攀枝花煤炭采空區(qū)綜合治理模式研究

溫 鵬

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 610072)

0 前 言

攀枝花市礦產資源豐富，其中煤炭保有儲量7.08 億t，主要分布區(qū)域在攀枝花仁和區(qū)、西區(qū)及鹽邊縣等地，其中仁和區(qū)太平鄉(xiāng)境內分布有典型的煤炭采空區(qū)。隨著煤炭資源長期不斷地大規(guī)模開采，尤其是改革開放后，地方煤礦、集體煤礦、私營煤礦及私挖盜采的淺表性開采，造成了較大范圍的煤炭采空沉陷區(qū)。采煤區(qū)域內地表沉陷，居民房屋垮塌沉陷，地表水位下降，生態(tài)環(huán)境惡化，污染嚴重，直接影響居民群眾的生活質量，為改善煤炭采空區(qū)城鎮(zhèn)居民的生存發(fā)展條件，需推進和加快攀枝花煤炭采空區(qū)綜合治理。為達到綜合治理的目的，本文結合攀枝花采空區(qū)土地資源以及豐富太陽能資源，提出了以光伏產業(yè)效益推動煤炭采空區(qū)移民安置、產業(yè)升級、生態(tài)修復以及基礎設施改造升級的綜合治理策略。

1 煤炭采空區(qū)地質條件及土地現狀

1.1 煤炭采空區(qū)地質條件

攀枝花仁和區(qū)地處青藏高原東南緣，雅礱江下游川、滇兩省交界處，地形為攀西裂谷深切割侵蝕中山類型，雅礱江、金沙江、安寧河在此交匯。區(qū)域屬侵蝕、剝蝕中山丘陵、山原峽谷地貌，具有山高谷深，盆地交錯分布的特點，地勢由西北向東南傾斜，山脈走向近于南北。區(qū)內山脈和主干河流受構造控制明顯，山川呈南北延伸、東西排列，呈現出山原與峽谷交替出現逶迤連綿的地貌景觀。地勢南高北低西部地形切割較深，太平鄉(xiāng)、前進鎮(zhèn)地形以構造侵蝕中山和高山地形和河谷階地為主。

區(qū)域內地層出露較全，從元古界至新生界均有出露。太平鄉(xiāng)、前進鎮(zhèn)煤炭采空區(qū)出露第四系和第三系昔格達組松散地層，其次為前震旦系花崗巖、閃長巖、正長巖等巖漿巖地層。

煤炭采空區(qū)處于山脊和丘陵部位，受地形、巖性和地質構造的影響，其物理地質作用主要表現為巖體風化、滑坡、崩塌現象，而在陡壁處巖體卸荷作用明顯。地質災害主要有地面沉陷、滑坡、泥石流、不穩(wěn)定斜坡等。

對于采煤形成的滑坡，由于邊坡受開采影響，結構松散、穩(wěn)定性差，而對于泥石流溝，溝內堆積的煤渣等廢棄物等，易形成物源，加劇了泥石流的發(fā)育，工程建設需避開地質災害的影響區(qū)。

1.2 煤炭采空區(qū)土地現狀

攀枝花市煤礦開采主要以礦洞掘采為主，少量為露天加礦洞掘采。由于攀枝花市煤礦采用礦洞掘采的方式，待煤炭采空后，地下出現空洞，地下水位下降，導致地表沉降、塌陷、開裂，致使周圍居民無法正常居住。由于在開礦過程中地下水位下降，導致土壤水分喪失，植被干枯導致土地荒蕪，例如位于攀枝花的大寶鼎礦區(qū)從開發(fā)至今，約采出煤量1億t，采場總容積7.45×107m3。大寶鼎礦區(qū)采場地面原為村莊、耕地及荒地，開采后，地面塌陷，地下水位降低，原有耕地、水田、植被遭到破壞，礦區(qū)內的居民被迫遷移，排矸場地原為山溝，建為排矸場后原有的植被、農田全部被排棄的矸石所覆蓋，原生植物消滅殆盡。

各類小煤窯的開采，特別是違法小井的私挖濫采，到處開井口、建煤倉、修公路，建臨時房屋，亂排矸石，砍伐樹木等活動，除造成地面塌陷引起的各種破壞外，還占據和破壞了很多土地，使地表樹木、草等植被幾乎破壞殆盡，造成大量水土流失，滑坡、泥石流等災害也時有發(fā)生，給地面生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。

2 采空區(qū)綜合治理方案

2.1 光伏基地建設

攀枝花煤炭采空區(qū)土地現狀多為荒地，且攀枝花地區(qū)太陽能資源豐富，在采空區(qū)規(guī)劃光伏基地能有效用太陽能資源和土地資源。根據攀枝花仁和氣象站多年平均(1980至2012年)統(tǒng)計數據，攀枝花年平均太陽輻射量為5 912 MJ/m2，年日照時數2 648 h，太陽能資源開發(fā)價值較大。攀枝花位于四川省西南部川滇交界處，成昆鐵路和省道、國道縱貫全境。對外交通有關的主要線路包括S214、S310、S216及成昆鐵路，光伏基地建設的光伏組件及建筑材料主要采用公路運輸及鐵路運輸，至場址的道路運輸條件基本滿足要求。鋼筋、鋼材、水泥、砂石料及柴油等可就近購買。施工用水及生活用水考慮就近抽取河水、運水車運輸或蓄水池蓄水解決。因此，采空區(qū)光伏電站的建設條件很好。

結合攀枝花仁和區(qū)大寶鼎煤礦采空區(qū)的邊界范圍，按光伏選址原則進行規(guī)劃。在仁和區(qū)寶鼎煤礦采空區(qū)共規(guī)劃15個光伏場址，其中仁和區(qū)太平鄉(xiāng)13個場址，前進鎮(zhèn)2個場址，規(guī)劃光伏電站總容量為520 MW，年發(fā)電量為70 200 萬kW·h，項目總投資約31.2億元。各規(guī)劃場址分布見圖1，各規(guī)劃場址規(guī)模及電量估算見表1。

煤炭采空區(qū)光伏發(fā)電項目的建設、后期配套電站組件的清洗可增加大量就業(yè)崗位，有利于實現煤炭采空區(qū)居民生產安置，同時帶動太陽能相關產業(yè)的發(fā)展。光伏發(fā)電項目的實施規(guī)劃，加快了攀枝花新能源電力項目發(fā)展的步伐，把陽光轉變?yōu)樵丛床粩嗟碾娔埽瑸轫椖克诘貐^(qū)經濟建設提供有力的電力保障。太陽能的開發(fā)利用將節(jié)約和替代大量化石能源，顯著減少污染物和溫室氣體排放，促進人與自然的協(xié)調發(fā)展，對全面建設和諧社會起到重要作用，有力地推進經濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。

圖1 仁和區(qū)太平鄉(xiāng)、前進鎮(zhèn)光伏場址規(guī)劃示意

表1 仁和區(qū)煤炭采空區(qū)規(guī)劃光伏場址規(guī)模及電量估算

2.2 采空區(qū)基礎設施建設

2.2.1 交通道路規(guī)劃

根據光伏基地的總體規(guī)劃，為了滿足光伏建設需要，擬對采空區(qū)光伏基地進行道路規(guī)劃。同時兼顧采空區(qū)多個產業(yè)需要發(fā)展需要，統(tǒng)籌考慮采空區(qū)道路建設、升級，最終形成以光伏基地為基礎的道路覆蓋網。進一步增加農村公路的通達深度、通暢能力，進一步完善農村道路結構，全面提升鄉(xiāng)村路網通達、通暢能力，顯著改善鄉(xiāng)村道路條件，使鄉(xiāng)村道路與省道、縣道、鄉(xiāng)道等各級道路之間形成快速連接的交通網絡。根據光伏基地的總體規(guī)劃，擬建為路面寬4 m碎石道路，道路規(guī)劃共84.6 km，投資根據相關工程經驗，投資指標按80萬/km估算，總投資約為6 768萬元。

2.2.2 供水工程規(guī)劃

本著集中供水與分散供水相結合的原則，根據采空區(qū)的水資源情況和地形特征，規(guī)劃在鎮(zhèn)區(qū)、移民安置點以及中心村采用集中式供水，農業(yè)產業(yè)園以及基層村采用分散式供水和集中式供水相結合的方式。山區(qū)散居農戶取用山溪水、地下水以及雨水等，建造分散式供水工程。

離城鎮(zhèn)較近的光伏基地綜合服務區(qū)，規(guī)劃從城鎮(zhèn)供水管網引入一根管道，供服務區(qū)內生產及生活用水。離城鎮(zhèn)較遠的光伏基地綜合服務區(qū)，規(guī)劃在服務區(qū)內設置給水站。給水站供服務區(qū)內生活、消防用水，并提供項目生產用水水源。其中，給水站包括生產消防合用水池兩座、生產用水泵兩臺(一用一備)、消防泵兩臺(一用一備)、一座生活水箱、一套生活變頻供水機組和一套紫外線消毒設備。各光伏場址的生產區(qū)域不再設置給水管網，各個地塊的清洗組件及澆灑道路用水均由灑水車從服務區(qū)生產給水管網的取水口取水。

根據規(guī)劃區(qū)開發(fā)建設條件，合理確定各供水設施的近遠期建設規(guī)模，合理進行供水管網等配套建設。

2.3 移民搬遷安置

煤礦采空區(qū)范圍為攀枝花市仁和區(qū)前進鎮(zhèn)和太平鄉(xiāng)，根據區(qū)縣政府相關摸底調查，采空區(qū)范圍內仁和區(qū)前進鎮(zhèn)涉及1 725人、575戶，其中急需搬遷194戶，582人；太平鄉(xiāng)涉及3 984人、1 328戶，其中急需搬遷346戶，1 038人。根據采空區(qū)搬遷安置的實際情況，農村居民采取“農業(yè)集中安置、農業(yè)分插安置、城鎮(zhèn)安置、貨幣安置、農業(yè)后靠安置和社會保障安置”六種安置方式進行安置。按往年搬遷安置人均費用約為12萬/人，總計需要6.85億元，其中仁和區(qū)太平鄉(xiāng)共需4.78億元，仁和區(qū)前進鎮(zhèn)共需2.07億元。

2.4 發(fā)展農林產業(yè)

煤炭采空區(qū)光伏基地規(guī)劃及開發(fā)，帶來采空區(qū)道路、水利設施等基礎設施進行升級改造，解決了采空區(qū)交通不便、水源不足的問題，給采空區(qū)農業(yè)及林業(yè)發(fā)展帶來發(fā)展契機。通過光伏產業(yè)的發(fā)展，充分利用采空區(qū)土地資源以及產業(yè)發(fā)展規(guī)劃優(yōu)勢，加強農林業(yè)與光伏產業(yè)互補優(yōu)勢，打造煤炭采空區(qū)新的農業(yè)基地，推動區(qū)域產業(yè)構建煤炭采空區(qū)可持續(xù)發(fā)展農林產業(yè)體系。在采空區(qū)范圍內利用荒坡、未利用地等進行經濟作物種植，考慮光伏基地的場址分布進行農林產業(yè)規(guī)劃布置。

經規(guī)劃布置，農林產業(yè)規(guī)劃分布在仁和區(qū)太平鄉(xiāng)、前進鎮(zhèn)總面積約4.35萬畝，以種植經濟林芒果0.2萬元/畝為例，采空區(qū)農林規(guī)劃總投資為8 700萬元。

2.5 采空區(qū)生態(tài)修復

攀枝花煤礦采空區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與恢復總目標是通過水污染治理、煤礦遺棄地治理、土地整理、植被恢復等措施，山水林田湖草生態(tài)環(huán)境建設修復煤礦采空區(qū)生態(tài)環(huán)境，治理和預防因移民安置及光伏基地建設產生新增水土流失和環(huán)境破壞，滿足區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護和經濟發(fā)展的要求，對促進攀枝花經濟結構轉型，改善人民生活條件，維護社會和諧穩(wěn)定，走環(huán)境可持續(xù)發(fā)展之路具有重要意義。

煤炭采空區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與恢復規(guī)劃以煤礦采空區(qū)生態(tài)修復與環(huán)境保護為主，重建煤礦采空區(qū)生態(tài)系統(tǒng)。同時對規(guī)劃光伏基地及移民安置區(qū)建設及運行期間可能產生的環(huán)境問題輔以配套治理措施，防止對生態(tài)環(huán)境造成二次污染與破壞。采空區(qū)光伏項目實施后，通過土地復墾、復受污染土壤、重建生態(tài)系統(tǒng)，將有效遏制礦區(qū)環(huán)境的惡化，不僅能防止周邊生態(tài)系統(tǒng)退化，減少修復土地的水土流失，還能有效治理地質災害隱患，提高森林覆蓋率可提高植物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性與穩(wěn)定性，吸引周邊動物群落的回遷，增加動物群落多樣性，達到植物和動物群落的動態(tài)平衡。

3 資金籌措與保證措施

3.1 資金籌措

采空區(qū)區(qū)光伏電站投資資金主要由相關企業(yè)承擔，由攀枝花政府選擇企業(yè)進行光伏項目投資開發(fā)，光伏電站建成后，政府按0.05 元/kW·h提取發(fā)電收益作為采空區(qū)綜合治理資金。根據光伏基地開發(fā)時序，光伏基地520 MW項目建設完成后，政府可從光伏基地項目中累計提取綜合治理資金約15 221 萬元。同時，其他資金來源還包括農業(yè)、畜牧、水利、國土、交通、扶貧、財政等上級部門項目資金和縣本級財政資金。

3.2 保證措施

為實現光伏基地建設定位目標，保證光伏基地開發(fā)建設有序高效，建議各級政府成立基地開發(fā)建設領導組，負責光伏基地規(guī)劃、建設及實施管理工作，建立統(tǒng)籌協(xié)調、實施監(jiān)督的管理機制，規(guī)范推進管理工作機制保障規(guī)劃實施。同時提出光伏基地管理辦法，包括光伏基地投資商優(yōu)選方案、項目用地辦法、基地建設技術標準以及項目驗收考核辦法等基地建設管理支持政策和方案。

鼓勵實力強、業(yè)績好的企業(yè)參與光伏發(fā)電基地各產業(yè)的投資建設，以履行社會責任為出發(fā)點，通過各種方式支持光伏工程的實施。

根據采煤沉陷區(qū)不同區(qū)域的生態(tài)條件，有效提高各類資源利用效率。根據地區(qū)經濟發(fā)展情況，統(tǒng)籌扶貧政策、光伏產業(yè)發(fā)展政策及國家出臺的相關稅收、價格、金融及電網服務政策。

4 結 語

推進和加快攀枝花煤炭采空區(qū)綜合治理，充分利用攀枝花采空區(qū)士地資源以及豐富的太陽能資源，在煤炭采空區(qū)進行光伏基地規(guī)劃，以光伏產業(yè)效益推動煤炭采空區(qū)移民安置、產業(yè)升級、生態(tài)修復以及基礎設施改造升級的綜合治理，同時以基地建設為依托，進一步創(chuàng)新開發(fā)管理方式， 提供高效服務，統(tǒng)籌推進煤炭采空區(qū)產業(yè)發(fā)展、農民增收與生態(tài)環(huán)境治理問題，加快推進光伏發(fā)電技術進步和產業(yè)升級，促進資源型地區(qū)能源發(fā)展方式轉變，是未來光伏產業(yè)發(fā)展的方向。目前各地已開始積極探索光伏發(fā)電技術進步、成本下降與環(huán)境綜合治理相結合等方式。本文提出的綜合治理模式對研究煤炭采空區(qū)的恢復治理和合理開發(fā)利用具有一定實用價值。