一种采煤塌陷区农业复垦综合治理方法与流程

本发明涉及矿区土地治理技术领域，具体为一种采煤塌陷区农业复垦综合治理方法。

背景技术：

自20世纪70年代煤炭资源大规模开采以来，带动社会经济发展的同时，也带来了诸多负面影响。我国采煤主要分布在安徽、江苏、山东、河南、山西、河北、黑龙江、内蒙等煤炭资源集中开采区，其属于平原盆地，由于大量的开采地下煤炭资源，造成了较为严重的地质生态破坏，部分河道断流，道路、桥涵断裂下沉，水电设施损坏、生态环境恶化等一系列问题。采煤塌陷区常年积水区域，耕地面积减少，粮食减产、绝产，农业经济损失巨大，枯水期农业用水得不到及时补给，进一步加深了农业生产的破坏。

传统的采煤塌陷区土地复垦方法，有以下几种模式：

划方整平法：对不积水的轻度塌陷区，采取削高填洼、平整土地、配套水利设施等措施，积极营造新的耕地，整平后即可恢复耕种，且基本可以保持原有耕种能力。

挖深垫浅法：对季节性积水的中度塌陷区，在塌陷区深部取土填在浅部，筑台田建鱼池，形成上粮下渔的治理格局。

生态治理法：对常年积水的重度塌陷区，采取围湖造岸、植树种草，实行种植、养殖、加工、旅游综合开发，形成鱼鸭混养、禽蛋加工、旅游观光的立体治理模式。

泥沙吹填法：对于沿河湖地带的塌陷区域，利用泥浆泵抽调河湖底泥，充填至塌陷区域，尽可能恢复塌陷地的生态功能。

在地面轻度沉陷的区域（浅坑），采取局部平整即可恢复耕种，但在重度塌陷区域（深坑），枯水期生产、生活用水得不到补给，丰水期基坑面积大，又可能出现洪涝灾害等问题。中度塌陷区域（中坑）因周边区域无山体或丘陵可借土充填，难以复垦为耕地，导致耕地面积呈逐年减少的趋势，采煤塌陷区面积逐年增加，若采用传统的土地复垦方式，无法从根本上解决塌陷区的农田、植被及生态恢复复垦问题。

技术实现要素：

基于上述原因，本发明的目的在于提供一种既能满足塌陷区土地复垦和生态保护的需要，又解决塌陷区农业、生活生产等用水需要的采煤塌陷区农业复垦综合治理方法。技术方案如下：

一种采煤塌陷区农业复垦综合治理方法，包括：

先对采煤塌陷区进行整体农业、生态规划，确定复垦面积；

再根据深坑特点和复垦面积规划出一条或多条具备灌溉功能的河流；

其余的浅坑、中坑和河流未经过的深坑全部采用泵送管道输送物料模式填充以恢复土地耕种能力；

根据上述规划对塌陷区的深坑进行修整，使其形成具备蓄水模式的河流。

进一步的，填充物料从塌陷区外的物料采集点采集，并制成浆体通过管道以泵送模式输送到填充区。

更进一步的，在管道终端对输送来的浆体物料进行脱水处理后再填充，分离出的水排放回深坑做灌溉用水。

更进一步的，在管道终端对输送来的浆体物料，不进行脱水处理，直接采用沉降法回填浅坑、中坑和部分深坑。

更进一步的，所述具备蓄水模式的河流在深坑的基础上开挖而成，或者由深坑与深坑之间采用管道连通形成。

更进一步的，对具备蓄水模式的河流进行防漏处理和边坡防护处理，防止二次塌陷。

更进一步的，通过沟渠、涵洞或管道将修整后具备蓄水模式的河流与周边的天然河道、水库或每年汛期的雨水连通形成流动活水资源，以便对农田进行灌溉。

更进一步的，根据当地用水需求、自然生态保护条件以及深坑的深度确定深坑修整的长度、宽度和形状。

更进一步的，对深坑进行修整时，多余物料用于回填，容量不足时利用中坑或浅坑修整补充。

本发明的有益效果是：本发明的方法通过将采煤塌陷地轻度、中度塌陷和部分深坑地采用物料回填法恢复农田；部分重度塌陷区域，挖土后需进行四周及底部处理，形成较为稳定的水库，用做农田灌溉储存池，并于外界天然河道或汛期雨水相连接形成存水、灌溉用水、补寄水源三种功能，该方法简单、设计合理、治理成本低、效果好，满足了采煤塌陷地农田、植被及生态环境综合复垦的需求。

附图说明

图1为本发明采煤塌陷区农业复垦综合治理方法示意图。

图2为本发明采煤塌陷区农业复垦综合治理方法一个实施例的示意图。

图3为本发明采煤塌陷区农业复垦综合治理方法另一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。本发明提出的采煤塌陷区农业复垦综合治理方法如下：

如图1所示，先对采煤塌陷区进行整体规划，确定复垦面积；再根据深坑特点和复垦面积规划出一条或多条具备灌溉功能的河流。其余的坑全部填充以恢复土地耕种能力。

根据上述规划对塌陷区的部分深坑进行修整，使其形成具备蓄水模式的河流；并将部分深坑修整过程中挖出的物料运送至浅坑或中坑做填充物料。

如针对塌陷区深度为1米左右的浅坑、3米左右的中坑、6米左右为深坑，利用管道输送物料的方式进行填充，恢复土地耕种能力；针对部分深坑，采用修整模式，其修整出的物料用于填充浅坑和中坑；修整完成的部分深坑具备水库蓄水和河流模式，起到防洪、调水，供给农业灌溉、生产生活用水、养殖等作用。

可将部分深坑单独修整成具备蓄水模式的河流，如图2所示；深坑与深坑可以直接打通，也可以采用管道连接，形成具备蓄水模式的河流，如图3所示。为保证部分深坑具备河流和水库蓄水的要求，深坑不出现二次塌陷，本实施例还需在深坑四周、底部需进行防护处理，边坡支护等措施。

如图2所示还可以通过沟渠、涵洞或管道将修整后具备蓄水模式的河流与周边的天然河道或水库连通形成流动活水资源（如果周边没有水资源采用，可雨季收集雨水储存），采用可保证枯水期有水进行农业灌溉，同时丰水期不至于造成洪涝灾害，又避免死水二次污染。

对部分深坑进行修整时，多余物料用于回填，深坑容量不足时利用中坑或浅坑修整补充。

其中，浅坑、中坑和部分深坑的填充物料没有特除限制，取其物料和水只要能混合制成浆体，从塌陷区外的物料采集点采集，如附近的泥土、泥沙、石头等，并制成浆体通过管道以泵送模式输送到填充区。在管道终端对输送来的浆体物料进行脱水处理后再填充，分离出的水排放回深坑做灌溉用水。且管道前期输送物料，后期管道用于输水、补水、泄洪和自然水体的流动作用。浅坑、中坑和部分深坑填充后，要最大限度地恢复到原耕地标准或提高标准等级。而部分深坑继续开挖的长度、深度和宽度需根据当地用水需求和自然生态保护条件而定。

对塌陷区进行整体规划设计，规划以农业复垦为主，农田、水、植物、生态共生关系的前提下设计规划，治理部分深坑具备形成水库蓄水和河流的条件，浅坑、中坑和部分深坑治理平整后恢复土地耕种能力，形成田、水、植物、景观循环经济的自然生态体系。

1、以一千亩塌陷地为例：

1）整体规划，100亩深坑治理成具备水库功能的河流，900亩剩余的坑恢复耕种土地。

2）塌陷的土地回填物料采集点，物料到塌陷地距离20公里，采用泵送管道输送模式。

3）从20公里外的采集物料，物料和水混合制成浆体，浆体浓度30-70%采用泵送模式输送到采煤塌陷地，进行水和物料分离，物料回填900亩的坑，整平恢复土地耕种能力。

4）塌陷地的深坑治理成河道，面积根据周边用水计算，采用直接修补打通，形状长条形状，多余深坑直接回填恢复耕地。

5）深坑100亩河流进行防漏和防止塌陷处理后，设定一个进水口，设定几个灌溉农田排水口，在设定一个出水口起到排水和生活用水作用，总体目的让水流动起来。

6）前期管道输浆体物料，物料填充塌陷地部分深坑、中坑和浅坑，后期管道应用于往深坑输送清水，管道满足一次投入终身输送的目的。

7）规划设计中必须围绕水、田和植物共生关系设计，施工先水道后回填施工和验收。

2、以两千亩塌陷地为例:

1）整体规划，100亩深坑治理成具备水库功能，1900亩深坑坑恢复耕种土地。

2）塌陷的土地回填物料采集点，物料到塌陷地距离20公里，采用管道输送模式，

3）从20公里外的水源附近，再采用周边的物料加工颗粒小于5毫米与水制成泥浆，采用泵送模式输送到采煤塌陷地回填1900亩。

4）1900亩塌陷地恢复耕种土地后，根据不同的耕种植物，设定不同灌溉水网管线，如800亩明渠管线，1000亩微喷管线，100亩设立用水管道。

5）深坑100亩进行防漏和防止塌陷处理后，收集雨水储存起来，设定几个灌溉农田排水口，总体目的让水流动起来。

6）前期管道输浆体物料，脱水后物料填充塌陷地部分深坑、中坑和浅坑，水排放或储存在深坑中，后期管道应用完毕后直接拆除。

7）规划设计完毕后，按以上模式进行施工和验收。

3、以一万亩塌陷地为例：

1）整体规划，2000亩深坑治理成具备水库功能，1000亩深坑周边种树木，7000亩浅坑、中坑和部分深坑恢复耕种土地。

2）塌陷的土地回填物料采集点，物料到塌陷地距离50公里，采用管道输送模式。

3）从50公里外的黄河古道里取淤泥或泥沙，清理出来的泥沙与水混合制成浓度60%左右浆体，采用泵送管道运输的模式输送到采煤塌陷地回填7000亩。

4）8000亩塌陷地恢复耕种土地后，根据不同的耕种植物，设定不同灌溉水网管线，如1000亩树木滴灌管线，4000亩明渠管线，4000亩微喷管线。

5）深坑2000亩进行防漏和防止塌陷处理后，设定几个深坑以渠道、涵洞或管道的方式相连，采用汛期雨水收集到深坑，再设定几个灌溉农田排水口，总体目的让水流动起来。

6）专门为塌陷地设立的管道输送浆体物料，物料用来填塌陷地，水排放深坑内存放，一旦塌陷地治理完毕，拆除此管线，深坑取水可以就近从新铺设一条，便于降低以后运行成本。

7）把深坑设计成几个椭圆形，椭圆形深坑之间的距离，根据农业灌溉要求设计距离，椭圆形深坑相互连接采用地埋管道相互连接。

8）规划设计完毕后，按以上模式进行施工和验收。

4、以十万亩塌陷地为例：

1）整体规划，把部分深坑和部分中坑设计成长条形0.5万亩，部分深坑和部分中坑治理成具备水库和河流的功能，1万亩村庄,1万亩生态旅游园7.5万亩浅坑、中坑和深坑恢复耕种土地。

2）选取土地回填物料一个集点和一个取水点，物料点和取水点进行结合制成浆体，浆体浓度大于30%，距离大于10公里。浆体物料到塌陷地采用长距离泵送管道输送模式运输，

3）先确定深坑在塌陷区内的走向，确定走向后，村庄靠近外公路也要靠近深坑的河道，村庄外围，建立生态旅游园，也可以生态旅游园和村庄混建。

4）9.5万亩亩塌陷地恢复耕种土地后，根据不同的耕种植物，设定不同灌溉管线，村庄用水和排水必须建立支流，目的防止污染深坑的河道。

5）长条形深坑为便于农业灌溉辐射的需要，0.5万亩深坑相互连通后进行防漏和防止塌陷处理后，设定一个进水口，设定几个灌溉农田排水口，再设定一个出水口起到排水和生活用水作用，总体目的让水流动起来。

6）前期管道输浆体物料，前期管道输送浆体物料，物料用来填塌陷地，水排放深坑内存方。后期塌陷地治理完毕后，管道进行搬迁，从新选定就近引水点的位置，往深坑输送清水。

7）规划设计完毕后，按以上模式进行施工和验收。