礦區內地表水系破壞特征及其治理措施

■方 俊 ■江西省地礦局贛東北大隊，江西 上饒 334000

煤礦開采過程中，開采層面積達到一定程度后，由于其移動、變形的會對地表造成一定的影響，甚至導致地表塌陷。煤礦塌陷區地表水系會遭到嚴重的損壞，從而改變了農業地址環境，惡化了生態環境。長期煤礦開采，容易改變采動范圍內的河道，對農田水利灌溉造成影響。

1 礦區內地表水系破壞特征分析

礦區開采塌陷對環境的影響突出表現在:耕地受到破壞;平原地區大片地表沉陷，盆地積水;干旱山區由于地表水系受到破壞，居民生活用水和灌溉用水發生困難;山地產生滑坡，危及工民用建筑物和生產設施的安全等。

礦區開采塌陷區的產生，擴大了地下采空區，在礦井開采結束后，地表下沉深度以及范圍也逐漸的擴大，對礦區建筑物、農田等造成很大的影響。在煤礦不同的開采階段，礦區塌陷面積以及深入也不盡相同。地表水系遭到破壞，從而破壞了農業生產系統，農業產業結構發生了改變，在礦區內逐漸形成了農林伴生的生態新系統。同時，由于礦區居民搬遷、可用土地的減少，產生了大量的剩余勞動力，這也是煤礦開采造成的間接問題。

礦區地表塌陷后，礦井水中含有的溶解氧、礦物成分、懸浮物、有毒物質等增加，礦井水PH值上升，對周圍水體造成嚴重的破壞，靠近水體的水生生物也會受到波及，這就導致礦區河流流域中水生生物集群生活質量下降，對礦區流域的生態環境造成很大的破壞。

如淮南張集礦，地層較厚，煤礦開采的寬度與長度在當地都是最大的，并且工作面的開采速度快，對礦區地表水系破壞的特征表現為:下沉范圍廣、下沉系數大、下沉盆地平緩等。

2 礦區地表水系綜合治理措施

2．1 造地復田

礦區塌陷區綜合治理中，采用造地復田措施主要體現在以下幾個方面:(1)恢復農業用地，可以用于種植蔬菜、農作物等。具體技術措施包括:進行土地平整，在坑洼處進行鋪填土層。在填充土層中嚴禁含有有毒物質，如果含有有害元素，就需要鋪設隔離層，隔離層的厚度一般大于0．4米。對土質質量也有一定的要求，要求粘土與砂土的比例為1∶3，土層密度控制在每立方厘米1．5克。(2)恢復林業用地，可以用于果園建設、樹木栽植等。具體的技術措施包括:對地形的要求可以有適當的坡度，并且加添不少于1．5米厚的表層土;(3)造地建筑，包括工業建筑、民用建筑等，具體技術措施包括:平整坡度，夯實土地，建筑還需要進行適當的加固。(4)礦區文化娛樂場所建設，用于建設療養院、公園、體育場以及游泳池等，具體的技術要求為:夯實土地，并對基礎設施建設采取必要的加固防護措施。

2．2 疏干煤礦塌陷區

如果礦區地表比周圍的湖面、河流要高，可以采用疏干塌陷區的方式進行治理。就是在塌陷區挖掘大量的排水渠，將塌陷區的積水排到附近的湖泊、河流中;在低洼處，建設水庫，保存水，起到防澇防旱的作用;如果地表破壞使河床發生變化，河流排水不暢，需要選擇適當的地點設置揚水站，保證雨水等夠通過水泵順利排到下游。將礦區塌陷區疏干，能夠恢復礦區大面積的農田耕地，并且能夠有效地保護周圍建筑物以及林業，減少居民遷徙率，改善礦區的生態環境。

2．3 平整土地

塌陷區中，一些地表雖然沉降程度低，但是存在大面積的裂縫以及坑洼，這就需要用推土機等機械進行土地平整，恢復地表環境，確保其能夠滿足農業生產的要求。對于漏水嚴重的塌陷區域，除了平整土地外，可以將水田改為水旱兼種或旱地，這樣就能夠有效的解決農作物生長問題;另外，對于塌陷區塌陷深度低、潛水位低的區域，可以將其改造為梯田。

2．4 挖深墊淺

深挖墊淺是煤礦塌陷區綜合治理中重要的措施，就是從下沉幅度較大的區域進行取土，并墊到下沉較小的區域，這樣就能使下沉較大的區域變成漁塘或者蓄水庫，下沉較小的區域會變成農田。具體就是將塌陷區塌陷深度較大的部門繼續挖深，并進行適當的整形，將其整治為規則的漁塘，深度一般在2．5米左右，這樣才能保證在旱季漁塘的水深;將挖深得到的土墊到塌陷深度較淺的區域，這樣就能墊高地面，實現平整土地的效果。同時，深挖墊淺還需要進行適當的水系疏導，整修礦區渠道、橋涵、水閘等基礎設施，使得塌陷區變成“魚米之鄉”，能夠承擔起相應的水利功能。下圖為深挖墊淺治理礦區塌陷區的示意圖:

挖深墊淺治理塌陷區示意圖

其中墊淺復土區域用1表示;挖深區域用2表示;形成漁塘或蓄水池用3表示;恢復耕地用4表示;原來下沉后的地表用5表示;挖深墊淺后的地表用6表示。

2．5 在礦區發展養殖業與水產

一些塌陷區面積較大，如果進行平整土地、造田等，不僅工作量大，技術難以實現，并且需要大量的資金支持，地表治理的經濟效益低。對于這些區域，可以將其直接改造成水產養殖基地，或者將其改造為農業、工業用水調節點，增強礦區綜合治理的經濟效益。

一些老礦區，塌陷區域進行復田已經不太現實，可以對其進行適當的修整、綠化，供礦工休閑娛樂。同時還可以修建生活福利社區以及其他基礎設施，提高塌陷區的利用價值。

3 總結

隨著煤礦事業的發展，雖然在很大程度上為國民經濟做出了巨大的貢獻，但煤礦塌陷區對環境、地表水系等造成的破壞越來越嚴重，嚴重影響了礦區人們的正常生活，給當地經濟發展造成了一定的制約。人們生活水平的提升，加上國家對礦區環境整治力度的加強，使得人們逐漸意識到塌陷區對于生態環境的影響以及治理的必要性。在礦區地表水系綜合治理過程中，可以根據實際情況，采取平整土地、深挖墊淺、疏干塌陷區、造地復田等措施，改善塌陷區生態環境，為煤礦事業的長遠發展打下堅實的基礎。

［1］徐良吉，嚴家平．煤礦塌陷區地表水系綜合治理［J］．煤炭學報，2010，32(5):214 －215．

［2］李牛．淺談礦區開采塌陷區對環境的影響與整治［J］．中國地質災害與預防學報，2011，17(4):528 －529．

［3］趙連倫．深挖墊淺是綜合治理塌陷區的成功之路［J］．黑龍江煤礦企業，2013，16(14):569 －570．