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目的

　　我國90%以上的煤炭產(chǎn)量來自于井工開采，且多采用走向長壁全部垮落法開采，不可避免地造成大量土地的沉陷損毀。我國現(xiàn)有的復(fù)墾技術(shù)主要是依據(jù)“末端治理”的理念，在沉陷穩(wěn)定后再復(fù)墾，對于高潛水位地區(qū)，土地沉陷使大量肥沃的土地沉入水中、恢復(fù)土地和耕地的比率低。本文試圖探討“源頭治理、過程治理”的井工礦山邊開采邊復(fù)墾新技術(shù)。

方法

　　本文主要采用了文獻(xiàn)綜述法和對比分析的方法，對井工煤礦山邊開采邊復(fù)墾技術(shù)的研發(fā)歷史與概念內(nèi)涵進(jìn)行了研究；利用開采沉陷學(xué)的理論與方法和情景分析法，通過沉陷模擬和復(fù)墾模擬，研發(fā)邊采邊復(fù)的基本原理，并在不同開采損毀與復(fù)墾的情景分析的基礎(chǔ)上，探討邊采邊復(fù)的技術(shù)分類與關(guān)鍵技術(shù)；以淮北某礦為例進(jìn)行了邊采邊復(fù)的實例研究，最后，根據(jù)我國煤礦資源分布的特點，對邊采邊復(fù)技術(shù)的適用范圍與前景進(jìn)行了展望。

結(jié)果

　　井工礦山邊開采邊復(fù)墾（簡稱：邊采邊復(fù)，Concurrent Mining and Reclamation，CMR）的定義為：充分考慮地下開采與地面復(fù)墾措施的耦合，通過合理減輕土地?fù)p毀的開采措施和沉陷前或沉陷過程中的復(fù)墾時機(jī)與方案的優(yōu)選，實現(xiàn)采礦與復(fù)墾同步進(jìn)行的一種復(fù)墾技術(shù)。其基本內(nèi)涵為地下采礦與地面復(fù)墾的有機(jī)耦合。邊采邊復(fù)技術(shù)從整個礦山開采過程的角度出發(fā)，不僅提出何時、何地、如何復(fù)墾，而且指導(dǎo)整個采礦生產(chǎn)，是地上和地下措施的有機(jī)耦合。邊采邊復(fù)技術(shù)的基本原理和操作步驟是：（1）邊采邊復(fù)階段的劃分；（2）動態(tài)沉陷預(yù)計及土地?fù)p傷診斷；（3）各復(fù)墾階段的復(fù)墾模擬；（4）確定復(fù)墾目標(biāo)；（5）基于復(fù)墾目標(biāo)與復(fù)墾模擬的邊采邊復(fù)方案決策。邊采邊復(fù)技術(shù)分類：（1）依據(jù)井上下耦合程度可以劃分為：①考慮地面保護(hù)需求的邊采邊復(fù)技術(shù)，②基于地下開采計劃的地面邊開采邊復(fù)墾技術(shù)，③井上下完全充分耦合的邊采邊復(fù)技術(shù)，井上下結(jié)合的邊采邊復(fù)技術(shù)；（2）依據(jù)煤層情況又可分為單一煤層的邊采邊復(fù)技術(shù)、兩煤層的邊采邊復(fù)技術(shù)和多煤層邊采邊復(fù)技術(shù)以及薄煤層、厚煤層和特厚煤層的邊采邊復(fù)技術(shù)；（3）根據(jù)不同的采煤方法，邊采邊復(fù)技術(shù)可分為連續(xù)工作面開采條件下邊采邊復(fù)技術(shù)與跳采工作面開采條件下邊采邊復(fù)技術(shù)；（4）根據(jù)不同的復(fù)墾方式，邊采邊復(fù)技術(shù)可分為充填復(fù)墾的邊采邊復(fù)技術(shù)與非充填復(fù)墾的邊采邊復(fù)技術(shù)。邊采邊復(fù)實施的關(guān)鍵技術(shù)在于復(fù)墾位置與范圍的確定、復(fù)墾時機(jī)的選擇和復(fù)墾標(biāo)高的設(shè)計。通過在安徽淮北某礦的實例，以恢復(fù)耕地率較高為優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)，可以模擬出研究區(qū)邊采邊復(fù)的最優(yōu)方案為時段（b）或者（c），分別比沉陷穩(wěn)定后復(fù)墾提高復(fù)耕率37.59% 和32.62%。邊采邊復(fù)技術(shù)理論上適用于所有井工礦山，但是在高潛水位地區(qū)則體現(xiàn)出較大的優(yōu)越性。通過對相關(guān)資料的整理和分析，適用邊采邊復(fù)技術(shù)的平原高潛水位地區(qū)主要包括十四大煤炭基地中的五個：（1）兩淮基地；（2）魯西（兗州）基地；（3）河南基地；（4）冀中基地；（5）蒙東基地（東北部分）。通過使用邊采邊復(fù)技術(shù)，可以及早的拯救將要形成積水的土地，將增加恢復(fù)土地面積約6 680.8平方千米，最終土地恢復(fù)面積提高為19 406.13平方千米里，約為沉陷總面積的61%；

結(jié)論

　　針對傳統(tǒng)沉陷穩(wěn)定后再復(fù)墾導(dǎo)致大量土地沉入水中、恢復(fù)土地率低的現(xiàn)實問題和切實保護(hù)耕地的國家戰(zhàn)略需求，本文提出了采煤沉陷地邊采邊復(fù)技術(shù)，取得如下主要結(jié)論：（1）提出了邊采邊復(fù)的概念和內(nèi)涵，將通過合理減輕土地?fù)p毀的開采措施和沉陷前或沉陷過程中的復(fù)墾時機(jī)與方案的優(yōu)選，實現(xiàn)采礦與復(fù)墾同步進(jìn)行的一種復(fù)墾技術(shù)，稱之為邊采邊復(fù)技術(shù)。其基本內(nèi)涵為地下采礦與地面復(fù)墾的有機(jī)耦合。（2）邊采邊復(fù)實質(zhì)為一種基于采前分析-采礦動態(tài)沉陷預(yù)測-復(fù)墾虛擬模擬的多階段多參數(shù)驅(qū)動的復(fù)墾方案優(yōu)選技術(shù)。通過穩(wěn)定后復(fù)墾與邊采邊復(fù)在恢復(fù)土地率方面的原理模擬，發(fā)現(xiàn)邊采邊復(fù)比傳統(tǒng)穩(wěn)定后復(fù)墾的恢復(fù)土地率顯著增加。（3）基于地下開采計劃的地面邊開采邊復(fù)墾技術(shù)和地下與地面措施充分耦合的邊采邊復(fù)技術(shù)是最主要的兩種邊采邊復(fù)技術(shù)。復(fù)墾位置與范圍的確定、復(fù)墾時機(jī)的選擇和復(fù)墾標(biāo)高設(shè)計是邊采邊復(fù)的三大關(guān)鍵技術(shù)。（4）采煤沉陷地邊采邊復(fù)技術(shù)對高潛水位礦區(qū)有更大的優(yōu)勢，全國十四大煤炭基地中的兩淮、魯西、河南、冀中、內(nèi)蒙（東北部分）等五大基地最適宜使用，對土地緊缺、耕地保護(hù)要求高的地區(qū)更能顯示其優(yōu)越性?；幢钡难芯堪咐砻鳎号c傳統(tǒng)穩(wěn)定后復(fù)墾相比，可提高恢復(fù)土地率30%以上。采煤沉陷地邊采邊復(fù)技術(shù)克服了傳統(tǒng)穩(wěn)沉后復(fù)墾技術(shù)的弊端，恢復(fù)土地率高，是一種保土型的新興復(fù)墾技術(shù)。