煤礦塌陷區(qū)的治理對(duì)策分析

尹伶俐,張芹芹

(安徽理工大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院,安徽淮南232001)

1 引言

近年來(lái)煤炭生產(chǎn)迅猛發(fā)展,大面積開(kāi)采造成地下礦層采空礦層上部的巖層失去支撐,平衡條件被破壞,隨之產(chǎn)生彎曲塌落,以致發(fā)展到地表下沉變形,形成采煤沉陷地表變形開(kāi)始形成凹地,隨著采空區(qū)的不斷擴(kuò)大,凹地不斷發(fā)展成凹陷盆地,造成水土流失、環(huán)境污染和土地荒蕪等,造成對(duì)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。

地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種地質(zhì)現(xiàn)象[1]。這種現(xiàn)象一旦發(fā)生會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人身安全造成無(wú)法想象的破壞和影響。塌陷區(qū)的形成也跟自然因素有關(guān),像淮南煤礦區(qū)位于江淮平原區(qū),下伏巖層多為砂巖、泥質(zhì)巖等,當(dāng)遇到構(gòu)造斷裂時(shí),容易造成地層塌陷。除此之外,人為活動(dòng)的因素也非常重要,高強(qiáng)度的開(kāi)采加劇了塌陷區(qū)的形成,同時(shí)人類工程的活動(dòng)在采煤疏排地下水時(shí),破壞水系統(tǒng)的平衡,也會(huì)導(dǎo)致塌陷。

2 塌陷區(qū)對(duì)環(huán)境的影響

2.1 塌陷對(duì)土地資源的影響

煤礦生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)廢水排放,在旱季井下很少有地下水涌出,但在雨季,由于地表滲濾,井下開(kāi)采中會(huì)有地下水的涌出。地下水隨地勢(shì)的高低,由高處流向低處,造成局部區(qū)域地下水環(huán)境發(fā)生變化。另外,由于煤炭開(kāi)采中大量煤矸石堆存及煤炭露天堆放造成雨季淋濾下滲,使區(qū)域地下水化學(xué)組分超過(guò)地區(qū)背景值,對(duì)當(dāng)?shù)氐叵滤h(huán)境產(chǎn)生一定的污染。雖然采煤廢水尚未構(gòu)成對(duì)地表水和地下水的有害物質(zhì)污染,但由于懸浮物質(zhì)增加,使地表水體生態(tài)功能下降;同時(shí),由于采礦作業(yè)使淺層水被疏干,使區(qū)域飲水井干涸,耕地失去灌溉條件,居民生產(chǎn)、生活用水十分困難,導(dǎo)致居民被動(dòng)搬遷。有些地區(qū)甚至出現(xiàn)區(qū)域性塌陷,山體傾移、下沉、裂縫,導(dǎo)致嚴(yán)重缺水,建筑物下沉等[2]。

地表塌陷可以破壞土壤的結(jié)構(gòu)、土壤成分,使地表發(fā)生一系列的變形和破壞,造成土地貧瘠化,特別是對(duì)耕地的破壞,同時(shí)造成土地地表水流失,加劇土地干旱。地表塌陷的形成改變了原地面形態(tài),塌陷區(qū)范圍內(nèi)特別是塌陷坑、塌陷盆地周圍水蝕和重力侵蝕加劇;溝谷、岸坡的塌陷可誘發(fā)崩塌、滑坡;槽狀塌陷坑若形成于溝谷兩側(cè),且走向與溝谷平行,必然使溝谷進(jìn)一步下沉和拓寬,而槽狀塌陷坑本身也是一種特殊的溝道,流水侵蝕會(huì)不斷加劇其發(fā)育;塌陷發(fā)生的特殊區(qū)域會(huì)出現(xiàn)垮壩引起的山洪、水庫(kù)滲漏現(xiàn)象。

2.2 塌陷對(duì)水資源的影響

當(dāng)?shù)叵旅簩娱_(kāi)采面積達(dá)到一定范圍后,移動(dòng)與變形將波及到地表,使地表產(chǎn)生大面積塌陷,從而導(dǎo)致塌陷區(qū)內(nèi)水系遭到破壞,引發(fā)農(nóng)業(yè)地質(zhì)環(huán)境的變化,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化、農(nóng)業(yè)布局重新規(guī)劃。長(zhǎng)期的水體采煤,易造成采動(dòng)范圍內(nèi)重要的水體發(fā)生河道變化,嚴(yán)重影響區(qū)內(nèi)農(nóng)田的水利灌溉;受水體下采煤影響的堤壩可能產(chǎn)生裂縫,甚至最后導(dǎo)致壩體直接產(chǎn)生沉降[3]。

2.3 塌陷對(duì)生態(tài)環(huán)境和植被的破壞

塌陷區(qū)地表裂縫處植物生長(zhǎng)環(huán)境被破壞,植被明顯減少,塌陷坑深度為2m以上,出現(xiàn)地表塌陷導(dǎo)致植物根系拉斷,枯萎死亡;其次,地表張口裂縫、塌陷漏斗、塌陷盆地造成地面大量土層松散,加劇水土流失,破壞植物、生長(zhǎng)環(huán)境,如不加以治理甚至招致植被大面積死亡,加劇風(fēng)蝕和沙漠化,塌陷破壞了地下水體,降低了地下水位,使植物的生長(zhǎng)明顯受到影響,甚至死亡,改變了原有的生態(tài)系統(tǒng)[4]。

2.4 塌陷對(duì)居民的影響

采煤塌陷和村莊搬遷用地導(dǎo)致耕地日趨減少的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。以淮南市為例,自1960年建市以來(lái),全市僅煤炭建設(shè)一項(xiàng)耕地面積就減少1.7hm2,市轄3區(qū)農(nóng)業(yè)人口20.37萬(wàn)人,僅有耕地0.8hm2,人均占有耕地僅0.04hm2,低于聯(lián)合國(guó)規(guī)定的人均的最低臨界點(diǎn)0.05hm2。造成人均耕地0.01hm2以下農(nóng)民15.32萬(wàn)人,25萬(wàn)多農(nóng)民無(wú)地可種,而且隨著煤炭開(kāi)采量的不斷增加,采煤塌陷地還以每年近萬(wàn)畝的速度增加[5]。

我國(guó)礦區(qū)多位于遠(yuǎn)離城市的鄉(xiāng)村地區(qū),基礎(chǔ)條件較差,建筑物及道路地基的變形能力小于采空區(qū)地表塌陷引起的地表移動(dòng)變形值,故塌陷區(qū)域內(nèi)的村莊應(yīng)及時(shí)搬遷,道路應(yīng)加固地基。被征地的農(nóng)民雖然可以獲得補(bǔ)助,但畢竟數(shù)量有限,這就促使這一部分農(nóng)民涌入城市,客觀上增加了社會(huì)不安定因素[1]。

3 塌陷區(qū)的治理對(duì)策

3.1 科學(xué)重建塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境

人類耐以生存的只有一個(gè)地球,塌陷區(qū)的生態(tài)環(huán)境修復(fù)顯然非常重要。以保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)綜合效益為中心,按照把塌陷區(qū)建成良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)的開(kāi)發(fā)基地的總體思路,本著統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜、綜合利用、注重效益、規(guī)模治理、分步實(shí)施的原則,編制地方性塌陷區(qū)治理規(guī)劃,為礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的重建打下良好基礎(chǔ)[6]。

3.2 以政府為主導(dǎo),全面落實(shí)采煤塌陷區(qū)治理責(zé)任

(1)政府明確采礦企業(yè)對(duì)采空區(qū)的現(xiàn)實(shí)危害及潛在危害的責(zé)任,組建采空區(qū)地質(zhì)監(jiān)測(cè),采空地質(zhì)災(zāi)害賠償、安置、動(dòng)遷實(shí)施條例,規(guī)范采空塌陷土地治理、復(fù)墾和土地資源的再配置行為。

(2)把采空塌陷土地治理納入國(guó)土資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃之中,引入市場(chǎng)機(jī)制,將“以企業(yè)為主”的治理模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤捌茐恼哔r償、社會(huì)化治理”的新模式。

(3)建立采空塌陷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害賠償和治理保證金制度[7]。

3.3 積極探索治理新思路

在塌陷區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù),種植經(jīng)濟(jì)樹(shù)種、農(nóng)作物;在由塌陷區(qū)形成的塌陷塘內(nèi)養(yǎng)魚;這不僅解決了塌陷區(qū)周邊的環(huán)境問(wèn)題,也給塌陷區(qū)周邊的群眾帶來(lái)不小的經(jīng)濟(jì)效益。這一點(diǎn)淮南地塌陷區(qū)做的非常之好,潘集區(qū)的潘一礦建立了后湖生態(tài)園;八公山區(qū)的新莊孜煤礦建立了農(nóng)業(yè)和畜業(yè)區(qū),農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)良好,雞肥牛壯。

3.4 堅(jiān)持以人為本

塌陷區(qū)形成后,隨著塌陷區(qū)面積的增大,治理和恢復(fù)勢(shì)在必行。塌陷區(qū)周邊居民的居住環(huán)境也要考慮,像淮南市對(duì)塌陷區(qū)的治理專門成立了“淮南市采煤沉陷區(qū)綜合治理辦公室”,將那些居住在受塌陷區(qū)影響和即將受到影響的居民轉(zhuǎn)移到安置房,這些安置房由政府牽頭外加礦上的支持,使人民群眾真正得到保障和實(shí)惠。

4 結(jié)語(yǔ)

煤礦資源畢竟是重要的能源之一,隨著煤礦的開(kāi)采,塌陷區(qū)的面積也會(huì)越來(lái)越大,如何對(duì)廢置的塌陷區(qū)進(jìn)行綜合有效的利用,已經(jīng)成為迫在眉睫的事。只有對(duì)塌陷區(qū)的整治和恢復(fù)工作進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,這樣才是堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀走和諧社會(huì)的必然之路。

應(yīng)以科學(xué)發(fā)展觀的要求做到有序開(kāi)發(fā)、優(yōu)先保護(hù)、注重效益、規(guī)模治理、分步實(shí)施的原則,真正地重建礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境。對(duì)具體的塌陷區(qū)要做到因地制宜,宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林、宜漁則漁、宜游則游,建立示范單位,學(xué)習(xí)先進(jìn)示范點(diǎn)取長(zhǎng)補(bǔ)短,從而進(jìn)行田、塘、水、林、路綜合治理,切實(shí)做到5業(yè)并舉。

[1]劉榮瓊.淺議我國(guó)煤礦塌陷區(qū)的生態(tài)轉(zhuǎn)型[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008(6)：77～ 78.

[2]鄭希偉,宋秀杰.北京西郊煤礦采區(qū)及塌陷區(qū)的生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)建設(shè)[J].城市管理與科技,2003,5(4)：164～166.

[3]徐良驥,嚴(yán)家平.煤礦塌陷區(qū)地表水系綜合治理[J].煤炭學(xué)報(bào),2007,32(5)：469～ 472.

[4]龐乃勇.煤礦地表沉陷綜合治理研究[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì),2009,19(17)：204～ 205.

[5]趙瑞平.煤礦塌陷區(qū)綜合利用與礦產(chǎn)資源城市可持續(xù)發(fā)展[J].資源?產(chǎn)業(yè),2002,(5)31～34.

[6]姬宗皓.濟(jì)寧地區(qū)煤炭塌陷區(qū)生態(tài)恢復(fù)與治理研究[J].山東國(guó)土資源,2008,24(12)：1～2.

[7]葛維琦.中國(guó)煤礦采空區(qū)塌陷災(zāi)害治理對(duì)策[J].中國(guó)能源,2006,26(10)：27～ 29.