淮南煤礦塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境問題和綜合整治模式研究

■呂逸杰

（淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦資環(huán)科 安徽淮南232091）

淮南煤礦塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境問題和綜合整治模式研究

■呂逸杰

（淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦資環(huán)科 安徽淮南232091）

淮南煤炭資源豐富，煤炭開采過程中引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問題，塌陷區(qū)成為典型的受損生態(tài)系統(tǒng)。通過調(diào)查煤礦塌陷區(qū)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，分析煤礦塌陷區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題，提出綜合整治模式：煤矸石粉煤灰直接充填復(fù)墾模式、礦區(qū)塌陷地改造與構(gòu)造濕地建設(shè)模式、綜合開發(fā)的"后湖模式"。

煤礦塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境問題綜合整治模式

隨著煤炭需求量增加，淮南煤炭開采規(guī)模擴(kuò)大，采煤塌陷區(qū)數(shù)量增多，生態(tài)環(huán)境惡化的范圍不斷增加。探討淮南采煤塌陷區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題及綜合整治模式，對(duì)淮南市的環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。

1 淮南礦區(qū)采煤塌陷區(qū)概述

1.1 采煤塌陷區(qū)基本現(xiàn)狀

采煤活動(dòng)引起的地面變形以開采塌陷地和巖溶塌陷地為主。淮南市煤礦塌陷區(qū)有6大塌陷區(qū)域（表1）。淮南礦區(qū)目前已形成了采空區(qū)平面投影面積68.5km2，根據(jù)采煤塌陷計(jì)算結(jié)果，全礦區(qū)采煤塌陷地總面積為132.82km2，6大塌陷區(qū)的采空區(qū)面積、塌陷區(qū)面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表1[1]。

表1 淮南市礦區(qū)采煤塌陷區(qū)分布

2 煤礦塌陷區(qū)環(huán)境問題

2.1 地質(zhì)環(huán)境問題

當(dāng)?shù)叵旅簩硬沙龊螅蠈訋r體由于下層煤層被采空，就會(huì)開始下沉。當(dāng)下沉到一定程度，將會(huì)在采空區(qū)的上方產(chǎn)生一個(gè)比采空區(qū)面積更大的坍陷空間區(qū)域，即地表移動(dòng)盆地。這易于產(chǎn)生以下危害：第一，易造成地表傾斜，給耕種、灌溉帶來困難；第二，導(dǎo)致地下水位下降，地表干旱現(xiàn)象頻發(fā)。第三，產(chǎn)生地質(zhì)斷裂，水土流失嚴(yán)重，土地?zé)o法耕種，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。第四，煤礦塌陷區(qū)的地層傾斜、斷裂等均對(duì)各類型的地表建筑物造成損壞[3]。

2.2 煤礦塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境問題

在地下潛水位接近地面的區(qū)域，隨著地表蒸發(fā)，潛水中鹽類離子在表層土壤聚集，使農(nóng)田土壤鹽漬化，使區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化[2]。淮南礦區(qū)的水文地質(zhì)條件在土地下沉塌陷過程中發(fā)生巨變，礦區(qū)地表水資源匱乏。另外，煤礦開采不當(dāng)會(huì)使塌陷區(qū)的地表水流入煤井中，導(dǎo)致災(zāi)害性地下礦井事故。

3 塌陷區(qū)綜合整治模式

結(jié)合淮南市區(qū)域特征和待開發(fā)復(fù)墾土地資源實(shí)際情況，借鑒其他地區(qū)的先進(jìn)治理經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)提出以下綜合整治模式。

3.1 煤矸石粉煤灰直接充填復(fù)墾模式

針對(duì)坍陷深度大、分布狹小、離市區(qū)較近的煤礦塌陷區(qū)，采用廢棄礦石、粉煤灰等進(jìn)行充填復(fù)墾。用煤矸石或粉煤灰向塌陷處充填至原水平面的土地為建設(shè)用地。充填至原水平面下0.5米后用客土覆蓋至原水平面的土地為農(nóng)用用地。用煤矸石對(duì)塌陷區(qū)進(jìn)行復(fù)墾消耗了大量煤矸石。減少用于堆放煤矸石的土地，相對(duì)增加了土地面積，同時(shí)還消除了煤矸石對(duì)環(huán)境的污染[4]。

3.2 礦區(qū)塌陷地改造與人工濕地建設(shè)模式

由于礦區(qū)塌陷區(qū)大面積積水，礦區(qū)土地塌陷導(dǎo)致地貌結(jié)構(gòu)改變，形成條帶狀和斑塊狀兩種塌陷地貌，使得當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)演變?yōu)樗憦?fù)合型生態(tài)系統(tǒng)。將塌陷區(qū)改造成溝河湖泊，在溝河湖泊內(nèi)構(gòu)造濕地，既解決了淮南水資源短缺的問題，又可以實(shí)現(xiàn)廢水的再利用。

3.2.1 養(yǎng)殖型構(gòu)造濕地模式

對(duì)于周邊無過渡地帶的孤立型深度采煤塌陷區(qū)，可以直接修復(fù)為養(yǎng)殖型構(gòu)造濕地。這類濕地主要用于養(yǎng)殖，不宜受污水尾水污染。養(yǎng)殖型構(gòu)造濕地的生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，需要引種一些沉水植物，來維持其生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3.2.2 景觀型構(gòu)造濕地模式

景觀型構(gòu)造濕地或者濕地公園應(yīng)在人類活動(dòng)密集的采煤塌陷區(qū)進(jìn)行構(gòu)建。該類型的濕地主要是將塌陷形成的狼藉地貌改造為景觀優(yōu)美的小型河流湖泊，引種栽培觀賞植物。景觀型濕地在岸邊地帶引種栽培的濕地植物，必須具備凈化和觀賞的雙重功用，能凈化地表徑流，營(yíng)造親水環(huán)境。

3.2.3 凈化型構(gòu)造濕地模式

通過對(duì)塌陷區(qū)構(gòu)建尾水凈化型濕地，塌陷土地復(fù)墾利用問題和尾水資源化利用問題都得以解決。中輕度塌陷區(qū)適于建設(shè)污水凈化型構(gòu)造濕地，長(zhǎng)條帶狀的中度塌陷區(qū)，適于引種蘆葦、香蒲等挺水植物，用于構(gòu)建蘆葦濕地。蘆葦是土著性濕地植物，利用塌陷區(qū)蓄水建立蘆葦濕地，人工種植蘆葦，既可以提供造紙?jiān)希挚筛纳频貐^(qū)的環(huán)境質(zhì)量，為野生動(dòng)物提供良好的棲息地[5]。

3.3 綜合開發(fā)的“后湖模式”

后湖生態(tài)園位于潘集區(qū)泥河鎮(zhèn)后湖村，是潘集區(qū)積極探索沉陷區(qū)綜合治理的新模式，被譽(yù)為“后湖模式”。目前，“后湖模式”已經(jīng)做成了“一區(qū)十園”，包括現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、休閑娛樂區(qū)、果蔬采摘區(qū)、花卉苗木區(qū)等。如果后湖試點(diǎn)獲得成功，潘集就將把這個(gè)模式往其他沉陷區(qū)進(jìn)行推廣，使得更多范圍的沉陷區(qū)得到很好的修復(fù)和利用[6]。

4 結(jié)語

環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，采煤塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合整治是實(shí)現(xiàn)礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，對(duì)于實(shí)現(xiàn)礦區(qū)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)礦區(qū)及所在區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

[1]閻伍玖.淮南采煤塌陷區(qū)環(huán)境綜合整治分析 [J].中國(guó)煤炭，2007（6）.

[2]張錦瑞，陳娟濃，岳志新.河北采煤塌陷區(qū)的環(huán)境治理 [J].中國(guó)礦業(yè)，2007（4）.

[3]李垚,黃向紅.淮南礦區(qū)采空塌陷的環(huán)境影響與防治 [J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002， （2）.

[4]趙庚星，王可涵，史衍璽.煤礦塌陷地復(fù)墾模式及綜合開發(fā)技術(shù)研究 [J]中國(guó)土地科學(xué)，2000， （5）.

[5]林振山，王國(guó)祥.礦區(qū)塌陷地改造與構(gòu)造濕地建設(shè)--以徐州煤礦礦區(qū)塌陷地改造為例 [J].自然資源學(xué)報(bào)，2005（5）.

[6]陳彬."潘集模式"的魅力 [J].安徽經(jīng)濟(jì)報(bào)，2010（11）.

X171.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-292-1