[發明專利]應用于邊采邊復技術的土壤重構方法

有效

• 申請號: 201310492122.2
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103742151A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 胡振琪;肖武;劉坤坤
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21C41/32
• 分類號: E21C41/32
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬于采礦技術、土壤重構技術和土地復墾技術領域，特別涉及應用于邊采邊復技術的土壤重構方法。

背景技術

中國煤炭產量大，約占一次能源構成的74%左右。根據中國環保“十五”規劃，煤礦區以土地復墾為重點，加強礦區環境綜合整治，建立各種類型的礦區生態建設示范基地，逐步形成與生產同步的生態恢復建設機制。

復墾后的土地70%為耕地，其余的多數為其他農用地，而這其中對復墾耕地的要求較高，沉陷耕地的復墾應該著重于復墾土壤重構和理化性質的改良，而且要求復墾的土壤有較高的生產水平。因此，必須要求復墾的土壤有較高的生產力和較高的經濟效益，而表土的多少與質量對土壤條件有重要作用，對復墾區進行土壤重構工作顯得格外重要。

據不完全統計，中國采煤塌陷土地面積已達100萬公頃且仍以約4萬公頃/年的速度遞增。中國中部及東部中高潛水位礦區由于土地沉陷后主要以積水形式破壞為主，大面積的優質農田淪為水域，大量優質肥沃的土壤沉入水中，不能得到合理利用。適用于該塌陷區的邊采邊復技術已經迅速發展并得到深入研究，廣大學者也紛紛認同與支持。因此，在邊采邊復技術思想的基礎之上如何運用土壤重構的方法來改善復墾區耕地質量，這一問題的探討是邊采邊復技術得以推廣擴展并達到更好復墾效果的關鍵技術轉折點，同時，對于土壤重構技術來說，也是一次革新與進步。

發明內容

本發明的目的是為解決上述問題，提出一種應用于邊采邊復技術的土壤重構方法，本發明旨在將土壤重構理念與邊采邊復技術相結合，為塌陷礦區真正做到“邊開采—邊復墾—邊重構”提供理論基礎。確保礦產資源開采與高質量農田土地保護的協調發展，創建和諧綠色礦山。

本發明提出的應用于邊采邊復技術的土壤重構方法，是基于土壤重構模擬分析、采煤沉陷預測、邊采邊復技術，根據采煤動態沉陷預計結果將采煤塌陷區劃分為多個土壤重構單元并設計出土壤重構施工工藝，同時設計出整塊復墾區域各個土壤重構單元與井下開采耦合的土壤重構順序，實現井下開采與井上土壤重構相耦合，對采煤塌陷地在邊采邊復思想的基礎上進行土壤重構，使得在提高復墾耕地率的同時確保復墾出優質高效的耕地，該方法主要適用于中高潛水位順采礦區，其特征在于，具體包括以下步驟：

1）收集礦區相關數據并預計出采煤動態沉陷預計結果，收集的數據包括礦區的煤層條件、地質條件、采礦計劃（順序開采）、水文條件、土壤條件等采礦數據和開采信息，根據獲得的采礦數據和開采信息，利用采煤沉陷預計軟件工具(MSPS)預測出該礦區的采煤動態沉陷預計結果；

2）劃分土壤重構單元：根據步驟1）獲得的采煤動態沉陷預計結果，得到礦區采煤塌陷的最終塌陷區范圍，以該最終塌陷區范圍的中心按照內角等分為10個扇形土壤重構單元，每個扇形土壤重構單元內角都為36°，土壤重構單元依次編號為A、A′,B、B′，C、C′，D、D′，E、E′(同字母的編號區域以礦區開采推進方向線為中線上下對稱)；

3）應用邊采邊復技術對塌陷區進行土壤重構：根據步驟2）劃分得到的土壤重構單元結合步驟1）得到的采煤動態沉陷預計結果，應用邊采邊復技術對各個土壤重構單元依次進行土壤重構，土壤重構順序為A-A′、B-B′、C-C′、D-D′、E-E′，重構順序與礦區開采推進方向相同并成扇形伸展方向從開采推進方向一端向另一端展開，達到“邊開采—邊復墾—邊重構”的效果。

土壤重構具體施工方法為：對每個土壤重構單元，先以挖填土方量平衡為準則將單個扇形土壤重構單元分為內側挖土區n（如An、A′n……En、E′n）和外側填土區m（如Am、A′m……Em、E′m），然后將挖土區n和填土區m的表土層分別進行剝離并堆填至塌陷區域以外運距最短的表土堆置處，再將挖土區n心土層剝離堆填至填土區m，最后將表土堆置處的全部表土土源回填至填土區m并進行平整覆平成為復墾區。

本發明主要具有以下技術優點：

本發明方法涉及中高潛水位順采礦區煤炭開采過程中礦區表土及心土挖方、回填施工工藝，主要同步礦區塌陷順序對塌陷區進行土壤重構單元劃分并在邊采邊復技術的基礎之上對各個土壤重構單元表土層及心土層以扇形伸展順序進行剝離并調配回填，使礦區達到“邊開采—邊復墾—邊重構”效果，在提高復墾耕地率的同時確保復墾出優質高效的耕地，避免對復墾區域土源的重復擾動，節省不必要的或重復的復墾施工步驟，縮短復墾時間、降低復墾成本。

附圖說明

圖1為本發明的應用于邊采邊復技術的土壤重構方法流程圖。