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摘要：随着社会经济的发展和进步，煤炭已经成为了我国重要的能源之一，但是随着开采的不断深入和开采面积的增加，传统开发技术下的矿区土地开采后复垦恢复率低，复垦周期长，这对我国土地资源的更好利用来说是十分不利的。为了解决这一问题，井工煤矿用地边开采边复垦的技术被研发出来，在我国采煤沉陷地非稳定的状态下，结合复垦技术，提高了对于土地的利用率。因此本文针对井工煤矿的边开采边复垦技术展开了研究，主要探讨了这项技术的原理以及具体的应用措施，以供参考。
关键词：精工煤矿；边开采边复垦；煤炭开发；土地复垦；开采沉陷
随着我国社会经济的不断发展和进步，对于能源的需求也在不断上升。煤炭是我国重要的能源之一，占据我国当前一次性消费能源的70％，提高煤炭开发的质量对于促进我国经济的发展和进步有着十分重要的意义。当前我国所应用的煤炭资源当中，有超过90％以上的煤炭来自于井工开采。在我国煤矿的开发当中，走向长壁全部垮落法是最为常用的煤炭开叉方法之一，但是这种方法具有一个十分明显的缺陷，就是经过这种方法开发的煤矿会导致土地产生下沉，因此每年都有大量的土地由于这种方法而损毁。受到这种方法影响，我国煤矿开发后的土地复垦工作难度很大，甚至成为了世界范围内具有代表性的难题。基于这种情况，煤矿的边开采边复垦技术被开发出来，这项技术结合了煤矿的开发技术和开发后的复垦技术，对于我国当前煤矿的开发工作产生了很大的影响。
一、煤矿边开采边复垦技术的研究历史
我国针对煤矿开发后的复垦工作的研究自上世纪80年代便已开始，经过长期的发展和进步，已经累积了大量的工作经验，很多复垦技术已经在煤矿的开发工作当中得以利用。其中比较具有代表性的就是填充复垦、修整法、挖深垫浅以及疏排法等，这些技术在煤矿开发的复垦工作当中发挥了十分重要的作用，已经逐渐形成了独具中国特色的煤矿开发复垦技术体系。这些技术都针对已经稳沉后的采煤沉陷地、高潜水位地区的沉陷地等采煤沉陷地，通过不同的方法恢复土地已经耕地的比率，但是受到沉陷稳定时间的影响，我国煤矿开发土地的复垦时间较长。针对这种情况，近年来，很多学者针对“先沉陷、后复垦”的工作模式提出了质疑，因此边开发边复垦技术也在这样的背景下被提出来。
就当前的发展形势来看，煤炭在我国能源结构当中的重要地位还很难改变，而在这样的背景下人地矛盾也会日趋激烈，特别是针对高潜水位煤炭-粮食复合产区当中，采煤导致的地面沉降会直接引发耕地面积降低，影响我国的粮食安全。因此，为了最大限度保护耕地资源，确保能够在最短时间之内缩短复垦时间，即使复垦，就需要针对相关技术展开研究。
二、边开采边复垦技术原理分析
通过对传统的沉陷后非填充复垦以及边开采边复垦技术相对比研究发现。传统的沉陷后非填充土地在不考虑土源的情况下，其土地恢复情况远远不如应用边开采边复垦技术恢复的土地情况。边开采边复垦技术主要是通过将沉入水中或者部分沉入水中的土地，首先将表土与心土剥离，然后将其通过交错的方式回填至即将塌陷的土地当中，通过这种方式能够使耕地变得更加稳定，还能够开发出更多的耕地区域，大幅度提升土地的恢复率。假设沉陷土地的面积为S，传统的沉陷后恢复的土地为S1，而通过边开采边复垦技术恢复的土地面积为S2，那么就可以求出土地的恢复率，用R1和R2来表示:
R1=S1/S
R2=S2/S
式中,S1=SA+SB,S2=SA+SB+SC。相较于传统的沉陷后恢复的工作模式，边开采边复垦模式要更加复杂，即开采前对土地情况进行分析、对地面的塌陷情况进行预测、复垦的模拟演示等步骤，通过多阶段的参数驱动，便于进行复垦技术的选择。具体来说，主要分为以下几个步骤：
首先是边开采边复垦阶段的划分，结合开采计划，选择最为科学合理的开采技术，并结合这些技术划分开采的阶段，对开采的土地进行沉陷的预警以及开采的复垦模拟，工作单位可以结合实际的工作需求进行细化的划分。
其次是对动态沉陷的预测以及对土地损伤的诊断。结合不同的阶段划分情况，分别进行动态沉陷的预警，结合地表移动变化情况以及开采前的地表的情况对土地的损伤情况进行诊断，并积极了解不同阶段的土地损伤的基本状况，为复垦工作奠定基础。
最后就是针对土地的现有情况制定复垦的方案和复垦工作的模拟。结合当前土地的损伤情况以及动态的发展情况来对土地的复垦工作进行模拟，结合当地的具体情况和煤矿的开采情况制定复垦的目标，制定针对性的复垦计划。
三、边开采边复垦技术在煤矿开发中的应用
1.位置和范围的确定
对于边开采边复垦技术来说，最主要的工作就是确定复垦的区域和范围，因此需要结合地下煤炭分布的情况，对开采之后土地的损坏情况进行分析，因地制宜，通过边开采边复垦的方式来制定损坏土地的拟恢复方案，确定恢复的范围和位置。通常来说，复垦的位置会确定在即将开采或者是正在开采的工作位置的正上方。复垦具体范围的确定还需要结合复垦的时机来确定，除此之外，还需要确定沉陷土地的复垦边界。在过往的研究当中，通过手工几何法就能够确定耕地破坏的影响角，进而确定采煤沉陷地区的范围。这种方法较为简单，仅需要通过手工计算的方式就可以完成，但是这种方法的局限性较大，即需要地表移动较为丰富的地区，便于获取地表移动的相关观测资料，用于建立起本矿区的典型曲线，但是应用这种方法则需要注意精确度的问题，精确度不高已经成为这种方法的一个重要的局限性因素。
2.时机的选择
就边开采边复垦技术来说，复垦的时机可以是塌陷过程的任意一个时间点，可以是沉陷之前，也可以是沉陷过程中，甚至还可以是沉陷之后，但是不同的复垦时间在恢复程度、恢复过后的土地利用率等诸多参数上都有所不同，因此选择一个合适的复垦时机对于边开采边复垦技术来说也十分重要。复垦时机的选择既不能够过于靠前，这会导致复垦容易受到后续的工作的影响，导致发生变动，而且此时要求农民进行复垦还需要做好农民的思想工作；但是复垦的时机也不能够过于滞后，时机过于靠后会导致大量的土地已经沉入水中，导致复垦的难度提升，土地的恢复效果也会降低。通常来说，土地的复垦时机可以选择在沉陷地区大面积积水之前，此时的施工难度和施工投入相对较低，同时还有利于表土的剥离保护。总体来说，要注意复垦时机的选择，保障复垦的顺利进行。
四、结束语
边开采边复垦技术是我国煤矿开发现状下所需要的最为合适的开发技术之一，通过这项技术能够在保障煤矿的开发基础上最大限度的保护和开发耕地，提高土地的利用效率，因此值得推广应用。
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