開灤煤礦地表塌陷治理途徑研究

龐鳳嶺

摘要：煤礦地區(qū)經(jīng)過(guò)多年原煤開采，必然在地質(zhì)方面會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題，造成地表塌陷就是其中之一。這一環(huán)境問(wèn)題給社會(huì)和人類帶來(lái)非常大的不良影響。因此，加強(qiáng)煤礦區(qū)地表塌陷治理勢(shì)在必行，這是一項(xiàng)復(fù)雜而浩大的任務(wù)。文章以開灤煤礦作為討論對(duì)象，全面分析了開灤煤礦的地表塌陷現(xiàn)狀以及對(duì)應(yīng)的整治方式。

關(guān)鍵詞：開灤煤礦；地表塌陷；治理途徑

中圖分類號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）20-0100-02

開灤煤礦位于河北省唐山市，屬于地面塌陷災(zāi)害嚴(yán)重地區(qū)的典型代表。其中的錢家營(yíng)礦業(yè)公司位于豐南區(qū)錢家營(yíng)鎮(zhèn)，詳細(xì)的地理方位為：117°28′E，39°N，井田處在開平煤田向斜東南端的西南側(cè)。該煤井淺的部位煤層展現(xiàn)出露頭線，深的部位到各個(gè)煤層下方1200米底板等高線，該井田平均走向長(zhǎng)度為16.9千米，傾斜寬大概在4.7～8.8千米范圍內(nèi)，可開采面積達(dá)到88.3平方千米。

這一煤井區(qū)域北倚燕山，南部瀕臨渤海，平原地形明顯，屬于浩瀚寬闊的沖擊平原。地勢(shì)起伏小，自東北向西南逐漸下降。整個(gè)地形標(biāo)高在+24.6～17米范圍內(nèi)，地表坡度大概在千分之一。從最初20世紀(jì)70年代投產(chǎn)建設(shè)，其年產(chǎn)量達(dá)到400萬(wàn)t。隨著各項(xiàng)現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的投入使用，其年量已經(jīng)達(dá)到550萬(wàn)t/a，截至2009年，根據(jù)礦業(yè)權(quán)威部門的調(diào)查顯示：其生產(chǎn)能力已經(jīng)上升至600萬(wàn)t/a。

這一井田煤系地層為石灰系上統(tǒng)與二疊系下統(tǒng)，煤系地層總體厚度大概為500米，其中煤層大概在19.79米，煤的含量為3.96%，該處煤的種類主要為肥煤，有大概30%的焦煤。所開采的煤礦可以用作發(fā)電或者取暖，其中的焦煤能夠用來(lái)煉制鋼鐵。

1 煤礦地表塌陷所造成的破壞分析

1.1 土地資源的損毀影響糧食生產(chǎn)

出現(xiàn)塌方的地方，由于形成地勢(shì)相對(duì)較低的坑洼地，就會(huì)造成水體淤積，淹沒(méi)農(nóng)田，使很多原本豐收的農(nóng)用耕地絕收，坍塌的外圍地區(qū)由于地勢(shì)高低起伏，會(huì)對(duì)澆灌帶來(lái)更多非常不利的影響，導(dǎo)致糧食大規(guī)模減產(chǎn)，根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，自煤礦開采的幾十年來(lái)，由于塌陷所造成的絕產(chǎn)農(nóng)田已經(jīng)達(dá)到3萬(wàn)多畝，由此所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失是不可低估的。

1.2 對(duì)地面建筑物的破壞

建筑物的牢固與否很大程度取決于地基的穩(wěn)定性與牢固度，一旦地面出現(xiàn)塌陷就會(huì)嚴(yán)重影響到建筑物的安全，進(jìn)而影響到人類生產(chǎn)、生活甚至是生命的安全。涉及到塌陷區(qū)居民的搬遷與安置問(wèn)題，造成大量的人力、物力、財(cái)力的投入。同時(shí)，給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多不便。

1.3 導(dǎo)致其他環(huán)境問(wèn)題與社會(huì)問(wèn)題

礦區(qū)地表塌陷還會(huì)引發(fā)多重環(huán)境問(wèn)題與社會(huì)矛盾，例如：地貌質(zhì)量受影響，水污染、生物生態(tài)系統(tǒng)甚至都會(huì)被損害等等。雖然農(nóng)民獲得了一些賠償和補(bǔ)助，暫時(shí)得到了安撫，可是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看卻面臨著就業(yè)問(wèn)題，生存面臨著威脅，由此會(huì)引發(fā)一些深刻的社會(huì)矛盾，而且在搬遷過(guò)程中又涉及到多方利益問(wèn)題，甚至?xí)?duì)新建地區(qū)帶來(lái)不良影響。

在河流與交通設(shè)施經(jīng)過(guò)的塌陷區(qū)會(huì)造成河堤下沉，交通設(shè)施出現(xiàn)問(wèn)題，例如：鐵路路基的沉降與軌道偏離及交通設(shè)施破壞，帶來(lái)的水災(zāi)以及事故災(zāi)害形成隱患。在水體管道與輸氣或排污管道出現(xiàn)的塌陷會(huì)造成管道破裂，影響人們正常日常生活及生命安全。

很多的塌陷地區(qū)都已經(jīng)形成了積水溝渠，一些溝渠洼地成為了工業(yè)或生活排污地，造成原本健康的生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重污染的威脅。

2 地表塌陷治理途徑研究

煤礦地表塌陷屬于非常常見(jiàn)的現(xiàn)象，世界各國(guó)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題的嚴(yán)重性，開始著手探究解決這一問(wèn)題的方法。例如：捷克自20世紀(jì)50年代便著手礦區(qū)塌陷治理，通過(guò)還田、還林，在塌陷區(qū)修建湖泊、建魚塘、修建森林公園等。通過(guò)這種方式提高了礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量，也同時(shí)帶動(dòng)了礦區(qū)多種經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)

效益。

開灤煤礦區(qū)屬于地表塌陷較為嚴(yán)重的地區(qū)之一，需要一個(gè)較長(zhǎng)的治理周期，因此要做好治理的分期規(guī)劃工作。優(yōu)先著手塌陷最嚴(yán)重的地區(qū)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)性針對(duì)塌陷地區(qū)進(jìn)行綜合治理，在嚴(yán)重地區(qū)的治理完成后再逐步深入開展其他塌陷地區(qū)的治理工作。

2.1 主要的治理方法體現(xiàn)為：“移山填?！保骈_發(fā)

循環(huán)利用開采煤礦后所留下的煤泥以及煤石以及附近的工業(yè)廢渣材料等來(lái)對(duì)附近的塌陷區(qū)進(jìn)行填補(bǔ)、充實(shí)，使一些塌陷坑地重新成為農(nóng)田耕地以及通過(guò)人工造林的方式還林復(fù)地。

2.1.1 煤矸石填充塌陷區(qū)造地。煤矸石堆積占用空間，其釋放有害氣體與粉塵嚴(yán)重污染環(huán)境，將其用作塌陷區(qū)填充料再進(jìn)行壓實(shí)處理，可成為良好的建筑用地，這樣達(dá)到了消除污染、擴(kuò)展增加土地的效果，解決了土地短缺的問(wèn)題，使煤矸石變廢為寶，帶來(lái)了一定的環(huán)境效應(yīng)。

2.1.2 粉煤灰填充塌陷區(qū)造林。在洗煤廠等地區(qū)也容易出現(xiàn)塌陷區(qū)，可以在這些地區(qū)用粉煤灰來(lái)填充，在通過(guò)覆土的方式創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)林。這樣就有效克服了粉煤灰占用空間、污染空氣的困難，同時(shí)所建造的經(jīng)濟(jì)林可以作為一個(gè)有機(jī)的生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮良好的生態(tài)效應(yīng)。

2.2 塌陷區(qū)復(fù)墾與水區(qū)治理措施

要根據(jù)所在礦區(qū)的社會(huì)環(huán)境條件以及經(jīng)濟(jì)狀況以及塌陷區(qū)的塌陷狀況來(lái)分析具體的治理措施。

2.2.1 對(duì)于深淺并存分布的復(fù)雜塌陷區(qū)，可以實(shí)行間作復(fù)墾方法，發(fā)展一些副業(yè)，例如：養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)等；塌陷較深地區(qū)開發(fā)成為魚塘，魚塘上養(yǎng)鴨，岸堤種植瓜菜，土坡地方種植果樹等等。這樣就形成了一個(gè)良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)，達(dá)到水陸并用的效果，也為農(nóng)民帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)收益。

2.2.2 對(duì)于規(guī)模較大的塌陷積水區(qū)，例如：千萬(wàn)平方米的塌陷水域則可以充分利用其優(yōu)勢(shì)，開發(fā)水上樂(lè)園、森林公園以及游泳館與賽車場(chǎng)等多項(xiàng)娛樂(lè)場(chǎng)地。這樣一方面有效改善了礦區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境與社會(huì)環(huán)境，為當(dāng)?shù)厥忻裉峁┝吮憷?。另一方面也帶?dòng)了礦區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與繁榮，整體來(lái)看具有良好的環(huán)境和社會(huì)效益。

經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的整治，預(yù)期目標(biāo)已經(jīng)完成，創(chuàng)造開發(fā)了新水面12936畝，新建公園2000多畝，還田還林面積達(dá)到2000多畝，隨之消化煤灰、廢物工業(yè)料達(dá)到幾千萬(wàn)t，這些廢物成為塌陷填料，不僅穩(wěn)固了地基，也控制了由于不合理地方所占用的空間，改善了環(huán)境質(zhì)量，節(jié)約了土地，從而緩解了社會(huì)矛盾，產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益與社會(huì)效益。

3 結(jié)語(yǔ)

礦區(qū)地表塌陷原本是困擾人們的一大難題，但是如果采取科學(xué)的整治方法，改善礦區(qū)環(huán)境條件，變廢為寶，積極利用塌陷區(qū)的地理特征進(jìn)行科學(xué)開發(fā)與維護(hù)定會(huì)受到良好的效果，會(huì)為當(dāng)?shù)厝藗兊纳顜?lái)舒適的環(huán)境，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的集中統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)

[1] 舒儉民，王永驥，劉曉泰.礦山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)

[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2010， 8（3）：72-75.

[2] 白中科，趙景逵，朱蔭湄.試論礦區(qū)生態(tài)重建[J].自然資源學(xué)報(bào)，2012，14（1）：35.

[3] 孫紹先，李樹志.我國(guó)煤礦土地復(fù)墾與塌陷區(qū)綜合治理的技術(shù)途徑[J].中國(guó)土地科學(xué)，2009.

[4] 中華人民共和國(guó)國(guó)家煤炭工業(yè)局.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程[S].北京：煤炭工業(yè)出版社，2010.

[5] 陜西煤炭工業(yè)學(xué)校地方煤礦設(shè)計(jì)院.陜西省旬邑縣燕家河煤礦礦井?dāng)U建初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書[S].2009.