煤矿塌陷应该如何修复,矿山地面塌陷与复垦 _生活知道

1、矿山地面塌陷与复垦5.4.3.1 开采塌陷
地表下沉和塌陷范围一般大于采空区面积。当采空区为长方形时，下沉塌陷盆地大致是椭圆形(图5-4) 。椭圆盆地的范围与沿煤层走向方向的移动角δ、沿倾斜方向的移动角β、γ有关。
不同倾角α的煤层，其下沉塌陷情况有所不同。煤层上覆岩层的物理力学性质对地表沉陷的影响甚大。在煤层倾角相同的情况下，移动角随岩石强度的增大而增大。一般情况下，基岩的移动角值为50°～90°，表土的移动角为45°～55° ，因此，覆岩越坚硬，地表下沉范围越大。按覆岩性质区分的移动角数值如表5-3所示，利用表5-3数据以及所研究的矿井实际相关资料采用正规作图法，即可对相应煤层采动后地面塌陷范围做出预测。据陕西韩城象山煤矿实测资料分析，采空区面积在2ha时(即100m长的工作面推进200m时)是地表移动活跃期，大部分塌陷裂缝在此时产生。统计资料表明，地面塌陷面积与井下煤层开采面积之比平均值为1.2，塌陷体积与开采体积之比平均值为0.6～0.7，缓倾斜煤层，地表最大下沉深度一般为煤层开采总厚度的70%(表5-3) 。
图5-4 地下采煤地面沉陷示意图
A—倾斜煤层；B—急倾斜煤层
1—塌陷区；2—裂缝区；3—移动区；4—采空区；5—采空区水平投影面；6—移动边界线
表5-3 不同硬度覆岩移动角
5.4.3.2 开采塌陷指数
开采塌陷造成地表塌陷区面积大小及深度与矿层产状、开采深度，以及采空区管理方法等因素有关。塌陷裂缝区面积与采矿规模呈正相关。如在地下采煤中，人们习惯用每采万吨煤地面塌陷的土地面积(ha)作为一个指标反映地表形态的破坏程度，通常称其为塌陷指数或塌陷率，它在一定程度上反映了煤炭开采量与塌陷占地的相关性。各矿区和各地区均有其平均数值。比如， 1996年和2000年陕西煤矿塌陷指数为0.258 和0.237 ，甘肃为0.236和0.221；宁夏为0.378 和0.368，新疆为0.146 和0.160，青海为0.178 和0.188等。
经验表明，煤矿塌陷影响边界值可通过煤层开采边界外推0.5 倍采深来确定。采深H=500m ，则塌陷影响边界值约为250m 。塌陷区面积约为煤层开采面积的1.2 倍，最大下沉值为煤层采出厚度的70%～80% 。
1995～2003年间陕西185煤田地质勘探队、神府煤炭勘测设计分公司、煤炭科学研究总院唐山分院等单位在陕西、内蒙古神东矿区大柳塔矿1203工作面、补连塔矿2211工作面、榆家梁矿45101工作面和孙家沟矿88101工作面地表设立了观测站，进行了井下采煤地表塌陷的实地观测，有关实测(计算)值列入表5-4 。利用移动和变形分布函数表(表5-5) ，计算出走向正断面上的移动和变形预计值(表5-6)，按表5-6的相关参数值作矿区地面移动和变形曲线图(图5-5) 。
地表与岩层移动过程受地质及采煤等条件的影响，通过对各矿井工作面观测资料及综合数据(表5-4)，即可对地面移动和变形主要参数进行预计。预算步骤：
表5-4 神东矿区矿井工作面开采塌陷实测(计算)值
(1)确定预计参数：
拐点偏距So=30m ，
主要影响半径
(2)预计最大移动和变形值：
最大下沉值Wo=mqcosα=3.7×1000×0.6×cos2.5°=2255(mm)；
最大倾斜值
；
最大曲率值
；
最大水平移动Uo=bWo=0.27×2255=609(mm)；
最大水平变形值
(3)预计走向主断面上的移动和变形值：x轴原点选在距工作面实际边界So=30m(由于So为正值，应向采空区方向量取)的O点处，指向采空区(图5-5) 。进行预计算时要利用移动和变形分布函数值表(表5-5)，预计算方法及结果见表5-6，由表5-6数据作出神东矿区地面移动和变形预计曲线，如图5-5所示。
图5-5 神东矿区地面移动和变形预计曲线图
1—下沉曲线；2—倾斜曲线；3—曲率曲线；4—水平移动曲线；5—水平变形曲线
A—实际煤壁位置；B—计算时采用的假想煤壁位置；ABC—下沉前原始位置；AB1C1—下沉后顶板实际位置；D—拐点；So—偏距
表5-5 地表塌陷移动和变形分布函数值表
注：当
为“+”值时，A(
)取上一行的数， A″(
)取“”号；当
为“”值时， A(
)取下一行的数，A″(
)取“+”号。
表5-6 走向正断面上的移动和变形预计值
5.4.3.3 地面塌陷及地裂缝
5.4.3.3.1 工作面超前影响
工作面推进过程中的超前影响可用走向正断面图说明(图5-6)，工作面由开切眼推进一定距离到达A点后，岩层移动开始波及到地表，这一距离称为起动距，地表开始下沉是以观测地表点的下沉距达到10mm时为准，起动距大小主要与顶板岩性和采空面积有关，一般工作面推进(0.2～0.3)H0(H0为平均开采深度m)，或采空面积达到(25～33)H0(m2)时地表开始下沉。如按面积计算，大柳塔矿1203工作面起动距在10～13m之间，故确定其起动距为0.2H0 。
图5-6 工作面推进过程中的超前影响
当工作面推进至B点时，得下沉曲线W1 ，工作面前方1 点开始受采动影响而下沉，而推进距离约为1.4H0即85m时(C点)，得下沉曲线W2，地表2点开始受影响而下沉。在工作面推进过程中，其前方地表受采动影响而下沉，称为超前影响。L1、L2、L3为超前影响距。ω1、ω2、ω3为超前影响角，榆家梁矿超前影响角为79°，当工作面回采结束，地表移动稳定后，该角等于边界角 δ0(64°) 。神东矿区综合超前影响距 L=H0ctgδo=130 ctg61°=72m 。
5.4.3.3.2 地表移动盆地
实际观测表明，通常在采空区的长度 D2和宽度 D1均达到和超过(1.2～1.4)H0(H0为平均开采深度)时，地表可达到充分采动(地表移动盆地出现平底) 。神东矿区D2/H0=15.7，D1/H0=1.51，地表可达到充分采动。
工作面回采结束，地表移动盆地如图5-7 所示，神东矿区移动盆地分为三个边界：①由边界角61°所圈定的最外围的边界(取地表下沉10mm的点为边界点)，即图中的ACBD；②危险移动边界，是以盆地内的地表移动与变形对建筑物有无危害划分的边界，对建筑物有无危害的标准是以临界变形值衡量的，目前我们采用的一组临界变形值是11，倾斜变形i≤3mm，水平变形值ε≤2mm ，曲率k≤0.2mm/m2，以此指标为准在圈定的范围以外为地表移动和变形不产生明显损害的地带，在圈定的范围以内为地表移动和变形对建筑物产生有害影响的地带，在神东矿区这一带以其移动角75°所圈定，如图中的A′C′B′D′；③移动盆地的裂缝边界，神东矿区以裂缝角79°所圈定，如图中的A″C″B″D″，显然ACBD面积＞A′C′B′D′面积＞A″C″B″D″面积，我们把A′B′C′D′面积称为采空地表塌陷面积，其中包括裂缝发育面积。移动盆地长轴应为工作面长加工作面停采后超前影响距 L=H0ctgδ=130ctg75°=35m，再加开切眼煤柱一侧上方地表移动距55-30=25m(图5-7) ，即2044+35+25=2104m，塌陷面积为2104×266=559664m2 ，为开采面积的1.4倍，各工作面的塌陷面积和开采面积比值如表5-7所示。
图5-7 神东煤矿区地表移动盆地边界示意图
5.4.3.3.3 地裂缝
神东矿区煤层上覆岩层以砂岩为主，泥钙质胶结。砂岩抗压强度为22～48 MPa(厚度加权平均抗压强度为42MPa) 。煤层抗压强度低，遇水易泥化、软化和风化。覆岩中形成冒落带、裂缝带和弯曲带，地表则产生缓慢连续变形，但如开采深度?。?冒落带和裂缝带可直达地表，地表产生非连续变形，如大柳塔矿1203工作面，实际采高m=3.5m，采深H0=61m ， H0/m=17 。据有关资料，一般情况下，软弱岩层形成的冒落裂缝带高度为采高的9～12倍，中硬岩石为采高的12～18倍，1203工作面顶板属中硬岩石，如按冒裂带高度为采高的18倍计算，为63m，则已达地表，此时，在采空区外边缘形成的裂缝与采空区贯通，构成向工作面涌水溃沙的通道。冒裂带之上是弯曲带，弯曲带内岩层在水平方向处于双向受压状态，其压实程度较好，具有隔水性。弯曲带高度主要受开采深度的影响。当采深很大时，弯曲带高度可大大超过冒裂带高度，此时，开采形成的裂缝不会到达地表，地表移动和变形相对较缓，有时在地表也可能产生一些裂缝(由地表拉伸变形所引起) ，但这些裂缝表现为上大下小，到一定深度(＜5m)时一般自行闭合而消失，通常不和井下裂缝相沟通，其他三个矿的地表裂缝就是这种情况。但由于沙土松散层具有湿陷性，这种裂缝破坏带，遇雨水冲刷侵蚀会形成再次塌陷破坏。对这类裂缝进行填实碾压可防止再次塌陷破坏。
表5-7 工作面开采和地表塌陷面积及万吨煤地表塌陷面积
注：①煤容重取1.35t/m3，工作面回采率取64.4%(大柳塔12032工作面数值)，但矿区工作面回采率为65%～94%，平均为88% 。
②即万吨煤地表塌陷公顷数。
③据神木县地质灾害调查资料，到2001年底大柳塔矿产煤3676×104t，地面塌陷7700872m2 ，即万吨煤塌陷指数为0.21ha，与全国均值0.2ha持平。
④据神木县地质灾害调查资料，到2001年底榆家梁矿产煤500×104t，地面塌陷552000m2，即万吨煤塌陷指数为0.11ha ，比全国均值0.2ha低45% 。
综上所述，可见：
(1)由表5-6 和图5-8 可见，地表出现的最大倾斜处(x=0)倾斜值i(0)为41mm/m，下沉值W(0)=1128mm，是最大下沉值Wo=2255mm的1/2 ，此点的曲率值为K(0)=0；且当x＜0时，K(x)＞0，下沉曲线上凸；x＞0 时， K(x)＜0，下沉曲线下凹，倾斜出现最大值的地表点(即x=0 的地表点)是下沉曲线由凸变凹的转折点，该点上的曲率值为0，称为下沉曲线的拐点(D点) 。
(2)地表的主要移动和变形值均发生在x=-γ～+γ的范围内，称γ为主要影响半径，主要影响半径γ与采深H0和主要影响角β的正切tgβ有关，
，矿区地表的主要影响半径平均值为55m 。
(3)不考虑顶板的悬臂作用时，下沉曲线的拐点在实际煤壁A的正上方，而顶板的悬壁作用是存在的，拐点D在假想煤壁B的正上方，故So实际上是由悬壁作用引起的拐点偏移距离，称之为拐点偏距，矿区地表移动平均拐点偏距为30m，假想煤壁为采空区的计算边界。
(4)神东矿区三个实测工作面万吨产量地面塌陷面积为0.35～0.42ha ，矿区平均值为0.387ha，比全国万吨煤产量地面塌陷面积平均值0.2ha几乎高出1倍，主要原因是工作面采深小、煤层采厚大。
(5)根据神东矿区有关开采参数及松散层和基岩移动角数值，设定了两个地表保护面积5×100m2及5×320m2 ，作出相应的保护煤柱，估算出前者的压煤量为16×104t，后者为24.8×104t，留设保护煤柱使部分煤炭留在地下暂时或永远无法采出，造成大量煤炭资源的浪费，因此，对于一般村镇居民点和耕地是否留设煤柱加以保护，或者迁移部分人员并征用相关土地，就需进行全面的技术经济分析。
5.4.3.4 矿山废弃土地的复垦
矿山开采过程中，产生了大量的废渣和废石，排放压占了大量土地，废水排放、废渣扬尘污染了土地，也严重损害了周边土地经济价值，严重者会丧失耕地功能。因此，从保护环境及土地价值方面出发，必须在生产过程中对破坏与压占的土地尽可能地恢复治理，消除污染危害。在矿山闭坑后对废弃的土地进行全面的恢复治理，恢复其使用价值，重新作为农业、林业、牧业、渔业、旅游业或工业、城乡建设用地。
对破坏土地的复垦，是将矿山建设、开采过程中因挖损、压占、塌陷破坏的各类废弃土地，通过采取工程措施或生物措施，使其重新恢复到可供利用状态，并加以利用的一种活动。从广义上讲，矿山土地复垦是采矿工程的延续和组成部分，最佳的复垦方法与采矿工艺密切配合，统一规划，协调进行，既满足生产需求，又符合复垦的需要，从而达到矿产资源开发与环境保护双赢的目标。土地复垦已成为土地开发利用活动的重要组成部分，是土地资源可持续利用、缓解人多地少的矛盾、改善生态环境的重要措施。
根据采矿方式、矿区地形和气候条件，因地制宜地选择适合本矿区的土地复垦方式。按照矿山土地复垦对象的不同，主要有塌陷区复垦、废渣堆场复垦、露天矿采场复垦、尾矿库复垦等；按复垦主要用途分有农业复垦、林业复垦、建设用地复垦、休闲复垦等。
5.4.3.4.1 塌陷区复垦
矿区地面塌陷和地裂缝破坏大量良田，毁坏村舍和地面建筑物，造成矿区生态环境恶化。矿山企业和受灾居民的矛盾愈来愈严重，已成为社会不稳定的因素之一。合理整治矿区塌陷、地裂缝区，是当前亟待解决的重要课题。由于采矿塌陷的土地资源配置不尽合理、采煤塌陷地的权属不清、复垦政策与管理机制不健全、复垦资金渠道不落实、复垦理论远远落后于实践等问题，致使采煤塌陷土地的复垦工作困难重重、举步维艰。地下开采引起的塌陷区，因其所在地区的地势地貌、水文气象等条件的不同，对土地的破坏程度和复垦方法均有所不同。对于山地和丘陵地带，只要将局部的塌陷漏斗或塌陷坑、裂缝进行填培并加以平整，即可恢复原来的地形地貌。对于平原地区，若潜水位较低，地区降雨较少，塌陷区不会常年积水，复垦时只需进行回填和铺垫表土，即可进行种植或做他用。若潜水位较高或降雨较多，塌陷区会常年积水，复垦时需排除积水或整治水面及周围环境，用于养殖及游览。
通过矿井回填系统，将地面矸石山和洗煤厂外排的矸石用风力充填和水力充填法回填采空区，既可减少岩层和地表移动，降低地表沉陷的目的，又可大量消耗煤矸石、减少地面污染，还可起到防止煤层自燃发火的作用。德国、苏联、捷克常用此法，焦作矿务局也曾采用此法回填采空区，得到很好的效果。
图5-8 煤矿区土地复垦鱼刺图
我国对地面塌陷裂缝的治理主要是通过对塌陷区的开发利用和综合治理实现的。从20世纪80年代初开始，有规划地对塌陷裂缝区开始进行复垦，在淮北、淮南、徐州、大屯和平顶山等煤矿区取得了一定成效和经验，提出了许多综合治理模式(图5-8) 。徐州庞庄煤矿在分层充填、分层振压塌陷区矸石地基上，建造了一层或两层农村住宅627 栋共6.9×104m2，并经受了地下两层煤、4个工作面的开采影响，房屋无一损失。综合防治地面塌陷和地裂缝的办法包括：①煤矸石粉煤灰充填；②取土复垦；③剥离复垦；④综合利用塌陷地；⑤生态养殖治理塌陷地等，如图5-9 所示。固体废物作充填材料兼有掩埋废物和复垦塌陷区的双重效益。如淮北岱河煤矿将下沉深度5m的塌陷区充填的矸石地基强夯后，建起1650m2的四层大楼供工会、幼儿园、矿区中学使用。但是，煤矸石和粉煤灰一般只占回填塌陷区总面积的20%，因此，还必须采用非充填方式来复垦部分塌陷区。非充填复垦主要是采取挖深垫浅的办法对塌陷区进行综合整治，将塌陷盆地底部深挖成能蓄水养鱼的深水池塘，使其同时具有蓄洪和浇灌功能，周围坡地可改建为水平梯田。我国西北大部分地区属黄土高原和丘陵地区，塌陷后地形地貌无明显变化，所破坏土地如果需要耕种的话，只要将局部漏斗式塌陷坑和地裂缝进行充填平整即可。
陕西与内蒙古接壤处的神东矿区，建成了5座排矸厂，集中处理煤矸石。采用分层排放、填沟造地方式，上覆黄土，平整后种树种草，使矸石山变成绿地。宁夏煤矿区通过收集资料，调查访问、地面物探、钻探等查明历史至今的采空区范围，进行稳定性分析和跟踪观测，掌握地面塌陷与塌陷发生的规律，对其发生的区域、范围、深度、时间和速度进行认真研究分析，提出预测预报。对于地面要求尽量减少塌陷的区域，采用条带式、房柱式等开采方法采煤，还可采用钻孔离层注浆、煤矸石回填等方法充填采空区，避免或减少覆盖岩层沉降。对已经发生塌陷的区域，可利用煤矸石、电厂粉煤灰和少量的生活垃圾回填，进行生态环境恢复和农业土地复垦，在地面积水区养鱼、修建景点等多种办法治理。如宁夏石嘴山用现存的矸石，采用平翻方式充填塌陷区，营造出多处绿化和建设用地。
5.4.3.4.2 排渣场复垦
矿山弃土弃渣、废石排放，占压了大量土地，其本身又是矿区的重要污染源，对大气、水体产生污染，同时还引发滑坡、泥石流等地质灾害。排土场复垦就是整治废石堆场，恢复土地，进行种植，控制或消除废石场对周围环境的污染。排土场在设计时就应考虑未来的复垦工作，在剥岩时要将表土层与废石分别采集和堆放。在复垦时根据排土场的位置、形状、废石性质和水文气象条件，因地制宜地确定复垦方案。
5.4.3.4.3 露天矿区复垦
露天矿开采初期就要考虑将来的采区复垦工作，将矿床之上较为肥沃的表土层剥离单独堆放，尽可能保持原有土壤结构。在采空区回填时，将大块废石或有害岩土置于矿坑底层，表层铺上原来的表层土，或另取适宜耕作的新土覆盖，经平整后选择合适的植物进行栽种，或作他用。
整治露天矿开采土地破坏的有效措施之一就是把土地复垦作为整个露天矿开采工艺中的一个环节。比如我国建材601金刚砂矿的开采顺序是：表土剥离——表土储存——采矿——选矿——尾矿回运并充填采空区——表土铺敷——整平及渠道修筑，而后交农民施肥种植。采矿、剥离及复垦方法如图5-9所示。
图5-9 采矿、剥离及复田方法示意图
1—覆土堆；2—含矿层；3—已恢复农田；4—回填废石；5—红色砂岩
复垦作业就是将废石和覆盖土送入内排土场(采空区)中，要求尽可能与开采前地面标高一致，特别是表层种植土应保持原有土壤结构，能种植作物。该矿原先只采矿不复垦，开采后矿区成了三山(表土山、废石山、尾矿山)两池(水池、尾矿池)一无(无良田)区，造成工农关系紧张，如不复垦，矿山则无法继续生产。开始复垦时只是进行堆山填坑搬土，效益差，费用高(3万元/ha)，采用开采复垦相结合的复垦法后，费用降低到0.45万元/ha，效益提高。
晋陕蒙接壤的准格尔煤田位于干旱的黄土高原地区，矿区所在区域水土流失严重，地表支离破碎，植被稀疏。在矿区捣蒜沟进行了综合整治工程试验。捣蒜沟原是一条自然冲刷沟，露天煤矿开采将最初剥离物填充此沟，形成梯形台阶式区域。捣蒜沟堆土场总排弃量为75.28×104m3 ，堆土场平台总面积为2×104m2 ， 4个边坡总面积为1×104m2 。
神东矿区马家塔露天煤矿复垦建设的新思路是治理与经营互相促进、协调发展。复垦采取边剥离边回填的采煤方式，分层回填，废石生土在下，表土在上。回填后形成复垦区面积113.33×104m2 。1999年秋季，在复垦区20ha土地上垫红泥0.2m ，分别种植了蔬菜、玉米、土豆、葵花、荞麦、优质牧草等，长势良好，效果显著。同时利用氧化塘处理后的污水作为水源，针对复垦区土壤保水能力差的特点，在复垦区全面布设灌溉管网，采取固定式或移动喷灌，持续有效地提高了土壤与近地层空气的湿度，解决了复垦绿化中的干旱制约难题。马家塔复垦区目前已形成治理与经营互相促进、协调发展的格局。绿化覆盖率达到80%，较开采前提高了15.8倍。共种植牧草46.7ha，栽植灌木10万株，乔木2万株。被水利部评为全国生态建设示范基地，被内蒙古自治区旅游局评为AA级旅游区，一个新型现代化的人造生态园已基本形成。
5.4.3.4.4 尾矿库复垦
尾矿库在停止使用后，由于水分的蒸发和排泄，表面干涸而暴露在空气中，形成一层不透气的外壳，整个尾矿库类似一个沼泽地，承载能力很低。在大风季节，干旱地区的尾矿库库区笼罩在灰蒙蒙的粉尘之中，风停之后，农作物和建筑物上飘落灰尘，影响居民健康，这也是西北地区日渐强烈的沙尘暴的一种物源。因此，尾矿库的复垦工作首先要处理和改善其表面结构，提高其抗风蚀能力。一般的复垦步骤是：挖松表面的坚硬外壳，表层挖松后用碎石充填，对酸性尾矿用石灰石中和其酸性，对碱性尾矿用白云石中和其碱性，平整尾矿堆表面，铺垫表土并掺入中和药剂和肥料，种植或作它用。当尾矿及残留药剂中含有毒物质时，要研究这些有害物质的危害及其防治措施。这样，既缓解了城市用地紧张，又有效地解决了尾矿库粉尘污染大气的问题。

2、煤矿采空区的形成的塌陷治理煤炭采空区经过一段时间后会形成塌陷，对采煤塌陷区进行综合治理普遍认为是一个世界难题。目前，国内传统的治理模式主要为采煤塌陷稳沉后进行治理，即采煤塌陷—补偿损失—塌陷地闲置—治理。塌陷区治理工作始终面临着等“稳沉条件”成熟后再治理的尴尬局面。这种治理模式在淮北地区存在的主要问题是：一是在塌陷过程中土地资源始终处于闲置状态，不能有效利用；二是大规模土地塌陷后再进行复垦，不仅给复垦治理工程带来很大困难，治理费用也较高；三是耕作层难以保护和利用。塌陷地表积水后再作复垦，熟土白白陷入水中，治理时无法取土，浪费了大量的土壤资源；四是传统模式复垦的耕地质量较差，复垦后的耕地需要一段时期熟化和改良才能耕种

3、怎么解决煤矿采空区上覆地表下沉问题防范煤矿采掘工作面塌陷的措施
1 建立专项防范资金煤矿采掘工作面塌陷治理是一项耗资巨大的工程。在积极争取煤炭可持续发展基金的同时，地方财力、城建资金和政策性收入仍是投资的主渠道，应广辟渠道，多方筹资，集中用于采煤塌陷地治理。一要积极争取国家以及省、市政府的资金支持，按照国家有关煤炭可持续发展基金3个投向的原则，积极争取，统筹安排、集中配置、合理使用，采用投资补助、转贷、贷款贴息等方式给予投资扶持，重点落实地方煤矿的采煤塌陷地治理；二要收取土地复垦费。依据“谁破坏、谁治理”的原则，将采空区治理纳入煤炭生产成本，向造成塌陷危害的煤炭企业收取一定比例的土地复垦费，并将耕地开垦费、耕地占用费、新增建设用地有偿使用费捆绑起来使用。三要激活民间资金。依据“谁治理、谁受益”的原则，充分发挥社会力量，广泛吸收社会闲散资金，采取承包责任制、拍卖、租赁等形式，实行有偿使用土地、有偿治理，投入采煤塌陷地治理建设。
2 提高防范技术保障煤矿采掘工作面治理是一个复杂的生态工程和社会工程，既涉及地下地质变化，又涉及地上田、林、路、水、气等因素。因此，必须提高科技含量，依靠先进的科学技术进行科学治理。一要进行科学规划，既要处理好近期规划与长远规划，局部治理与总体布局的关系，也要考虑塌陷区的自然资源和社会发展的实际需要。二要因地制宜。针对不同类型的塌陷地采取不同的治理方法，宜农则农、宜林则林、宜渔则渔、宜建则建。在塌陷不深或积水不多的地方可以平整土地，改善耕作条件。恢复地貌；在面积大、积水深的塌陷区，可以发展水产养殖、旅游休闲等产业。通过治理，变废地为宝地，收到综合治理的效果。三要坚持预防为主，标本兼治的原则。要采用先进的检测手段，加强对采空区进行监测，采取有效办法填充采空区，最大限度地减少采空区塌陷面积，以达到标本兼治的目的。
3 消除采掘边界的影响地下采掘影响地面最严重的地方是地面下沉盆地的边缘,它位于采掘边界两侧的上方。所以在建筑物下布置回采工作面时，垂直走向的工作面应有足够的长度，使地表出现充分采动，从而使建筑物位于移动盆地的平底部分。此外，当回采工作面通过建筑物下部时，应尽量加快回采速度，不能停采，尤其不得留残柱。地表移动规律表明，地表永久性的不均匀下沉和变形都集中在地表下沉盆地的边缘区。井下每出现一个永久性开采边界，地表就出现一个变形值较大的区域。为了最大限度减少开采对受护建筑物的有害影响，要求必须实现全柱开采：就是在整个井田煤层范围内，有限制地进行大面积全面开采，以避免在煤层范围内形成永久性开采边界和各煤层变形值的累加，以最大限度地减少对受护建筑物的有害影响。因此必须实现长工作面开采和一层一层的分层采掘。
4 加强生态修复工作这主要是指对已经受到污染的区域进行治污的技术处理，这同样也是采掘塌陷区生态恢复的重要前提。矿山开发主要是对矿区的大气、水体造成污染以及对土地造成严重破坏，因此，大气、水体、土地的修复治理乃是矿区生态环境修复(治理)的主要任务。关于这方面的传统技术措施，国内外的相关研究已经非常丰富。在这里重点介绍一下新兴的“植物修复技术” ，这是目前为止最经济、最生态同时也是非常高效的一种生态修复技术。所谓植物修复技术，是利用绿色植物以及根际微生物体系吸收、挥发和转化、降解的作用机制来清除环境中的污染物质的一项新兴的污染治理技术。根据修复植物某一方面的修复功能和修复特点可将植物修复技术的种类概括为植物吸取修复法；植物挥发修复法；植物稳定修复法；植物降解修复法和根际生物降解修复法。
5 积极使用充填注浆施工工艺采空区充填注浆技术是利用注浆泵为动力源，把具有充填胶结性能的浆液，通过注浆管路和止浆系统注入采空区内，以达到充填采空区，控制上覆岩层移动和地表变形的目的。采空区充填注浆按照适用条件可分为全充填注浆和半充填注浆。全充填注浆是对上覆岩层稳定性要求较高或岩层本身强度较低的情况下，采用合适的、成本较低的注浆材料，使处理的采空区和上覆岩层的裂隙得到充分充填；半充填注浆是在确定处理的采空区范围内，进行局部的有效充填，且同时达到控制上覆岩层移动和地表变形的目的。
采空区埋深较小时的处理。
对于埋深较小的采空区，一般可选用以下方法进行处理：
　?。?）对于埋深很小的采空区，可采用从地表开挖，一直挖至采空区，然后分层回填夯实。该方法工艺简单，操作简便，施工质量容易检查和控制。
　?。?）开挖后用浆切片（或干切片）分层砌筑、填塞，上面加盖钢筋混凝土盖板。
　?。?）开挖后，用碎石充填后灌注水泥砂浆。
　?。?）高能量强夯法处理采空区上方松散地基。当采空区埋深较浅，而上方为松散地基且厚度较大时，可采用高能量强夯处理松散破碎岩体，提高松散破碎岩体的地基承载力。
采空区埋深较大时的处理。
采空区埋深较大时常用的处理方法主要有以下五种：
　?。?）充填注浆法。
注浆技术是一项实用性强、应用广泛的工程技术。它的实质是在地面钻孔至老采空区，采用液压、气压或电化学方法，将采空区所有空洞和覆岩裂隙用由水泥、粉煤灰、砂子等混合而成的浆液全部充填和加固，使整个采空区恢复为接近原始岩体状态，彻底消除采动破碎岩体的移动变形空间。为了避免浆液流至地基控制边界以外，需要在地基以外的控制边界处钻孔至采空区，再灌粗骨料填充，注浆固结，以封堵住采空区两端。
　?。?）覆岩结构加固补强法。
采用注浆加固技术对上覆岩层结构进行结构补强，增强覆岩结构的长期稳定性。其具体做法是从地面打钻孔，然后压力灌浆，使浆液渗入岩层裂隙，并胶结而使破碎岩体形成一强度高、刚度大，类似于“大板结构”的完整岩体，达到类似于跨越的目的和避免地表塌陷的发生。这种方法具有工程量小、工程费用低、岩体结构稳定、效果好等显著特点，实践表明效果良好。
　?。?）灌注桩法。
在采空区上方地表布置大直径钻孔，注入填料和浆液，用浆液固结填料和破碎岩体，在岩层中形成灌注柱，承受上方建筑荷载。
　?。?）设计高架桥跨越采空区。
当采空区分布面积过大，充填注浆法造价过高时，可考虑采用高架桥跨越采空区，或者采用处理与高架桥结合的方法处理采空区。
　?。?）综合治理方法。
根据实际工程情况，结合以上两种或两种以上的方法处理采空区。

4、生态修复的山区型煤矿废弃地的生态修复的内容修复和改善矿山废弃地生态经济系统的主要研究内容为五方面:受损农地再利用、废弃矿井资源再开发、合理开发和保护未利用废弃地、地质灾害防治、生态景观建设。
一、受损农地再利用
山区农业用地非常宝贵,受采煤影响损毁和破坏的农业用地重新利用有明显的必要性。采煤后形成的塌陷坑和裂缝给山区梯田地和坡耕地的耕作操作带来严重不便,存在漏水漏肥现象。对其的修复和改造主要是工程措施辅以生物措施和农耕措施,减少水土流失,保存土壤养分。受损农地的生态修复应作为一项系统工程来抓。有条件的地区要实施耕作便道和蓄、引、排、灌等配套工程,坚持山上山下综合治理,治好山上,保护山下;全程规划,分布实施。同时通过施肥改良措施,提高土壤有机质含量;多施农家肥、有机肥等措施,改良土壤,提高土壤肥力。
二、废弃矿业资源再开发
煤矿关闭后留存的废弃矿井、研石堆、机械设备和采矿典型迹地,是一类非常重要的废弃资源。这些物质和非物质文化具有极高的市场、历史、社会、建筑和科技、审美价值。因此对这类具有采矿工业历史记录作用的矿山遗产进行保护性开发利用。废弃矿业资源开发利用主要内容包括:矿井水净化作灌溉和景观用水、歼石堆充填塌陷坑和矿业遗迹旅游资源开发等。
三、合理开发和保护未利用废弃地
从土地生态学和生态景观理论的角度分析,还未利用的矿山废弃地土地资源并不是完全处于一个平衡的生态系统。保护土地资源不是简单地等同于不开发土地资源,关键在于开发的形式是否有利于生态系统的稳定,有利于维护良好生态环境和促进经济发展。主要措施包括对矿山废弃地天然林地区的封山育林、荒地的植树造林、部分适宜开发为农业、旅游用途的荒地的适度开发。如结合优越自然、社会和文化资源的缓坡荒地开发具有特色或主题的生态旅游。
四、地质灾害防治
地质灾害防治是煤矿废弃地的生态修复的重要内容,主要是针对泥石流、滑坡等。多年采煤产出的研石堆积在沟谷内,极易诱发泥石流等。泥石流等防治工程主要措施包括工程措施与生物措施相结合的边坡治理,植被再造等。工程措施是一种直接防御泥石流发生的治理手段,采取排导沟、护坡和挡墙等相结合的治理方案可以稳定沟床和坡面物质,控制泥石流发生发展;生物措施是一种有助于减缓泥石流形成的治理手段,采用科学的方法植树种草。植被覆盖可以有效减少地表径流、保持水土,对维持自然生态平衡具有显著的效果,从而对缓和泥石流的发生发展、减轻危害,具有工程治理不可取代的作用。同时生态林建设,可以营造良好的山谷景观,极大地改善生态环境。
五、生态景观建设
生态修复在一定程度上就是生态景观的重建。生态景观重建是山区矿区废弃地生态修复的重要内容之一,即生态景观建设是生态修复的重要组成部分。生态景观建设着眼于长远的自然景观保护和生态平衡,引入生态观,包括有关生态环境和景观建设的一切措施和手段,是一个长期发展的、客观的动态过程。矿区废弃地生态景观建设在保证自然资源的可持续利用同时追求生态、经济和社会三者相统一的整体效益。矿山废弃地生态景观建设有以下基本内容和措施:塌陷坑的充填平整、裂缝的修补、研石堆污染治理及其整形和绿化、人文景观的挖掘与修缮、陡荒坡地绿化、坡耕地进行平整、梯田水利建设等措施进行综合整治。从而营造新型农村田园景观,为休闲农业、观光农业、假日农业奠定基础;为生活水平日益提高的人民,利用休闲活动享受大自然的田野风光提供场所。
国内外海岸带生态修复技术现状
海岸带(coastal area)是陆地与海洋相互作用的交接地区,是人类社会繁荣发展最具潜力和活力的地区。海岸带既具有重大的生态效益,又具有重大的经济效益,但由于人口不断地向海岸带地区集聚,使海岸带面临的压力越来越大,资源和环境问题越来越严重。
世界各国对海岸带采取了多种保护措施,早在1972年10月27日,美国颁布了《海岸带管理法》(CZMA)[2],随之韩国、日本、新加坡、英国等国也先后制定了海岸带管理法律、法规。同时为了减少资源破坏和避免生态进一步恶化,利用人工措施对已受到破坏和退化的海岸带进行生态恢复,由于人类对海岸带生态系统复杂性认识的局限性,对海岸带生态恢复的研究还主要集中在单个的生态因子上,对海岸带生态系统的综合系统的恢复技术。

5、如何治理塌陷区随着塌陷地治理经验的积累，针对传统治理模式的不足，迎合经济发展和社会进步，以发挥塌陷区最大效益为根本目的，目前，淮北市开拓性探索出新型治理模式——预治理。根据采煤塌陷和治理工程安排的时间与空间顺序，可分为前置式治理、同步治理和后置式治理三种模式。传统治理模式一般是后置式，而预治理包括前置式或同步治理模式，即将土地与矿产作为一个有机的整体，重视采前的统一规划，使得采煤与土地治理一体化，在地下煤层尚未开采或其他煤层二次开采之前就对土地进行治理。其实质是变塌陷后治理为塌陷前的“预治理”或“同步治理”（边采矿边治理），变被动治理为主动治理。预治理模式与塌陷后治理模式相比，打了一个时间差，减去了稳沉期，因此，它能最大限度地获取利用土地资源效益，实现了矿区土地资源的可持续利用。预治理优越性表现在一是可以大规模地机械化作业，施工效率高；二是耕作层可以有效保护；三是土地治理后可以及时有效利用，有效保护了耕地，且耕种期长；四是治理的成本较传统模式低。预治理模式的主要思路利用与保护相结合。经科学勘测论证，确定塌陷面积，在进行地下煤矿开采的同时，对即将塌陷区和稳沉区实施无缝对接，对地面即将塌陷的土壤资源进行抢救式开挖利用，实施土地再造工程，做到在利用中保护、在保护中开发，实现土地利用价值最大化。坚持集中高效统一管理。首先对即将塌陷土地资源和已稳沉塌陷区所需土地资源进行科学测算；其次是按照塌陷区治理规划要求，对即将塌陷区域位置进行对接测算；三是要成立一个专门工作班子，制定计划，严格管理，科学实施。坚持以点带面逐步展开。据不完全统计，淮北市目前已塌陷面积为24万亩，其中已稳沉待治理面积约16万亩，每年新增塌陷面积约0.8万亩。若采取果断措施对即将塌陷的土地资源进行抢救利用，无论是新增耕地保证占补平衡，或新增建设用地保值增值，都会产生巨大的经济效益和生态效益。市政府从今年开始将对南湖及周边水面进行综合整治，如果把抢救利用土地资源和综合整治城市塌陷湖面结合起来，将使淮北市的城市面貌在短期发生质的变化。经过试点和全面实施，也将逐步实现淮北市耕地数量和建设用地数量基本平衡，真正实现土地管理“一要吃饭、二要建设”和“保障发展、保护资源”的最高境界，功在当代、利在千秋。对城市规划区内和规划区外采用不同的治理目标。——城市规划区内。深水区提前治理，增加水面深度，可建设矿山公园与湿地保护区，提高城市蓄水能力。已稳沉的浅水区治理后可作为城市建设用地，由政府收储整理，择机出让，经营城市，提高了土地利用价值，实现土地收益最大化。——城市规划区外。紧密结合土地利用总体规划、城镇规划和新农村建设规划，拉坡地以复垦造地、补充耕地为主，实施占补平衡，促进农民增收，维护社会稳定；已征转用的稳沉塌陷区域，可根据村镇建设规划整理后新增建设用地，用于压煤村庄搬迁等村镇建设；空心村与废弃窑场等建设用地，可由政府投入或企业交纳土地复垦费进行治理，治理后的土地通过建设用地置换盘活存量土地。预治理模式的基本技术要求确定两个标高，确保塌陷后治理目的实现。一是回填标高，回填标高等于塌陷深度加回填土松散系数。二是水域底板标高，水域底板标高等于设计标高减塌陷深度减开挖深度。采用熟土剥离技术，加强耕作层保护，保障耕地质量。淮北市首次采用熟土剥离技术治理杜集区朔里镇朔南村土地整理复垦项目2009年已通过验收。方法有三：一是异地复垦，将熟土运送到已稳沉后的塌陷区（复垦区），摊铺在地表，即可交付当地群众耕种，不需要地力恢复期，其农作物当季收益就能达到同等区域水平；二是原地复垦，先将熟土取走堆放，然后挖深填浅，将塌陷较深的地块规划成坑塘，深挖塘内的生土填到塌陷较浅的地块内，再将熟土覆盖上面进行深犁翻晒。也可深挖塘内生土用来烧砖瓦。根据平原地区地下煤层的赋存厚度，科学预测出某一地块各个部位的塌陷深度，然后在地下煤层尚未开采或其他煤层二次开采之前，就根据预塌陷深度垫高治理区域，塌陷标高多少就垫高多少。实施预治理的建议超前规划，有机统一。树立大规划的理念，使治理区的水域与周边水系有效沟通；紧密结合衔接城市规划、城镇规划、新农村规划和土地利用规划，确保土地用途、水面用途得到实现。地矿统筹，共谋发展。预治理需要地方利益和矿山企业利益相互兼顾，地方和矿山企业步伐才能协调一致。地方要做好规划和土地使用者的协调工作，矿山企业要明确开采计划和塌陷时序。预防为主，防治结合。在积极探索塌陷地治理模式，加快治理现已形成的塌陷区的同时，还要积极寻求预防为主、防治结合的超前治理模式，地面刚开始塌陷时，就要着手进行取土等前期治理工作，如等塌陷形成水面后，再想治理则成本昂贵，困难重重。
【煤矿塌陷应该如何修复,矿山地面塌陷与复垦】在具体的项目实施过程中，针对土地塌陷的不同情况，神火集团积极探索出了一整套适合平原地区采矿塌陷地治理的新技术。——原地复垦法。原地复垦法就是对塌陷区进行整体规划，在适当位置挖沟排水，建造涵洞，保证讯期无积水；保持整个塌陷区海拔标高基本一致，对因塌陷造成的高低不平地面进行挖补平整；对塌陷区内不规则地形以及小坑塘、小壕沟进行统一规整，重新规划改造。为保证复垦后尽早恢复地力，便于农民耕种，复垦前先将地表30厘米厚的熟土取走堆放，然后挖取坑塘内的生土覆盖在上面，再回填熟土。这样复垦后的土壤在得到彻底的混和翻晒后，土质松软，有的地块恢复耕种当年就达到甚至超过了塌陷前的产量。此外，迁入新居的村民利用复垦形成的鱼塘进行养殖，年获利可达五六万元。——固体废物充填法。固体废物充填法是将塌陷地内1米厚的表土层取走存放，再用煤矸石或灰渣等废弃物充填到一定高度，再把取走的地表土覆盖在上面，平整深犁后，还田于民。神火集团的几座矸石发电厂产生的大量、灰渣，为复垦提供了充足的充填原料，既降低了复垦成本，又减少了废渣堆放，保护了生态环境。——超前复垦和二次复垦法。超前复垦是指对一定范围内有一层或两层煤尚未开采，或采动影响区尚未稳定的土地进行复垦；二次复垦，就是对同一地块在不同时间受两次采动影响后，先后进行两次复垦。其好处是超前复垦与二次复垦之间农民可以耕种，减轻了企业补偿负担，同时可以提前对土地进行整体规划，及早产生效益。