煤礦塌陷區的治理對策分析

尹伶俐,張芹芹

(安徽理工大學地球與環境學院,安徽淮南232001)

1 引言

近年來煤炭生產迅猛發展,大面積開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,隨之產生彎曲塌落,以致發展到地表下沉變形,形成采煤沉陷地表變形開始形成凹地,隨著采空區的不斷擴大,凹地不斷發展成凹陷盆地,造成水土流失、環境污染和土地荒蕪等,造成對生態環境的嚴重破壞。

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)的一種地質現象[1]。這種現象一旦發生會對生態環境和人身安全造成無法想象的破壞和影響。塌陷區的形成也跟自然因素有關,像淮南煤礦區位于江淮平原區,下伏巖層多為砂巖、泥質巖等,當遇到構造斷裂時,容易造成地層塌陷。除此之外,人為活動的因素也非常重要,高強度的開采加劇了塌陷區的形成,同時人類工程的活動在采煤疏排地下水時,破壞水系統的平衡,也會導致塌陷。

2 塌陷區對環境的影響

2.1 塌陷對土地資源的影響

煤礦生產過程中無廢水排放,在旱季井下很少有地下水涌出,但在雨季,由于地表滲濾,井下開采中會有地下水的涌出。地下水隨地勢的高低,由高處流向低處,造成局部區域地下水環境發生變化。另外,由于煤炭開采中大量煤矸石堆存及煤炭露天堆放造成雨季淋濾下滲,使區域地下水化學組分超過地區背景值,對當地地下水環境產生一定的污染。雖然采煤廢水尚未構成對地表水和地下水的有害物質污染,但由于懸浮物質增加,使地表水體生態功能下降;同時,由于采礦作業使淺層水被疏干,使區域飲水井干涸,耕地失去灌溉條件,居民生產、生活用水十分困難,導致居民被動搬遷。有些地區甚至出現區域性塌陷,山體傾移、下沉、裂縫,導致嚴重缺水,建筑物下沉等[2]。

地表塌陷可以破壞土壤的結構、土壤成分,使地表發生一系列的變形和破壞,造成土地貧瘠化,特別是對耕地的破壞,同時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,塌陷區范圍內特別是塌陷坑、塌陷盆地周圍水蝕和重力侵蝕加劇;溝谷、岸坡的塌陷可誘發崩塌、滑坡;槽狀塌陷坑若形成于溝谷兩側,且走向與溝谷平行,必然使溝谷進一步下沉和拓寬,而槽狀塌陷坑本身也是一種特殊的溝道,流水侵蝕會不斷加劇其發育;塌陷發生的特殊區域會出現垮壩引起的山洪、水庫滲漏現象。

2.2 塌陷對水資源的影響

當地下煤層開采面積達到一定范圍后,移動與變形將波及到地表,使地表產生大面積塌陷,從而導致塌陷區內水系遭到破壞,引發農業地質環境的變化,導致生態環境的惡化、農業布局重新規劃。長期的水體采煤,易造成采動范圍內重要的水體發生河道變化,嚴重影響區內農田的水利灌溉;受水體下采煤影響的堤壩可能產生裂縫,甚至最后導致壩體直接產生沉降[3]。

2.3 塌陷對生態環境和植被的破壞

塌陷區地表裂縫處植物生長環境被破壞,植被明顯減少,塌陷坑深度為2m以上,出現地表塌陷導致植物根系拉斷,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、生長環境,如不加以治理甚至招致植被大面積死亡,加劇風蝕和沙漠化,塌陷破壞了地下水體,降低了地下水位,使植物的生長明顯受到影響,甚至死亡,改變了原有的生態系統[4]。

2.4 塌陷對居民的影響

采煤塌陷和村莊搬遷用地導致耕地日趨減少的現象十分嚴重。以淮南市為例,自1960年建市以來,全市僅煤炭建設一項耕地面積就減少1.7hm2,市轄3區農業人口20.37萬人,僅有耕地0.8hm2,人均占有耕地僅0.04hm2,低于聯合國規定的人均的最低臨界點0.05hm2。造成人均耕地0.01hm2以下農民15.32萬人,25萬多農民無地可種,而且隨著煤炭開采量的不斷增加,采煤塌陷地還以每年近萬畝的速度增加[5]。

我國礦區多位于遠離城市的鄉村地區,基礎條件較差,建筑物及道路地基的變形能力小于采空區地表塌陷引起的地表移動變形值,故塌陷區域內的村莊應及時搬遷,道路應加固地基。被征地的農民雖然可以獲得補助,但畢竟數量有限,這就促使這一部分農民涌入城市,客觀上增加了社會不安定因素[1]。

3 塌陷區的治理對策

3.1 科學重建塌陷區生態環境

人類耐以生存的只有一個地球,塌陷區的生態環境修復顯然非常重要。以保護生態環境,實現綜合效益為中心,按照把塌陷區建成良性循環的生態系統、農業產業化經營的開發基地的總體思路,本著統籌規劃、因地制宜、綜合利用、注重效益、規模治理、分步實施的原則,編制地方性塌陷區治理規劃,為礦區生態環境的重建打下良好基礎[6]。

3.2 以政府為主導,全面落實采煤塌陷區治理責任

(1)政府明確采礦企業對采空區的現實危害及潛在危害的責任,組建采空區地質監測,采空地質災害賠償、安置、動遷實施條例,規范采空塌陷土地治理、復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土資源開發規劃之中,引入市場機制,將“以企業為主”的治理模式轉變為“破壞者賠償、社會化治理”的新模式。

(3)建立采空塌陷區地質災害賠償和治理保證金制度[7]。

3.3 積極探索治理新思路

在塌陷區進行生態修復,種植經濟樹種、農作物;在由塌陷區形成的塌陷塘內養魚;這不僅解決了塌陷區周邊的環境問題,也給塌陷區周邊的群眾帶來不小的經濟效益。這一點淮南地塌陷區做的非常之好,潘集區的潘一礦建立了后湖生態園;八公山區的新莊孜煤礦建立了農業和畜業區,農作物長勢良好,雞肥牛壯。

3.4 堅持以人為本

塌陷區形成后,隨著塌陷區面積的增大,治理和恢復勢在必行。塌陷區周邊居民的居住環境也要考慮,像淮南市對塌陷區的治理專門成立了“淮南市采煤沉陷區綜合治理辦公室”,將那些居住在受塌陷區影響和即將受到影響的居民轉移到安置房,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惠。

4 結語

煤礦資源畢竟是重要的能源之一,隨著煤礦的開采,塌陷區的面積也會越來越大,如何對廢置的塌陷區進行綜合有效的利用,已經成為迫在眉睫的事。只有對塌陷區的整治和恢復工作進行統一規劃,這樣才是堅持以科學發展觀走和諧社會的必然之路。

應以科學發展觀的要求做到有序開發、優先保護、注重效益、規模治理、分步實施的原則,真正地重建礦區的生態環境。對具體的塌陷區要做到因地制宜,宜農則農、宜林則林、宜漁則漁、宜游則游,建立示范單位,學習先進示范點取長補短,從而進行田、塘、水、林、路綜合治理,切實做到5業并舉。

[1]劉榮瓊.淺議我國煤礦塌陷區的生態轉型[J].科技創新導報,2008(6)：77～ 78.

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

[3]徐良驥,嚴家平.煤礦塌陷區地表水系綜合治理[J].煤炭學報,2007,32(5)：469～ 472.

[4]龐乃勇.煤礦地表沉陷綜合治理研究[J].科技情報開發與經濟,2009,19(17)：204～ 205.

[5]趙瑞平.煤礦塌陷區綜合利用與礦產資源城市可持續發展[J].資源?產業,2002,(5)31～34.

[6]姬宗皓.濟寧地區煤炭塌陷區生態恢復與治理研究[J].山東國土資源,2008,24(12)：1～2.

[7]葛維琦.中國煤礦采空區塌陷災害治理對策[J].中國能源,2006,26(10)：27～ 29.