平頂山市礦業廢棄地現狀調查與分析

陳書俊

(河南省平頂山市園林處,河南平頂山467000)

1 引言

平頂山市因煤而立,因煤而興。平煤集團在為國家經濟建設做出巨大貢獻的同時,也留下了一座座矸石山,一處處采空塌陷地。隨著平頂山礦業廢棄地面積的增多,環境污染問題逐步引起人們的重視。如何將這些廢棄地進行綜合利用和開發是平煤集團乃至平頂山市發展循環經濟的關鍵。

2 平頂山市礦業廢棄地現狀

調查取樣選取平頂山市各個礦區廢棄地,主要是矸石山和塌陷地,采取現場調查與搜集資料相結合的方法,調查地基本情況如下。

(1)平頂山礦區自20世紀50年代建礦以來,共形成矸石山29座,其中仍在使用的矸石山18座,廢棄矸石山11座,每年排放煤矸石200萬t左右,累計堆存總量5 774萬t,占地150萬m2。以平煤一礦為例,一礦是一座年產原煤400萬t的大礦,原有的煤矸石堆積量已達500萬t,占地面積16.7hm2。現在每年新增煤矸石40萬t。如果不及時處理新增的煤矸石,每年僅新增占地面積就需要1.3hm2,花費征地款近200萬元,還要繳納排污費200萬元。

(2)煤矸石綜合利用現狀。多年來,平煤集團公司結合礦區的資源優勢,開發了煤矸石發電技術,利用煤矸石制作水泥、燒結空心磚、速凝劑、釉面內墻磚;利用煤矸石隔塘鋪路;利用煤矸石充填塌陷地,復墾還耕;綠化矸石山,建造景點等。

(3)平煤集團近10年來共治理改造20余處塌陷區,累計投資1億余元用于塌陷地治理。復墾土地333.3hm2還耕于農,利用塌陷地建立大型公園綠地三處。

3 礦業廢棄地治理對策分析

3.1 矸石山災害防治措施

煤矸石是煤炭開采、洗選加工過程中產生的固體廢棄物,如果放任煤矸石的堆放,不僅壓占大量土地,影響生態環境,而且如果煤矸山堆存方式不當,還可發生塌方、垮塌、自燃、崩塌等災害事故,嚴重影響礦區居民的身體健康。如何避免矸石山意外災害事故發生,做好防范與治理是關鍵。

3.1.1 熄滅矸石山自燃發火的技術措施

矸石山發生自燃后,最常用熄滅方法有挖掘熄滅法、表面覆蓋法、澆灌法和注漿法。以上幾種常用的滅火方法各有其優缺點,表面覆蓋法需要大量的黃土,工程量大;表面澆灌法簡單易行,但滅火漿液難以滲入矸石山內部,效果欠佳;注漿法效果最好,國內外多采用此法。

3.1.2 覆土植被綠化治理矸石山滑坡

采用種植樹林、植物等方式來綠化矸石山是目前不少礦區最常用的做法,而且治理矸石山的效果也比較理想,可有效根治揚塵和矸石山坍塌。20世紀70年代,平煤集團采取往矸石山上運土栽樹等方法,投入大量的人力、物力、財力,對矸石山進行治理,有效地控制了矸石山對環境的污染,并取得了一定的效果。1998年為加快矸石山的綠化步伐,共計投資近兩億元,實施治理,并建立了《矸石山綠化工作考核獎懲辦法》,獎罰分明,注重實效,嚴把選苗關、栽培關、管護關。平煤集團宜綠化的23座矸石山基本完成綠化任務,10座矸石山得到全部綠化,13座在矸石山的宜綠化部位都得到了綠化。其他矸石山也都納入了治理規劃,累計植樹100多萬株,綠化面積120多萬m2。

3.1.3 應用微生物脫硫法治理矸石山災害

矸石山治理的關鍵是解決矸石中硫的問題。采用簡單植被法來治理通常不能真正消除礦區大氣污染以及土壤和水的酸化問題,且遠距離運送土壤成本較高,植被生長差,如管理不善,還可能會出現自燃現象。采用微生物脫硫技術,通過對矸石進行脫硫和酸性改良,是從根本上減少對環境造成污染。目前,這一技術在中國礦業大學基本試驗成功。

3.2 加強廢棄物的無害化處理

3.2.1 利用煤矸石隔塘鋪路

煤矸石有不易滲水的特性,對于常年積水不易復耕的塌陷區,用煤矸石進行“網式”填墊,把其圍隔成規整的坑塘,然后用泥漿泵抽出塘內泥土,深度達2.0～2.5m為宜,并將泵出泥土覆蓋于塘邊煤矸石上,經過晾干平整,便成了“一塘一池”,塘中養魚,塘邊種埴蔬菜、瓜果等。平煤集團公司對八礦辛北、辛南31.3hm2塌陷區進行了改造,隔塘17個,蓄水面積蓄8.6hm2,目前年收入在23萬元左右。同時,針對采煤嚴重破壞農村道路現象,用煤矸石鋪設村內生產道路,成為我們解決道路塌陷的又一有效途徑。

3.2.2 利用煤矸石充填塌陷地,復墾還耕

耕地在采煤塌陷后仍不失其肥沃性,通過利用煤矸石充填抬高后,即可恢復耕種。近年來,通過運用煤矸石充填復墾還耕達到了預期效果。還耕土地133hm2,目前已種植上了蔬菜、果樹和莊稼,長勢良好,年受益100多萬元,煤矸石充填復墾還緩和了礦區周邊農村人多地少的矛盾,解決了長期困擾企業的塌陷——補償——再塌陷——再補償的惡性循環,減輕了企業補償負擔。

3.2.3 加快對塌陷地的生態治理

對井田范圍內塌陷地,區分情況,采用多種辦法治理,通過運用煤矸石充填,平整復耕;開挖漁塘等方式,利用塌陷地,建成水上公園。

東湖公園位于平頂山東部、東工人鎮西側,總面積14.5hm2,這里原是雜草叢生,長年積水的煤礦采空塌陷區。經過投資 120萬元,砌湖、建亭、造橋、修路、植樹、栽花,讓昔日沉睡的塌陷區披上美麗的盛裝。

生態園位于新老城區交會處,南至建設路,北至平煤集團鐵路專用線,西至姚電公司灰坑西岸,東至稻田溝,面積約1.41km2,在市區附近333hm2的采煤塌陷地上。生態園一期工程自2005年1月開工以來,已基本完成了人工湖的開挖,園區東南部約200畝范圍的綠化工程已完成約60%的任務。車頂市正努力把生態園打造成融綠地、田園、湖泊、林帶為一體的生態型、園林式風景區,充分展示平頂山山水園林城市和新型工業城市的獨特魅力。

3.2.4 綠化矸石山,建造景點

平煤集團從20世紀70年代就開始著手進行矸石山的綠化,把綠化矸石山當作一項重要工作來抓。1978年,首次在二礦矸石山進行大規模植樹并獲得成功。二礦每年堅持在矸石山上植樹造林,現已成活刺槐等各種樹木6萬多株,山頂建了2座涼亭,140m長的仿古長城和仿古炮臺,成為附近居民和礦工休閑的好去處。六礦在矸石山上建造了蘑菇亭,種植了觀賞花木,成為職工游覽的景點。

3.3 礦山綠化植物選擇原則

礦山綠化要的是長期效果,最好是鄉土植被并具高抗性。比如使用沙打旺進行礦山綠化時,第1年覆蓋率只有 20%,但是第2年幾乎達到100%。沙打旺根系能達到2m長,抗性強,非常適應條件惡劣的廢棄礦地。礦山綠化植物的配比也至關重要,礦山的植被恢復都應該符合草,灌,喬結合的原則。且喬,灌,草的比例也應科學配比。就植被恢復演替來說,先應該是一線先鋒植物,主要是低矮的草本植物,然后是慢慢形成灌木的群落,最后才能形成喬木的群落。總之礦山綠化因地制宜才是關鍵。

4 結語

綜合開發利用礦業廢棄地,不僅可有效改善礦區環境,避免矸石山意外災害事故,而且可變廢為寶,節約能源,治理環境污染,具有重要的經濟效益與社會效益。這也為建設節約型園林城市提供了一種有力的途徑。今后我們應加強科技攻關,為矸石山災害防范與綜合利用,提供技術保障。鼓勵各種所有制經濟主體參與煤礦矸石綜合開發利用;支持煤炭企業的重大煤矸石利用項目。平煤集團天成環保工程公司在這方面為我們做出了表率,今年4月份,該公司的技術人員利用新技術,讓草籽在煤矸石上生根發芽,這表明草籽在煤矸石上生長的技術已取得了成功,矸石山無土不能植草將成為歷史。此項技術,在國內矸石山治理中實屬首創。

[1]譚繼清.礦業廢棄地生態恢復與再利用[N].中國花卉報,2006-10-12(7).

[2]平頂山市地方史志編篡委員會.平頂山市志[R].鄭州：河南人民出版社,1992.