西部矿区沉陷区土地损毁评价方法改进研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asdfghjki
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煤炭开采会造成地表出现各种变形,进而导致土地资源的损毁,针对不同损毁程度的土地进行矿区土地复垦,采取相应的治理措施尤为重要。由于我国西部地区地质环境和地形条件较为特殊,原有的土地损毁评价标准仅仅以开采沉陷预计的各项绝对数值作为分级评价标准,并未考虑到原始地形对于开采沉陷的影响,在实际使用该标准的过程中出现了一些偏差。通过研究西部矿区开采沉陷相关理论,指出原标准的不足并修正,可以在煤炭开采后对土地进行合理的分级评价,指导矿区土地复垦。本文以西部马泰壕矿区沉陷区为例,主要成果如下:(1)通过分析煤炭开采对土地的破坏形式,分析原土地损毁评价标准对西部沉陷区土地评价的不适应性。对于附加倾斜指标,原标准忽略了原始坡度的影响;对于水平变形指标,原标准将压缩变形与拉伸变形未作区分,而研究证明拉伸变形产生的地表裂缝对土地的破坏远大于压缩变形;对于地表下沉指标,下沉盆地中心下沉可以由采后潜水位指标评价,盆地边缘下沉可以由水平变形和附加倾斜来评价,故下沉指标较冗余。(2)通过改进原标准不足,完善适合西部的旱地、水浇地、林地和草地等的损毁评价标准。在评价中去除了下沉指标。对于附加倾斜指标,考虑原始坡度的方向,将附加倾斜与原始坡度方向相反的区域统一定级为轻度损毁,只对方向相同的区域进行定级评价;对于水平变形指标,将压缩变形仅列入轻度损毁,以矿区评价单元内地表裂缝的极限宽度作为分级标准,反算该宽度对应的拉伸变形值作为评价标准;对于潜水位埋深指标,充分考虑西部矿区的地势起伏特点,提出了一种较为合理的潜水位计算方法。(3)以西部马泰壕矿区为例,分六个阶段进行了开采沉陷预测,获得各阶段的水平变形值、附加倾斜值和地表下沉值。分析了开采前后的地形变化,获得开采前后的坡度数据和坡向数据,分析了坡度和坡向的变化情况。利用该矿区多个时期的水位观测数据,对矿区内的地下潜水位进行准确建模,获得了地下潜水面模型。(4)利用地形分析和开采沉陷预计的相关结果,对马泰壕整个矿区进行土地损毁评价,获得采后土地资源各损毁等级的占比情况,以原标准作为对照,分析两次评价的差异。原标准评价结果显示全矿区内七成的土地处于重度损毁,而改进后标准评价结果显示各损毁等级占比较为均匀,未出现重度损毁区域大片分布的情况。利用实测数据对首采区周围土地进行了评价,通过与原标准评价结果的对比,结合生态部门的环境评价报告证明改进后的标准与实际更贴合。对于土地损毁评价结果中的中度和重度区域,分析了不同的区域主要影响指标。
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