淮南李嘴孜煤礦采煤沉陷區情況分析與治理

[關鍵詞] 采煤沉陷區；主要特征；基本情況；淮南

采煤沉陷區綜合治理和利用工作堅持“以人為本，因地制宜，科學規劃，政府主導，企業配合，市場運作”的原則。把采煤沉陷區綜合治理融入新型城鎮化建設和生態文明建設的總體布局，創新推動“多元化安置、開發式治理”，推進搬遷安置與生態治理、項目建設與產業調整協調發展。

1. 礦區概況

李嘴孜煤礦位于安徽省淮南市八公山區山王鎮，東南距淮南市區40 km，西距蚌埠市90 km，南距合肥市120 km。淮（南）利（辛）公路沿井田南部穿過，可直達井口。李嘴孜煤礦設計生產能力110×104 t/a，核定生產能力90×10⁴ t/a，開采上限-30 m，下限-1000 m，主采煤層為C₁₃、B_11b、B_9b、B_8b、B_7b、B_4b、A₃、A₁ 等煤層，劃分三個生產水平和一個延伸水平，分別為-200 m（-250 m）、-400 m、-530 m三個生產水平和-800 m延深水平，收作前有東二、西三、西四三個生產采區。因煤與瓦斯突出、長期虧損、賦存條件差等，要求在2016年底前關閉，退出產能90×104 t/a。李嘴孜煤礦東部以李Ⅴ線、C13煤層-530 m等高線垂線和F5斷層交面線的連線為邊界，與新莊孜礦相鄰；南至A1煤層；西至孔Ⅶ勘探線；北至C15煤層。走向長9.15 km，傾斜寬0.2～1.4 km，面積為6.0731 km²。李嘴孜煤礦主要水系為淮河，淮河自西向東由井田北部斜貫礦區東部，除淮河水流外，本區南部奧灰上方有一條人工排水溝，寬達4～6 m，長約5 km，為排洪、灌溉之用[1]。

2. 沉陷區基本情況介紹

大范圍、長時間的煤炭開采，在淮南市內形成多處大面積的采煤沉陷區。采煤沉陷區范圍及沉陷程度原則上呈現逐步動態增加的狀態，為了及時準確反映沉陷現狀及沉陷規律，沉陷區基礎數據的采用必須能反映沉陷現狀，本論文采用2021年底最新的采煤沉陷數據，基礎數據采用2020年三調變更調查數據，基本農田數據采用最新三區三線基本農田數據等基礎數據。

2.1 沉陷區形成的主要原因

由于井下煤炭資源開采形成采空區，導致地表發生沉降和塌陷形成沉陷區。

2.2 沉陷區現狀及主要特征

現場調查結果顯示，李嘴孜、新莊孜、謝一礦煤礦001沉陷區目前已達到穩沉階段，沉陷區內的養殖水面大多被當地農民合理利用起來。大面積的水面已被光伏發電利用。

李嘴孜煤礦沉陷區位于礦區西部和中部，沉陷區南北方向長約5.49km，東西方向長約7.66km，面積為18338.48畝[2]。

礦區范圍內，由于煤層回采后形成大面積的塌陷積水區，常年積水面積約2.39 km²。洪水期標高低于+20 m地段雨季易發生內澇，內澇水通過李嘴孜泵站排至淮河，泵站安裝4臺1200QH50-450型水泵，單臺流量11052 m³/h，揚程10.7 m；1臺700QH50-180型水泵，流量4320 m³/h，揚程11.5 m。水泵運轉正常。由于地下煤礦開采，造成沉陷區與新莊孜煤礦的沉陷區重疊，經過協商以礦權界線為基準劃分，李嘴孜煤礦采煤沉陷區的范圍由100 mm 和1500 mm等值線以及李嘴孜煤礦礦權界線確定。李嘴孜、新莊孜、謝一礦煤礦已閉坑，見圖1[3]。

2.3 采煤沉陷區核心區與毗鄰影響區基本情況

原淮南礦務局李嘴孜、新莊孜、謝一礦煤礦001沉陷區責任主體為原淮南礦務局李嘴孜煤礦、新莊孜煤礦和謝家集第一煤礦，屬于一般采煤沉陷區。

3. 主要成果

通過野外采煤沉陷區實地調查，室內矢量數據梳理整合，征求淮南市自然資源和規劃局和淮南市發改委意見，與所屬煤礦溝通了解等工作基礎上，項目組整理出李嘴孜煤礦沉陷區成果。

3.1 采煤沉陷區總體分布情況

原淮南礦務局李嘴孜煤礦責任主體為原淮南礦務局，煤礦已閉坑。根據調查現狀對采煤沉陷區進行整理，采煤沉陷區與礦權邊界線分布現狀圖見圖2。

李嘴孜煤礦采煤沉陷區沉陷總面積18457.48畝，其中，下沉值大于等于1.5m區域面積4385.32畝；沉陷區總面積中，涉及耕地面積8246.13畝；下沉值大于等于1.5m區域中的耕地面積652.41畝；沉陷區總面積中，涉及永久基本農田面積2567.42畝；下沉值大于等于1.5m區域中的永久基本農田面積57.64畝；沉陷區總面積中，涉及建設用地面積3518.96畝；下沉值大于等于1.5m區域中的建設用地面積337.75畝；沉陷區總面積中，涉及林草用地面積215.36畝；下沉值大于等于1.5m區域中的林草用地面積22.41畝。

3.2 采煤沉陷區影響土地利用現狀分布情況

①耕地

沉陷區涉及耕地面積8246.13畝；其中下沉值大于等于1.5 m區域中的耕地面積652.41畝。

②基本農田

沉陷區涉及永久基本農田面積2567.42畝；其中下沉值大于等于1.5 m區域中的永久基本農田面積57.64畝。

③建設用地及林草地

沉陷區涉及建設用地面積3518.96畝；下沉值大于等于1.5 m區域中的建設用地面積337.75畝；沉陷區總面積中，涉及林草用地面積215.36畝；下沉值大于等于1.5 m區域中的林草用地面積22.41畝。

3.3 采煤沉陷區土地受損情況

目前使用高分影像未及時更新，導致受損面積有所變化。

李嘴孜煤礦采煤沉陷區內受損區總面積4869.31畝，受損耕地面積1545.16畝，受損基本農田278.24畝，受損林草地26.33畝，受損建設用地835.24畝。

3.4 村莊搬遷情況

①礦權范圍內受采礦影響村莊情況李嘴孜煤礦礦權范圍內受采礦影響自然村5個；591戶；涉及2699人。

②需要搬遷村莊情況

李嘴孜煤礦需要搬遷自然村5 個；591戶；涉及2699人。

③已搬遷安置情況

李嘴孜煤礦已搬遷安置自然村5 個；591戶；涉及2699人。

3.5 綜合治理情況

截至2020年，李嘴孜煤礦已治理面積9582.92畝，恢復耕地面積4840.16畝，由于治理時采煤沉陷區未達到穩沉，已治理區再次塌陷積水區域面積3249.50畝（圖3）。

4. 沉陷區生態修復及監測建議

4.1生態修復目標

2021～2025年，淮南市規劃實施采煤沉陷區水系連通、鳳臺縣丁集沉陷區生態景觀與水系治理、新謝礦區采煤沉陷區綜合治理和市西部采煤沉陷區綜合治理等項目。通過對采煤沉陷區內地面沉陷、地裂縫等問題進行治理，消除地質災害隱患。通過對礦區遺留矸石、廢渣等固體廢棄物進行清理，同時治理沉陷區污染水體，消除環境污染。通過對沉陷區進行植被復綠，全面提升采煤沉陷區的生態環境。規劃實施18個采煤沉陷區生態修復和環境治理項目。其中謝家集區6個，八公山區5個，潘集區2個，鳳臺縣4個（含毛集實驗區2個），跨縣區1個。投資預算約為35.58億元，規劃治理面積約12萬畝，規劃投入資金35.58億元。

李嘴孜礦采煤沉陷區綜合治理項目為近期治理項目，該項目建設地點位于淮南市八公山區；實施主體為淮河能源控股集團；計劃投資4000萬元；擬建設期為2021年1月～2025年12月，共計5年。項目主要內容為李嘴孜煤礦采煤沉陷區內的塌陷水域岸線治理、基礎設施修復及生態環境修復。

根據治理區土地資源宜耕則耕、宜林則林、宜水則水、宜建則建、宜荒則荒等原則，充分考慮各類場地生態修復的礦山地質安全性、技術經濟可行性、生態系統的協調性和整體性，合理確定生態修復方向，得出淮南沉陷區的生態修復策略，修復方向主要分為土地復墾、水產養殖、建設濕地公園和綜合型生態修復模式等。[4]

4.2生態修復方向

李嘴孜煤礦已經閉坑，沉陷區處于穩沉狀態，對于穩沉區采取一次性規劃、多渠道治理、逐步完善的原則，宜耕則耕、宜林則林、宜水則水、宜建則建、宜荒則荒，結合“三調”確定治理修復方向。在對沉陷區生態環境進行修復和治理的基礎上，結合淮南市發展目標和發展戰略，挖掘沉陷區利用價值。通過整合資源，完善配套基礎設施和公共服務設施，大力發展現代農業、現代旅游業等產業，實現生態效益、社會效益和經濟效益的統一。“規劃”期間，對采煤沉陷區進行沉陷水域岸線治理、基礎設施修復及生態環境修復和提升，使得沉陷區與周邊地區和諧共融，并在此基礎上對沉陷區進行配套工程和開發建設，挖掘沉陷區利用價值。根據修復指導思想，沉陷區修復方向首先考慮修復為耕地。

4.3治理情況動態監測建議

李嘴孜煤礦穩沉區動態監測主要是對采煤沉陷區治理情況進行動態監測。主要任務是完善采煤沉陷區治理監測站點，采集采煤沉陷區治理信息，每年度開展全境采煤沉陷區動態監測。重點監測區域監測內容主要有：①土地利用情況，重點明確耕地、園地、林地、草地等面積。②生態環境狀況，水域、地形、植被（覆蓋率/郁閉度）等。③水土保持措施，當年或上一年重點工程安排情況，當年或上一年治理完成情況，主要包括治理面積，工程、植物等措施數量。④治理措施變化情況、林草覆蓋率變化、工程保存情況。主要采用遙感監測、野外調查、資料收集、統計分析等相結合的方法，選用優于16 m 空間分辨率的遙感影像，運用地理信息系統及遙感技術，通過土地利用、植被覆蓋及林緣線等遙感解譯，以及因子提取或統計資料分析，通過模型計算，分析評價采煤沉陷區治理分布及其動態變化情況。