探索治理采煤沉陷區(qū)要因地制宜

“這是全國首例條帶式采煤沉陷區(qū)綜合治理與利用項目，經(jīng)過審查，專家組一致認(rèn)為：工程質(zhì)量優(yōu)良，治理后土地能夠正常開展工程場地建設(shè)。”2020年12月28日，山東省濟(jì)寧市任城區(qū)采煤沉陷區(qū)綜合治理項目（一期）采空區(qū)治理工程順利通過驗(yàn)收。由中國工程院院士彭蘇萍、王雙明領(lǐng)銜的國內(nèi)、業(yè)內(nèi)知名專家對項目實(shí)施情況進(jìn)行了質(zhì)詢、討論和評議，一致認(rèn)為：工程質(zhì)量優(yōu)良，治理后土地能夠開展正常工程建設(shè)，同意通過竣工驗(yàn)收。

作為山東省和濟(jì)寧市的產(chǎn)煤大區(qū)，任城區(qū)豐富的煤炭資源曾為國家和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。濟(jì)寧市任城區(qū)境內(nèi)含煤面積409平方公里，占區(qū)總面積的63%，截至目前探明煤炭資源儲量22億多噸，可開采量為6.2億噸，煤炭生產(chǎn)礦井8對。

然而與此同時，該區(qū)因采煤造成土地塌陷區(qū)至2019年底已近10.9萬畝，并以每年3000余畝的速度遞增。塌陷積水、耕地減少、土地荒蕪、廢棄物污染，一系列生態(tài)問題凸顯；道路變形、村莊搬遷、基礎(chǔ)設(shè)施損壞、塌陷地圍城，制約著這座城市的發(fā)展空間。

凡屬煤炭資源型城市，都面臨著同樣的難題：煤炭儲量隨著不斷開采而日趨枯竭，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、增長方式粗放而造成生態(tài)環(huán)境破壞、采煤塌陷地每年遞增。除此之外，任城區(qū)還有著另一個隱患，在城市近郊形成了3.5萬畝的條帶采煤沉陷區(qū)。

“由于條帶式采空區(qū)尚未充分垮落，決定了采空區(qū)沉陷具有突發(fā)性、不可預(yù)測性、長期性、隱蔽性及復(fù)雜性等顯著特點(diǎn)，后期會對地表建筑物等安全使用構(gòu)成極大安全隱患，導(dǎo)致土地?zé)o法有效利用，城市發(fā)展受限。”評審組的一位專家說。

城鄉(xiāng)發(fā)展與地下開采的矛盾越來越突出，如何加強(qiáng)沉陷區(qū)治理特別是采空區(qū)充填治理，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)文明效益，成為任城區(qū)新時代面臨的新課題。

面對切膚之痛，任城區(qū)開始了大膽嘗試。2019年1月25日，任城區(qū)政府與中煤科工集團(tuán)簽訂項目創(chuàng)新開發(fā)合作協(xié)議；同日，任城融鑫、西安研究院、科工生態(tài)三方簽訂合資合作協(xié)議共同出資成立合資公司中煤科工鑫融科技創(chuàng)新發(fā)展有限公司，主導(dǎo)參與采煤沉陷區(qū)綜合治理、建設(shè)和生態(tài)修復(fù)工程。通過對采空區(qū)的治理，使治理范圍內(nèi)采空區(qū)場地達(dá)到滿足進(jìn)行城市高密度建筑群綜合開發(fā)建設(shè)用地的要求，不僅能滿足發(fā)展需求，同時也能創(chuàng)造極大的經(jīng)濟(jì)效益。

“項目首次創(chuàng)新性采用定向鉆探、城市建筑廢棄物再生利用、分布式光纖動態(tài)監(jiān)測、深層地?zé)豳Y源利用等先進(jìn)技術(shù)工藝，是沉陷地治理中新理念、新技術(shù)、新工藝的一次集中嘗試。”邵紅旗，這位中煤科工西安研究院的采空區(qū)治理專家，曾經(jīng)參與過多次國內(nèi)采煤沉陷區(qū)治理項目，具有豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在是濟(jì)寧任城采煤沉陷區(qū)綜合治理創(chuàng)新示范項目的總工程師。

在已經(jīng)竣工的項目一期現(xiàn)場，幾架30米高的鉆機(jī)仍佇立在工地各處。“通過這些鉆機(jī)，采用鉆孔數(shù)字全息成像技術(shù)進(jìn)行沉陷區(qū)精細(xì)勘探，這就好像對沉陷區(qū)的內(nèi)部狀況進(jìn)行了一次‘胃腸鏡檢查’。”邵紅旗介紹說，“這有助于后期對采空區(qū)進(jìn)行精準(zhǔn)的定向鉆孔注漿。”

說到鉆孔注漿，邵紅旗告訴記者，從事采煤沉陷區(qū)治理有著近60年歷史的中煤科工在這方面的技術(shù)非常成熟。

在料漿制作區(qū)，兩架造型奇特的大型機(jī)械設(shè)備吸引著記者的目光。“這叫固體廢料粗破系統(tǒng)和細(xì)破系統(tǒng)，這是我們根據(jù)本地物料的實(shí)際情況進(jìn)行改造的新設(shè)備。”邵紅旗說，“通過這兩個系統(tǒng)，我們把建筑垃圾再生利用制成不同濃度的再生充填料漿，再由自主開發(fā)的智能注漿控制系統(tǒng)，通過鉆機(jī)實(shí)施高效精準(zhǔn)的制漿注漿。”

“技術(shù)研究+資本投入”，“政府主導(dǎo)、企業(yè)主體、市場運(yùn)作、社會參與”的運(yùn)作模式，開啟了地方政府與央企合作治理采煤沉陷區(qū)的先河。據(jù)了解，這個項目位于任城區(qū)李營街道辦事處岱莊煤礦7300、2300采區(qū)，占地規(guī)模5000余畝，分三期進(jìn)行，預(yù)計治理成本將達(dá)到20億元。目前，項目一期1500畝治理區(qū)域已完成施工并通過竣工驗(yàn)收。項目二期、三期正在積極籌備中，二期治理工程設(shè)計即將通過評審。

“該項目帶動任城區(qū)采煤沉陷地治理，拓展城區(qū)發(fā)展空間。經(jīng)過綜合治理后，沉陷區(qū)土地能夠作為正常土地進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)和利用，可建設(shè)百米以上高度的建筑物。”任城區(qū)推進(jìn)中煤科工項目專班辦公室主任、區(qū)煤炭局副局長萬軍華說，按照初步測算，開發(fā)后建筑面積規(guī)模467萬平方米，投資成本160億元，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益300億元。

“這是改善沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境，增加采空區(qū)土地再利用，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的重大民生工程。”在12月28日的項目評審驗(yàn)收會上，彭蘇萍、王雙明院士等專家對項目的規(guī)劃實(shí)施充滿信心，專家們表示，該項目的成功實(shí)施，起到了良好的示范作用，對任城區(qū)實(shí)現(xiàn)保護(hù)耕地資源、改善生態(tài)環(huán)境、擴(kuò)展城市發(fā)展空間、保持社會和諧穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

探索治理采煤沉陷區(qū)并無固定模式，因地制宜、合理利用才是關(guān)鍵。除了在“條帶采煤沉陷區(qū)”實(shí)施具有創(chuàng)新理念和工藝的“采空區(qū)充填治理”之外，該區(qū)在地勢低洼的農(nóng)田沉陷區(qū)進(jìn)行土地復(fù)墾，實(shí)施生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)；在“高潛水位沉陷區(qū)”進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，實(shí)施濕地景觀開發(fā)。

“資源枯竭地區(qū)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展是一篇大文章，實(shí)踐證明這篇文章完全可以做好。”面對嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，濟(jì)寧市任城區(qū)充分尊重自然規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律，通過分類改造利用，逐步探索創(chuàng)造出獨(dú)具任城特色的采煤沉陷區(qū)綜合治理方案，進(jìn)一步贏得了可持續(xù)發(fā)展的主動權(quán)。