大川在县境内流长均在40km以上这4条大川承受了县境内绝大多数水沟道的注入而且受地表径流的影响很大雨季常因山洪暴发而成灾干旱时则全然断流由于境内植被少而风化严重故河流输沙量甚大4条河的年输沙量均在千万吨以上新城川是孤山川的一条主要支流 孤山川是黄河的一级支流发源于内蒙古准格尔旗流入府谷县境后在高石崖乡高家湾村注入黄河在县境内流域面积达1018km2有172条有水沟道注入沙川沟下游就是在沙川沟岔处注入孤山川黄河在府谷境内自墙头乡入境由王家墩乡出境流长103km
11、流域面积2760km2占全县总面积的86黄河多年平均径流量822m3s年径流量259亿m3年输沙量36亿吨府谷县境内实测最大流量11100m3s受气象水文及地质地貌等多因素的影响府谷县境内的地下水资源较为缺乏地下水资源主要是潜水地下水的富集带仅在东缘黄河漫滩地带根据所处地段不同县境内地下水主要分为第四系冲积层潜水黄土层潜水基岩风化带潜水裂隙岩溶水和基岩裂隙承压水其富水程度和水质的好坏也各有所不同孤山川下游的高石崖属中等富水区地下水的补给来源主要为大气降水和河水补给45 资源主要资源有煤炭资源 全县含煤面积950平方公里现已探明煤炭储量200多亿吨主要由侏罗纪和石炭二迭纪两大煤系构成特点是储量大
12、 埋藏浅顶板好瓦斯等级低水文地质条件简单可用露天平硐斜井等方式大规模开采其中侏罗纪煤田面积650平方公里 储量150亿吨 一般含煤511层 可采56层 平均厚度10321米 煤质具有三低一高特点 即特低灰 58697 比全国平均值低67特低硫 036-057 比全国平均值低50 特低磷 小于0015 高发热量 67367349大卡公斤 石炭二迭纪煤面积310平方公里 储量50多亿吨 煤层厚而稳定可采10层平均厚度1525米最大厚度265米煤层优良发热量 64006800大卡公斤 是广泛用于冶金化工电力等工业用煤高岭土矿出露于黄河西岸和石炭二迭纪煤共生目前已探明储量359亿吨 优质高岭土占70
13、预计远景储量超过10亿吨矿层稳定平均厚度28米矿物含高岭石92-99中试煅烧主要技术指标SIO2522AL2O3402F2O23 055耐火度1770白度8590粒度 2UM是造纸陶瓷石油电子日化等工业的主要原料和填料石灰石储量面积为75平方公里 一般厚度1920米总储量5亿多吨品位高杂质少CAO含量5255是水泥石灰岩中的一级品铝土矿含矿面积为80平方公里 总储量64亿立方米占陕西省总储量的85矿层平均厚度489米 主要矿石矿物为一水硬铝石AL2O3含量547276 是国内罕见的高品位大型矿床之一耐火粘土主要分布在海则庙高石崖一带 储量535万吨经国家经委建筑研究所化验生料含AL2O3 43
14、 耐火度高达1790以上是烧制优质高铝砖的主要材料膨润土 矿石矿物成分主要为钙基蒙脱石 含量大于825储量初步探明499万吨最大厚 度78米分布集中容易开采主要工业性能指标胶质价712膨胀倍数723吸兰量1793造浆率475失水量22毫米广泛用于机械铸造钻探电力等工业水资源黄河流经府谷境内103公里 一般流量500600立方米秒地下水主要是潜水储水量232亿立方米可开采量为115亿吨年水位埋深15米地下水属重碳酸盐水均为矿化度小于1克升的淡水矿化度平均值为02458-05519克升总硬度为40064350毫克当量碘含量低于10毫克升水质良好水资源充裕生物资源海红果又名红海棠是晋陕蒙交汇地带所独
15、有的特产唯府谷东北部产的海红果果实酸甜可口营养丰富含钙量为水果之冠 每公斤含钙2780毫克 素有钙王之称红枣平均年产量1000余吨每公斤鲜枣含蛋白质12克脂肪2克炭水化合物232克热量980卡和多种维生素有机酸磷铁钙等物质 尤其铁和维生素的含量高达普通食物百倍绿豆芝麻绿豆素有细货之称 年产绿豆和杂豆 红小豆黄豆黑豆扁豆等 3200吨主要用于出口全县羊子存栏126万只羊子出栏65万只 山羊绒产量222吨羊毛产量140吨发展畜产品加工工业很有潜力46 土壤及水土流失府谷县境内土壤分为风沙土黄绵土红土黑垆土菸土潮土草甸土紫色土栗钙土沼泽土11个土类16个亚类23个土属84个土种以黄绵土红土类风沙土类
16、土壤为主其中工程区主要为黄绵土黄绵土是本区主要农业土壤之一广泛分布在梁峁坡地和川道高阶地上府谷县是全国138个水土流失重点县之一全县水土流失面积3200km2年平均侵蚀模数247万吨平方公里属强度水土流失区其中工程所在地的黄土丘陵沟壑区年侵蚀模数一般为20-30万吨平方公里47 生物资源项目实施区植被区划属温带草原地带具有从森林草原类型向典型草原地带性质过度的地带性植被景观其中工程区的植被类型为干草原落叶阔叶灌丛及少量栽培植被主要群种有沙嵩沙柳花棒柠条杨柳等评价区在动物区划中处于蒙古北界蒙新区与华北区交汇地带近年来由于人为活动影响动物种类发生了较大变化野生动物减少家养畜禽增多5 府谷县社会环境
17、概况51 社会经济结构府谷县位于陕西省最北端扼秦晋蒙接壤区咽喉滔滔黄河环绕而过万里长城横亘东西总面积3229平方公里辖9镇14乡人口205万是国家重要的能源重化工基地和秦晋蒙交通枢纽府谷县地处世界八大煤田之一神府煤田腹地是全国罕见的矿产资源富集区目前探明具有开采价值的矿产资源有煤炭高岭土铝矾土膨润土等20余种水资源也极为丰富被誉为黄河金三角得天独厚的资源优势和区位优势使府谷成为国家能源战略西移和西部大开发的首选承接地具有广阔的开发前景改革开放以业府谷立足资源优势全面加快资源开发和基础设施建设步伐使城乡经济取得了突飞猛进的发展建立起了以煤炭为龙头电力建材化工冶金机械为骨干的工业体系成为陕北第一工
18、业大县形成了以公路铁路为主体的交通网络邮电通讯四通八达文教卫生广播电视事业蓬勃发展市政建设日新月异投资环境日臻完善府谷人民在这块孕育着希望的土地上开拓出一条兴县富民的辉煌之路52 文化教育府谷县在狠抓经济建设的同时始终不放松精神文明建设全县文化体育广播电视教育卫生环保工会科协等项工作都取得了长足的发展为全县经济建设发挥了积极的作用全县文化工作始终坚持二为方向和 双百方针文化事业蓬勃发展取得了良好的社会和经济效益1991年以来府谷县连续10年被原榆林地委行署评为精神文明建设先进县三次被省委省政府评为精神文明建设先进县2002年5月被省委政府命名为陕西省文明先进县受到表彰奖励近年来府谷县不断加大文
19、化基础设施建设力度取得了巨大成就1999年投资70多万元新建了总面积947平方米的图书馆大楼投资58万元建成了总面积1260平方米的文化馆大楼投资700多万元建成了体育综合大楼河滨体育场灯光球场和室内训练房70年代修建了可容纳1500人的县城影剧院县城的大型会议大型演唱会都在此举行投资1000多万元建成了广播电视大楼全县20个乡镇都建立了文化站各乡镇都形成了一院一厅一室为主的活动场所府谷县目前有艺术表演团体4家其中有县剧团成立了1950年文化馆业余歌舞团府谷县职业中学艺术团墙头乡二人台剧团成立了2001年近年来各团体结合实际创作演出了许多具有鲜明地方特色的文艺作品其中县剧团创作演出的天是个啥地
20、是个啥在省上演出获十四项大奖其他几家演出团体常年活跃在城乡之间和厂矿学校进行演出府谷的文化活动主要以传统的元宵节文娱活动为龙头带动其他文化节日活动开展元宵节文娱活动每年如期举行参加秧歌队十多个参加人员近2000人观众达5万多人农村的文化活动主要的以集市集贸和庙会活动为主时间不一内容各异府谷的民间文化遗产有府谷二人台民间剪纸民间工艺品面花刺绣辟毯民间社火担灯秧歌高跷龙霸王鞭竹马旱船拉碌碡独龙扛哑老背妻等民歌酒曲山曲信天游等民间艺术重要项目有府谷二人台主要作品有走西口五哥放羊尼姑思凡挂红灯五月散花等二百多个剧目和一百多首牌曲2000年府谷被省人民政府命名为全省体育先进县受到表彰全县每年组织大型群众
21、体育活动2次以上职工体育每月一次参加人数中全县总人口的35以上各乡镇成立了文体工作站县上成立了体育总协会 府谷镇教育事业蓬勃发展拥有学校53所其中社会力量办学9所民办学校已成为教育发展的中坚力量人文资源优势明显有十四大十五大十六大连续三届党代表的张侯华有全国劳动模范石掌雄等一大批知名人士精神文明创建活动深入开展人民群众安居乐业经济及社会各项事业均取得了较快发展2003年底全镇社会总产值1085亿元乡镇企业总产值1072亿元农业总产值1300万元国地两税收入3608万元农民人均纯收入1980元 53 城建近年来县委县政府抓住城市建设不放松认真实施城镇化带动战略坚持以规划指导城市建设以建设完善城市
22、功能以管理规范城市秩序以服务赢得市民信赖使全县的城建事业取得前所未有的成绩 市政基础设施进一步完善 2001年以来全县进一步加快市政基础设施建设的进度以河滨大道为主的县城各大街小巷改造建设工程共完成投资9000多万元河滨大道分三年建设第一段黄河大桥至黄河二桥段2003年建成通车第二段交通大厦至旧火电厂段于去年11月建成通车第三段旧火电厂至华龙大桥这一段工程今年5月16日动土仅用了5个多月的时间就完成这条高标准的道路是在原二级公路的基础上拓宽建设的全长58公里宽40米工程总投资8000多万元河滨大道的建成通车标志着府谷县城市建设进入了一个新的阶段标志着全县交通拥堵的粉尘污染问题成为历史 2004
23、年以来府谷县在小街小巷的改造上也投入了大量的资金2004年投资1698万元对人大东巷县医院巷进行了改造建设了步行西街氮肥厂道路等2005年又先后投资60多万元对人民路3000多平方米进行了路面改造投资了120万元对天化路9000多平方米进行改造投资45万元对新尧渠道路进行了改造改造面积2940平方米投资284万元硬化改造了长168米宽77米的宇华景巷路面和排洪渠道投资318万元治理了海巴峁梁居民区的道路和环境投资38万元硬化了全长600米的县城至看守所的道路投资12万元改造了全长120米的新建路下巷几年来新铺筑砼路30万平方米铺砌彩砖人行道93万平方米铺供水管道14公里通讯电力地下管沟28公里
24、新建地下排污管渠25公里新增绿地面积2500平方米城区大街小巷的硬化改造不仅为广大市民提供了出行方便而且从根本上提高了城市品位完善了城市功能五年前府谷县城区的小街小巷虽然经过治理但与府谷县快速发展的经济环境相比显得相当滞后五年来街道工程的改造一直是城建事业的系统工程保持了它的长期性和连续性54 交通运输府谷县交通基础设施建设进一步加快交通条件有了新的改善逐步形成了以府店路为主干线的交通运输网络促进了全县经济发展到2005年底全县行政村的公路通车率达到100地方公路养护完成好路里程1665公里年平均好路率达到60 运输能力有了新的提高2005年完成货运量25968万吨完成货运周转量597亿吨公里
25、全县完成客运量51万人次比去年增长694客运周转量357万人公里 55 卫生近年来府谷县卫生系统医疗条件不断改善医疗技术有了新的提高截止2005年全县共有医疗卫生机构27个住院床位数534张医疗技术人员852人其中执业医师271名助理医师100名注册护士151名全县每万人拥有病床29张拥有卫生技术人员40名全县共有村卫生室285个覆盖率为86有乡村医生342人6 编制目标依据及生态建设的意义61 编制目标 编制出煤矿塌陷区合理而又科学的生态恢复方案促进矿区生物多样性明显增加生物群落结构更加优化生态环境明显改善 根据矿山今后的开采开作计划制定塌陷区合理的综合利用方案以保证区域内的资源利用过程与自
26、然生态过程相互协调实现可持续发展 方案的编制做到统一规划分步实施科学合理并能够成为今后矿山复垦以及各种灾害和环境治理的依据及其顺利进行的保证 方案的编制要兼顾整体利益和局部利益尤其做到既要减轻企业负担又要满足农民政府社会利益62 规划编制依据 土地复垦规定 中华人民共和国土地管理法 中华人民共和国土地管理法实施条例 中华人民共和国矿藏资源法 中华人民共和国环境保护法 土地开发整理标准 府谷县土地利用总体规划 陕西省榆林市地质环境保护规划 陕西省府谷县地质灾害防治规划63 规划编制原则具体规划原则主要有 保护和改善生态环境的原则在复垦过程中要充分考虑复垦带来的环境影响以预防为主要避免开发造成新的
27、水土流失土壤退化等不利影响 因地制宜从实际从发先易后难调动社会各方面积极性尽量将破坏的土地恢复利用 局部利益服从整体利益近期利益服从长远利益规划切实可行并具有科学性和可操作性 与土地利用总体规划土地开发整理专项规划矿区规划相协调符合土地利用年度计划 重点突出注重实效采用先进科学技术达到社会效益经济效益和生态效益的统一 本方案的编制与设计应同时遵循合理调整与兼顾各方面利益的原则 以小流域为单元增加有效耕地面积促进耕地总量动态平衡和农业可持续发展以复垦林地建设水产养殖无公害蔬菜种植以及畜禽养殖并在此基础上积极发展生态产业多种形式对塌陷区进行生态治理 重点突出注重实效采用先进科学技术达到社会效益经济
28、效益和生态效益的统一 本方案的编制与设计应同时遵循合理调整与兼顾各方面利益的原则工程措施林草措施保土措施合理配置综合治理一方面要保证复垦的效果另一方面要尽量减少投入减轻企业负担提高企业实施复垦的积极性64 生态恢复治理的意义西部大开发生态要先行生态建设作为西部大开发的根本和切入点实行经济人口生态的可持续发展是西部大开发的一项重要目标矿产资源的开采在支持国家经济建设改善人民物质生活和提供足够资源的同时其开采工程活动也引发了一系列的矿山地质灾害和地质环境问题较突出的地质灾害是地面沉降瓦斯危害地下水资源的破坏固体废弃物的排放崩塌山体滑坡等严重的水土流失破坏了宝贵的水土资源生态环境恶化极大的降低了环境
29、容量严重的制约着经济社会的可持续发展已引起了世界的广泛关注1999年4月22日世界地球日的主题是防治地质灾害我国作为能源大国在地质环境方面面临着严峻的挑战1999年3月2日国土资源部发布并实施了地质灾害防治管理办法把防治地质灾害纳入法制轨道2000年国土资源部和国家环保总局联合召开了全国矿山环境恢复与治理现场会并确定在山东河北山西三省开展矿山尾矿综合利用占用土地及矿山地质灾害情况调查试点工作煤矿坍塌区生态环境恢复治理工程是一项功在当代利在千秋的工程是促进开发与环境协调发展实现经济社会可持续发展的基本保证本着对国家和政府负责对人民和子孙负责的态度结合实际情况本项目制定出了科学合理经济实用的生态恢
30、复治理方案该规划的编制对于矿山生态环境的恢复维护社会的安定团结都有着重大的现实意义同时该项规划的编制为当地各级政府和国土资源主管部门有效保护合理开发利用土地资源矿产资源防治矿山地质灾害以及矿山地质环境的全面整治和科学管理提供决策依据65 塌陷区生态环境治理方案651 规划治理范围工作区位于府谷县境内塌陷区总面积约为15平方公里中心坐标为东经110221北纬392519652 治理工程分类根据项目区地质环境问题现状本生态环境恢复示范工程可以分为以下几类地形测绘与环境地质调查采空区塌陷治理工程滑坡治理工程裂缝治理工程废弃房屋清理工程植被恢复工程653 技术路线和方法一 技术路线充分收集现有资料以野
31、外地形测绘及地质环境勘查为主通过资料综合分析归纳整理对矿山塌陷区的环境现状进行评估分析矿山地质环境问题发展趋势编制治理工程实施方案提出矿山塌陷区环境保护及生态环境恢复治理方案对重点治理区采取综合治理措施采空区塌陷坑综合治理加强修复改良土地植被恢复等二 工作方法及技术要求 技术依据1省自治区环境地质调查技术要求试行150万2区域水文地质工程地质环境地质综合调查规范150万GB14158-933全国矿山地质环境调查技术要求试行4县市地质灾害调查与区划基本要求实施细则 工作内容1查明工作区内地形地貌煤矿层采空巷道埋深顶底板岩性物理力学性质状态地下水活动等2查明工作区内采空区塌陷区形状规模分布位置面积
32、塌陷深度稳定程度3查明工作区滑坡的规模分布位置面积程度4查明被破坏的土地分布面积污染破坏程度 持术要求在工作区内采用12000比例尺进行测量首先用GPS进行控制然后利用全站仪进行局部测量对工作区塌陷坑山体滑坡道路房屋等进行测量成图比例尺为12000三 采空区塌陷地土地复垦采空区塌陷范围幅度和塌陷的时间进程等是多种因素综合作用的结果其制约条件很多主要包括两个方面一是自然因素即矿区地质地形条件是自然形成的客观所具备的条件二是人为因素即开采技术条件是人为的并随人的主观意志为转移如果开采技术条件选择适当则可以大大减轻采矿塌陷的危害程度采空区塌陷的形成在于当地下矿层被采出之后采空区的顶板岩层在自身重力和
33、其上覆岩层的压力作用下产生向下的弯曲和移动当顶板岩层内部形成的拉张应力超过该层岩层的抗拉强度极限时直接顶板首先发生断裂和破碎并相继冒落接着是上覆岩层相继向下弯曲移动进而发生断裂和离层随着采矿工作面的向前推进受到采动影响的岩层范围不断扩大当矿层开采的范围扩大到某一时刻在地表就会形成一个比采空区大多的塌陷盆地从而危及地表的各种建筑物和农田等土地复垦已成为新型的科技领域矿山土地复垦技术可归结为两大类一类是复垦的工程技术即工程复垦另一类为复垦的生物技术又称生物复垦 复垦方案选择的原则实现土地复垦与地质灾害治理污染治理相结合原则通过复垦不仅防止地表水通过地表沉陷裂缝进入地下并可以使大批土地得以重新利用生
34、态环境得以改善依照综合复垦因地制宜原则按照土地适宜性采取多用途多形式的复垦方式把采煤塌陷区复垦与综合治理矿区环境治理矿区产业转型相结合尽可能发挥复垦工程的经济效益社会效益和生态效益 复垦方案在对采空塌陷区进行回填以后将采空塌陷区设计为梯田模式由于项目区为丘陵山区地形复杂在实测地表沉陷地形的基础上复垦土地全部设计为梯田设计中采用坡式梯田的设计方案即在垂直于田坎方向梯田田面存在1的倾斜角度这样即有利于自流灌溉且不影响耕作作业复垦地高程为保证沉陷区沉陷后达到设计要求充填高度一般要大于设计高度一般其高度为设计高度的13倍梯田设计的关键是确定田面宽度和田坎坡度由于各地的具体条件不同田面宽度和田坎度也不相
35、同根据项目区土质和地面坡度确定田面宽在5m左右缓坡上宽些陡陡上窄些田坎高在15m左右缓坡上低些陡坡上高些最高不超过20m田坎采用石料修建坎顶宽40cm 塌陷地区复垦利用适宜性分析 土地复垦项目的适宜分析必须以土地破坏程度和其再利用的可能性为基础土地的用途不同与其比配的土地质量的要求不同根据采煤塌陷地复垦经验和社会发展要求塌陷地复垦方向尽量为农业用地综上分析该项目区开采塌陷具有本区开采塌陷具有开采影响时间长下沉较大地下潜水位较高不易发生积水大部分地区为非稳定动态塌陷区等特点根据这些特点遵循工程量最小复垦效果最佳的原则采用局部平整的复垦方法该复垦规划的主要土地复垦方向为农林牧用地方向根据当地的自然
36、条件社会条件在已稳沉的塌陷地上恢复植被或发展农牧业在矿区附近可建立塑料棚温室种植蔬菜等丰富当地的菜篮子根据土地复垦工艺要求复垦后的项目区内耕地可分布在坡度13基本无土壤侵蚀土层厚度不小于05m的地方由于土地复垦工艺为局部平整复垦工艺尤其对于原耕地土壤因此复垦后的耕层土壤结构肥力与原土壤基本一致虽然存在复垦工程的扰动但经13年的土壤改良和熟化基本达到原土壤物理化学性能可以使土壤养分得以正常发挥项目复垦后灌溉采用喷灌排水采用排水沟田间配套生产路并沿道路沟渠两旁种植防护林等这样经过土地复垦工程后矿区环境将得到综合治理为农业的生产创造了良好条件大大提高了当地居民和矿区职工的生活居住质量四 滑坡治理工程
37、山体滑坡属于比较严重的地质灾害山体滑坡的影响因素很多针对不同情况要具体分析边坡的变形失稳从根本上说是边坡自身求得稳定状态的自然调整过程土体滑坡因素十分复杂其主要因素有 受重力或地震荷载作用引起位于滑坡面上不稳定岩土体的抗滑力急剧减少而产生滑坡 地表断层切割了岩层完整性和连接力形成临空面随着变形加剧内应力松驰引起岩土层临空面崩滑而释放能量 地下水活动或地表水渗透岩层裂隙或土层孔隙减弱岩层结构体稳定性并在重力作用下发生滑坡 破碎岩层或结构面复杂的岩层当其产状较陡时因坡脚破坏而引起滑坡 地表河流侵蚀造成陡峭山崖或冲洪积层当内摩擦力减弱到临界状态时发生滑坡不合理的工程活动与对自然界的过分改造使原有自然
38、边坡的应力场与岩体结构改变致使山体斜坡变形位移开裂并导致了大量的含水导水裂隙贯通从而产生滑坡根据现状调查府谷县所属矿井引起滑坡的情况比较少见因此本次设计不涉及滑坡地质灾害的防治五 地裂缝治理对地裂缝采用工程治理或搬迁避让方式治理均不现实依据其发展缓慢变形速率低不易形成突发性灾情的实际规划对南梁煤矿2处采空区塌陷地裂缝2处滑坡地裂缝府榆煤矿1处崩塌裂缝共5处危害较大的地裂缝进行专业监测圈定地裂缝危害的范围见表1其目的一方面是预防出现突发性变化造成人员伤亡或财产损失的灾情另一方面是通过专业监测掌握地裂缝的形成和发展演化规律为地裂缝灾害的防治提供科学依据煤矿废弃主要裂缝调查结果与防治建议危害点影响范
39、围发展均势防治措施南梁煤矿2处采空区塌陷地裂缝大致以可见裂缝为中心向外围辐射方圆约300 m总长度约350米裂缝最宽处约06米基本稳定对裂缝进行回填夯实南梁煤矿2处滑坡地裂缝裂缝上下宽约45m的平行条带形成后近期内两侧无明显位移及上下错反胃但估计随滑坡趋势加剧裂缝将渐宽并发生位移设置警示标志并设立监测点密切注视地裂缝的发展动向府榆煤矿1处崩塌裂缝崩塌山体下方约3亩左右的农田伴随着一定程度的地面沉降山体有继续崩塌的可能放弃山体下方有沉降可能的农田尽可能避让六 废弃房屋清理工程 拆除村庄搬迁后遗留的废弃房屋和窑洞并尽可能对砖块石块等回收利用用于加固和修筑附近塌陷地的梯田 对于有污染性质的建筑物垃圾
40、和人类活动残留的生产生活废品要彻底清除 合理安排废弃地范围内大量废弃房屋的清理顺序首先清理可以适当发展农业的区域内的废弃房屋其次考虑能够大面积植树造林区域内的废弃房屋对于生态破坏及其严重人迹罕至的区域内的废弃房屋可暂不考虑清理 塌陷严重区域及其房屋周边有正在发育的裂缝的情况必须慎重考虑拆迁工作的安全性七 植被恢复工程植被恢复是矿山滑坡治理的生物措施也是矿山生态环境恢复与重建的基础和主体只有植被重建后动物和微生物才能赖以生存生态系统才能够自我维持才是真正的生态建设恢复原则要坚持从世纪从发因地制宜循序渐进适地适树乔灌草合理配置坚持以人为本生态优先选林绿化改善生态环境适当发展经济林兼顾经济效益绿化植
41、物的选择矿山生态重建的主要目的是通过发挥植被的防护功能改善生态环境同时由于立地条件的特殊性要求具有一定特殊性的树种与之相适应所以对于滑坡地适宜植物种类的选择具有特殊性应遵循以下原则a 适地适植物或适地适树原则b 优先选择乡土树种的原则c 水土保持与土壤快速改良原则d 植被恢复效益最优原则e 乔灌草相结合的原则在本项目中树种选择以抗干旱抗污染的树种草种为主适宜的树木品种有油松刺槐沙蒿榆树侧柏等在选择树种时采取多树种结合多层次混交的方式以便增加抵抗病虫害的能力 栽种方法对于滑坡体地面整修后做成台阶或阶梯状台阶断面形式为梯形台阶平面上植树呈梅花形布置行距5m株距415m方案建议对一些常见因素进行预测
42、和防犯之外还要加强监测治理完毕应适时布置监测网进行监测检测内容包括防治工程的变形及变位及防治工程的动态变化特征通过监测结果进一步分析研究发展规律评价对周围各类建筑工程地质环境生态环境的影响 保水剂的使用矿区地处生态脆弱区为了使植被的恢复达到预想的目的建议使用保水剂技术保水剂是国家863计划的重要科技成果该产品无毒无害具有吸水性强保水力大有效期长的特点保水剂能在很短的时间里吸收超过自身重量几百倍的水分成凝胶状态像果冻一样把水贮存起来在植物根部长期保持恒湿待干旱无雨时缓慢释放供植物吸收利用被称为植物根部的微型水库保水剂具有吸收和保水分的作用可以无数次地吸收释水吸足水后可连续抵御2-3个月的干旱释水
43、后遇雨再吸水反复循环使用长达3-5年a 用法和用量将植物抗旱保水剂细土混合均匀施入沟或穴内浇水后用土将沟穴填平对特别干燥的地方可先浸水成凝胶再施入植物根部周围一般来说3kg亩已足够b 注意事项 保水剂吸水后膨胀成凝胶状请勿将其到入下水道以防堵塞 注意防潮取后密封置于干燥避光保存如有结块搓开还可以使用 本品不具造水功能施用后充分浇水或等下雨才用效果也可以先将其吸满水后再施用这样很快见效了 请勿施用于地表要施用于作物的根部保水剂和肥料混合施用效果显著八 水利灌溉工程 灌溉水源的选择项目区由于煤矿开采导致的地下水位下降等原因所导致地表水及地下水资源均不是很丰富唯一的水源为位于项目区源源不断的矿井水日
44、出水量达到3000方且经简单处理后就能满足灌溉要求 灌溉方式的选择鉴于水资源的稀缺宝贵性采用节水灌溉方式灌溉方式选择滴灌66 治理工程工作量 地形测绘与环境地质调查工作内容包括南梁煤矿和府榆煤矿开采导致的地面塌陷及相关区域的地质调查与地形测绘还包括该区域内的地形测绘总面积约15平方公里 地面塌陷治理工程项目区塌陷总面积50hm2充填复垦后设计为梯田依据地形条件不同主要用作种植农作物和林地考虑到项目区为山区土壤资源欠缺因此本次治理只将规划农用地覆土约30cm考虑到填充物之间的空隙计算共需回填土方19302万m3回填土方需要先剥离表层然后回填共需动用土方41205万m3 裂缝治理工程南梁煤矿2处采
45、空区塌陷地裂缝进行回填夯实土方量6701方2 处滑坡地裂缝设置警示标志并设立监测点密切注视地裂缝的发展动向府榆煤矿1处崩塌陷裂缝放弃山体下方有沉降可能的农田尽可能避让 植被恢复工程在滑坡易发区种植绿化树4500株在塌陷地整理区坡地较大处近26hm2的山坡进行植树造林恢复植被种植沙柳杨树等耐具旱树种乔木140000株 水利工程水利工程中共需2个提水泵修建3个蓄水池长宽分别为2m深为3m容量为12m3布设铸铁干管1101700m滴灌系统中埋设PVC110支管2000m干砌田坎660m67 治理阶段划分根据治理项目规模治理期限定为一年一期工程从2007年10月至2008年4月主要对项目区内矸石堆进行
46、平整并利用一部分作充填材料塌陷地的治理包括充填覆土修建灌排水设施等二期工程期限2008年4月至2008年10月对塌陷区及滑坡易发区的山坡进行植树造林各治理阶段具体工作量分配见综合治理工程阶段工作量分配表见表2各类治理工程工作量表表2工程类别具体项目单位工程量地形测绘与环境地质调查地形测绘地质环境问题调查km215塌陷地治理工程充填土石方100m31900覆土平整土方100m34150地裂缝治理工程回填土方100m3650植被恢复工程植树耐旱树种株140000保水剂添加保水剂kg2100矿井水回用灌溉铸铁干管m3750支管PVCm2000蓄水池个37 经费预算本项目工程范围位于陕西省榆林市府谷县
47、境内的南梁煤矿和府榆煤矿主要工作量为首先对项目区内进行了12000比例尺的地形测绘及地质灾害现状调查然后在对矿山地质环境现状进行评估的基础上对项目区进行清理废弃房屋充填塌陷坑滑坡和裂缝治理植被恢复等改善矿区生态环境以达到使矿区废弃地逐步恢复的目的71 编制依据 财建2003530号控矿权采矿权使用费和价款使用管理办法 财政部国地资源部关于组织申报2006年度矿山地质环境治理和国家级地质遗迹保护项目的通知 土地开发整理资金管理暂行办法 土地开发整理项目预算编制指南 测绘工程产品价格2002 榆林市地方物价标准72 资金概算本项目投资规模为77263万元其中生态环境与地质灾害勘察投资1538万元矿区综合治理
