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采煤塌陷区煤矸石回填复垦技术 　　摘要：煤炭是当前社会生产中关键的矿产资源，在许多领域都发挥着不可替代的作用。但是煤炭资源的储量是有限的，在矿区的煤炭开采殆尽后，留下的是塌陷区，其对于周边环境造成的影响和危害非常大。如何对采煤塌陷区进行有效的治理，是当前煤矿企业重点关注和研究的问题。文章结合采煤塌陷区的危害，对煤矸石回填复垦技术进行了分析。 　　关键词：采煤塌陷区；煤矸石；回填复垦技术；煤炭资源；煤炭开采 文献标识码：A 　　中图分类号：TD88 文章编号：1009-2374（2016）28-0148-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.074 　　工业化进程的加快推动了社会生产力的发展，也加大了社会对于能源资源的需求。在长期的资源开采过程中，占用了不少的农业用地，也带来了严重的环境污染和生态破坏。在我国新的《土地管理法》中，加大了对耕地的保护力度，要求尽可能将复垦土地用于农业生产。利用煤矸石对采煤塌陷区进行回填复垦，是当前矿区综合治理的一个非常有效的途径，也因此受到了广泛的关注。 　　1 采煤塌陷区的危害 　　采煤塌陷区在煤矿开采后留下的下陷的区域，也可以说是沉陷区，其所带来的危害和影响是非常突出的，必须得到足够的重视和治理。 　　1.1 塌陷与裂缝 　　在煤矿开采过程中，容易引发地表塌陷和土体的沉降，产生的压实作用会进一步对土壤原本的结构造成破坏，导致土壤物理性质恶化，在暴雨季节，由于缺乏地表植被的保护，还可能产生水土流失甚至滑坡、泥石流等问题。不仅如此，塌陷问题会在地表形成大量裂缝，不仅影响了周边环境的安全，还会导致土壤蒸发作用的增强，加剧养分的流失，进而引发土地荒漠化的问题。 　　1.2 环境污染 　　煤矿开采过程往往伴随着一些有毒有害物质的排放，这些物质会对周边的自然生态环境造成污染和破坏，而塌陷、挖损等问题同样会引发土壤物理性质和化学性质的改变，导致矿区土壤的退化。水污染问题同样是采煤塌陷区的一个关键性问题，主要表现在对包气带土壤水、地表水的影响，对于水体环境的污染以及地下水系统的破坏。例如在采煤塌陷区，地表裂缝中通常会存在有矸石堆淋溶水或者选煤废水，其可能流入到周边的地表水和地下水系统中，引发严重的水土污染。 　　1.3 生态威胁 　　伴随着煤炭资源的逐渐枯竭，采煤区的生态系统在构成方式、生态过程等方面都会出现相应的变化，使得生态系统更加脆弱，森林覆盖面积减少，整体功能下降，土地利用适宜性降低，农作物产量下降，同时也可能会导致地表建筑物以及工程设施的损坏，严重威胁生态安全。 　　2 煤矸石的特性 　　煤矸石是指在煤炭的开采和加工过程中排放出的固体废弃物，以无机物为主，含有少量的有机物，其产出量一般在煤炭产量的10%～20%。在我国，根据相关统计数据，煤矸石的积存量超过了50亿吨，堆积起来的占地面积超过2万公顷，甚至其仍然在以1.5～2亿吨的速度逐年递增，已经发展成为我国排放量最大、积存量最大、占用土地最多的工业废弃物。 　　煤矸石本身蕴含有多种矿物，如铝土矿、黄铁矿、石英、长石以及碳酸盐类矿物等，通常以硅铝为主要成分，SiO2以及AlO2的含量一般在40%～60%和15%～30%之间波动，而煤矸石中有机质的含量会随着其含煤量的增加而增加，主要包括了C、N、S等。 　　在以往的煤炭开采和加工过程中，受各方面因素的影响，产生的煤矸石通常都是采用露天堆放的形式，不仅占用大量的土地资源，而且还会对土壤、水体和大气环境造成相当严重的影响和危害，也影响了矿区居民的正常生活以及身体健康。在这种情况下，煤矸石的处理问题就成了一大难题。而将煤矸石用于采煤塌陷区的回填复垦，能够有效减少其对于环境的污染，同时也可以实现对矿区的综合治理，具有良好的可行性，也因此受到了越来越多的重视。 　　3 采煤塌陷区煤矸石回填复垦技术 　　对于采煤塌陷区的复垦利用需要根据具体的情况进行，可以用于农业生产，也可以用于建设用地。这里结合复垦实践经验，对一些具有代表性的煤矸石回填复垦模式进行简要分析。 　　3.1 农业生产 　　煤矸石在经过物理风化以及化学风化之后，在粒度、颜色、酸碱性、孔隙率、渗透性等方面都会出现不同程度的改变，只要其中粒径在1mm以下的颗粒物含量达到10%，就可以供植物生长。虽然在风化壳下尚未完全风化的煤矸石同样存在有细微颗粒，但是由于含量问题，并不能用于农业生产。矸石风化后形成的风化物孔隙较少，下层水分不易蒸发，因此植被在耐旱程度上还要优于黄土。同时植物生产环境中的营养元素直接影响着其生长状况，煤矸石风化物中同样蕴含有多种植物生长所必须的微量元素，如K、N、P等，虽然含量较少，不过可以通过施肥等方式进行改善。 　　3.1.1 林用模式：利用