淮北市礦山開(kāi)采引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題分析

韓久虎

（安徽省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，安徽 合肥 230001）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度顯著提升，煤礦開(kāi)采的規(guī)模、強(qiáng)度也逐漸加大，其間一些盲目開(kāi)采行為的存在，加劇了煤炭資源浪費(fèi)，而且還對(duì)地區(qū)水文地質(zhì)條件等造成破壞，引發(fā)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題?；幢笔杏胸S富的煤炭資源儲(chǔ)量，當(dāng)?shù)孛禾块_(kāi)采導(dǎo)致有地下采空區(qū)形成，引發(fā)地表大面積沉陷，農(nóng)田、城市建設(shè)用地也被破壞[1]。一旦水文地質(zhì)條件與供水出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)直接引發(fā)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題?；诖?，下面以淮北市為例討論煤礦開(kāi)采引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。

1 淮北礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件

①自然條件?；幢笔械靥幇不帐”辈?，國(guó)土總面積是2741km2，總?cè)丝跒?20萬(wàn)人。②水文條件。屬淮河水系，淮北市河流包括濉河、南沱河、閘河、澮河等。③地質(zhì)條件?；幢笔械貙?，區(qū)域地層屬華北地層大區(qū)晉冀魯豫地層區(qū)淮河地層分區(qū)淮北地層小區(qū)，本區(qū)地層以寒武—奧陶系、石炭—二疊系、第三系、第四系為主[2]。寒武-奧陶系位于丘陵地帶出露，多數(shù)被第四系覆蓋，石炭-二疊紀(jì)為關(guān)鍵的含煤地層，而且地表無(wú)出露。第三系厚度138m～349m，第四系厚度為50m～150m?？偨Y(jié)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件，按照地下水賦存條件、含水介質(zhì)空隙種類，可得出本區(qū)地下水有松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類巖溶裂隙水、碎屑巖類裂隙水、風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水這4種。

2 環(huán)境地質(zhì)的常見(jiàn)問(wèn)題

因淮北市煤礦開(kāi)采較為嚴(yán)重，已經(jīng)面臨礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，例如礦山地質(zhì)災(zāi)害、資源枯竭、環(huán)境污染。其中礦山地質(zhì)災(zāi)害的表現(xiàn)，包括地面塌陷、巖溶塌陷、地面沉降。巖溶塌陷方面，當(dāng)?shù)氐V山巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害共有2處，根本原因是劉橋一礦疏排礦坑水導(dǎo)致的小型塌陷。地面沉降方面，當(dāng)?shù)匕l(fā)生地面沉降以臨、海、童煤礦區(qū)為主，煤礦疏排礦坑水引發(fā)地下水位下降，在水流作用下土顆粒重新排列、組合、密實(shí)，降低了孔隙率，導(dǎo)致厚度變薄、土層壓縮，進(jìn)而出現(xiàn)地面沉降[3]。除此之外，淮北平原地區(qū)因煤礦過(guò)度開(kāi)采導(dǎo)致水文地質(zhì)條件與供水方面的問(wèn)題，還包括資源破壞、環(huán)境污染、礦山廢水污染等，這些環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題要在今后環(huán)境治理中予以解決。環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的具體分析如下。

（1）地面塌陷。當(dāng)?shù)氐V山開(kāi)采進(jìn)程中，有大量采空塌陷形成，一般以各大煤田采區(qū)為主要的分布區(qū)域。當(dāng)有采空塌陷形成之后，當(dāng)?shù)赝恋赜猛景l(fā)生了明顯變化，而且降低了原本土地利用價(jià)值，出現(xiàn)地面塌陷問(wèn)題，還會(huì)面臨嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。

（2）地面沉降?；幢逼皆乃缮⒊练e層發(fā)育四層含水層（組），其中深層地下水第四含水層（組）封閉，巖性變化大，巖性復(fù)雜，滲透性差，在水源補(bǔ)給方面難度較高[1]。臨、海、童煤礦區(qū)第四含水層（組）直接覆蓋在煤系地層之上，在疏干排水情況下，會(huì)加劇地下水位下降，同時(shí)松散地層形成等效附加應(yīng)力，隨之提高了土層有效應(yīng)力，將水、土之間的平衡破壞，如此一來(lái)含水層排水壓密之后有彈性變形現(xiàn)象生成。因?yàn)楹畬禹數(shù)装宀课徽承酝粒c水融合之后會(huì)向含水層方面不斷滲透，出現(xiàn)粘性土固結(jié)，長(zhǎng)此以往還會(huì)引發(fā)塑性變形、永久變形等問(wèn)題，這是地面沉降的關(guān)鍵性原因[2]。

（3）巖溶塌陷?；幢笔袚碛忻禾可a(chǎn)基地，地表水資源有限，所以城市供水一般是開(kāi)采巖溶地下水滿足用水需求，淮北市裂隙巖溶水的開(kāi)采已形成大面積地下水降落漏斗。煤礦開(kāi)采在煤層下部巖溶水的頂托壓力加大的情況下，往往會(huì)形成突水等事故，因此為減小深部巖溶水壓力，需要進(jìn)行深部疏排水，而由于巖溶水的互聯(lián)互通性，其煤礦深部巖溶水與煤礦區(qū)外圍巖溶水源地相聯(lián)，在巖溶發(fā)育與松散層接觸的有利部位、在長(zhǎng)年地下水開(kāi)采量較大且地下水位波動(dòng)較大的情況下，引發(fā)巖溶塌陷。

3 環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的解決辦法

3.1 治理模式

（1）采煤塌陷地治理模式。結(jié)合淮北平原環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的治理經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)礦山采空塌陷區(qū)的治理，務(wù)必要立足于多個(gè)方面，采用復(fù)墾造地、營(yíng)造林地等方式，改善礦區(qū)環(huán)境[3]。參考積累的可行治理舉措，遵循因地制宜原則，采煤塌陷地的治理，分別從深層塌陷區(qū)、淺層塌陷區(qū)等方面完善治理模式。

①深層塌陷區(qū)——水產(chǎn)養(yǎng)殖治理?；幢逼皆拿禾科骄刹擅簩釉?-7層之間，可采厚度為5.5m～13m。這種多煤層開(kāi)采模式的應(yīng)用，使塌陷區(qū)深度更深，范圍更廣。根據(jù)本地區(qū)特點(diǎn)，可以采用水產(chǎn)養(yǎng)殖治理模式。②淺層塌陷區(qū)--挖塘造地治理。淺層塌陷區(qū)適合種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖，采用該復(fù)墾模式的核心在于“挖深墊淺”，造地、挖塘充分融合，應(yīng)用泥漿泵抽取、推土機(jī)搬運(yùn)兩種方法，搭建當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)。③填充塌陷坑--城鎮(zhèn)建設(shè)治理。堆放煤矸石、塌陷區(qū)治理可以同步展開(kāi)，因?yàn)槊喉肥陌l(fā)熱量比較低，所以可將其當(dāng)作填料，在塌陷區(qū)造地中起到填充的效果，后期開(kāi)展城市建設(shè)與工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)。④淺深層塌陷區(qū)--混合超前治理?；幢笔匈Y源枯竭型城市礦山地質(zhì)環(huán)境治理中，對(duì)現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)塌陷區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一治理，通過(guò)預(yù)測(cè)塌陷區(qū)范圍，合理布局挖填工程量，使之形成大面積可利用土地與坑塘水面，產(chǎn)生了較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

（2）采煤塌陷村莊搬遷模式。總結(jié)環(huán)境地質(zhì)與煤礦開(kāi)采治理的經(jīng)驗(yàn)，淮北平原現(xiàn)有采煤塌陷區(qū)的村莊搬遷安置、城鎮(zhèn)建設(shè)、新農(nóng)村建設(shè)與工礦建設(shè)等項(xiàng)目有機(jī)結(jié)合，并且在治理實(shí)踐過(guò)程中總結(jié)出四種對(duì)應(yīng)的治理模式。立足于地礦統(tǒng)籌、部門協(xié)作、上下聯(lián)動(dòng)三個(gè)層面構(gòu)建完善的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，為采煤塌陷區(qū)的村莊搬遷環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題治理明確新思路。

①城郊社區(qū)型治理模式。主城區(qū)周圍已經(jīng)出現(xiàn)塌陷村莊，采集農(nóng)民意愿之后可在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)公寓，參照城鎮(zhèn)中居民住宅小區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，使農(nóng)民群眾歸納到城市居民管理范疇內(nèi)，失地農(nóng)民也可以作為城市居民社保對(duì)象。采用統(tǒng)一性規(guī)劃與建設(shè)、集中安置的方法，建設(shè)新的居民小區(qū)。例如淮北市采用城郊社區(qū)型治理模式，主城區(qū)南部建設(shè)仁和小區(qū)，總共占地面積達(dá)到了465畝，新建住宅樓數(shù)量共計(jì)108棟，項(xiàng)目投資約為5億元，集中安置數(shù)量為4286戶、1.2萬(wàn)人。城郊社區(qū)型治理模式與傳統(tǒng)分配宅基地模式相比，可以有效節(jié)約土地、提高土地集約化、利用率。②依鎮(zhèn)建村型治理模式。這一治理模式主要以所在范圍內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施資源、公共事業(yè)資源為對(duì)象，將已經(jīng)出現(xiàn)塌陷問(wèn)題的村莊全部集中搭配小城鎮(zhèn)，集合所有失地農(nóng)民，采用城鎮(zhèn)化管理方法，既能夠?qū)崿F(xiàn)小城鎮(zhèn)人口聚集，又可以拓寬規(guī)模，加快實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化。小城鎮(zhèn)建設(shè)與發(fā)展期間，工業(yè)園區(qū)與城鎮(zhèn)三產(chǎn)具有非常重要的意義，為搬遷農(nóng)民提供再就業(yè)的機(jī)會(huì)。政府部門遵循因地制宜原則，考慮新農(nóng)場(chǎng)建設(shè)會(huì)運(yùn)用到小城鎮(zhèn)中現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施資源，所以制定了“小村并大村”方案，采用統(tǒng)建模式。新建小區(qū)由所有村民自主負(fù)責(zé)，所有基礎(chǔ)設(shè)施資源均可以實(shí)現(xiàn)村民共享，為廣大村民的日常生活、工作提供便利。③礦村結(jié)合型治理模式。礦村結(jié)合型治理模式是以煤礦這一類基礎(chǔ)設(shè)施為對(duì)象，將發(fā)生塌陷問(wèn)題的村莊集中搬遷到礦區(qū)，再通過(guò)礦區(qū)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)置、社會(huì)資源等，實(shí)現(xiàn)新村建設(shè)與村民搬遷。例如淮北市在環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題治理進(jìn)程中，濉溪縣新建了五溝礦區(qū)和臨渙礦區(qū)，采礦企業(yè)遵循“先搬遷、后開(kāi)采”這一基本原則，在與政府部門商討之后制定規(guī)劃，提前將村民搬遷計(jì)劃上報(bào)。后期遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、尊重群眾、方便生活、節(jié)約用地、避免重建”一系列基本原則，提前展開(kāi)現(xiàn)有壓煤村莊的集中搬遷。一方面提高了塌陷區(qū)所有搬遷群眾的人身安全與財(cái)產(chǎn)安全，另一方面也為當(dāng)?shù)氐氐V發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境。④中心聚集型治理模式。中心聚集型治理模式的應(yīng)用，要將現(xiàn)有行政區(qū)劃限制突破，以中心村為對(duì)象充分劃分搬遷范圍。這一環(huán)節(jié)要重點(diǎn)關(guān)注“小村并大村，強(qiáng)村帶弱村”，已經(jīng)出現(xiàn)塌陷的村莊集中展開(kāi)搬遷，所有配置資源也要合理分配，實(shí)現(xiàn)資源利用價(jià)值達(dá)到最大。例如淮北市杜集區(qū)礦山集鎮(zhèn)下柳園村，原本并不屬于城市規(guī)劃區(qū)域內(nèi)，經(jīng)過(guò)地礦雙方協(xié)商，根據(jù)“布局合理、設(shè)施配套、環(huán)境整潔、村居秀美”這一原則展開(kāi)統(tǒng)籌規(guī)劃、建設(shè)，使得該地區(qū)所有村民搬入到新規(guī)劃的小區(qū)中。除此之外，為了方便村民日常生活與生產(chǎn)，規(guī)劃地區(qū)內(nèi)重新興建了超市、衛(wèi)生所與老年活動(dòng)中心等，優(yōu)化基礎(chǔ)配套設(shè)施，為村民的生活、工作提供諸多便利。

3.2 優(yōu)化建議

根據(jù)淮北平原煤礦開(kāi)采現(xiàn)狀與環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的治理，為了緩解水文地質(zhì)條件、供水引發(fā)問(wèn)題，提出以下幾點(diǎn)建議：①結(jié)合環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題治理情況，對(duì)現(xiàn)有制度內(nèi)容進(jìn)行完善。尤其是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，礦區(qū)采煤塌陷、村莊搬遷必然會(huì)有源源不斷的新情況出現(xiàn)，當(dāng)?shù)卣块T也應(yīng)該要積極制定應(yīng)對(duì)舉措，完善治理模式與制度，為當(dāng)?shù)鼐用竦那猩頇?quán)益提供保障。②建議在環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題治理工作中加大資金投入，所有責(zé)任主體與當(dāng)?shù)氐牡V山企業(yè)，也必須認(rèn)識(shí)到自身在塌陷區(qū)治理工作中承擔(dān)的職責(zé)，按照“自然資源部關(guān)于探索利用市場(chǎng)化方式推進(jìn)礦山生態(tài)修復(fù)的意見(jiàn)（自然資規(guī)[2019]6號(hào)）”等相關(guān)政策，立足于環(huán)境地質(zhì)治理、土地復(fù)墾與采煤塌陷區(qū)治理等方面項(xiàng)目申報(bào)，并用好用活礦山地質(zhì)環(huán)境治理基金。③完善采煤塌陷區(qū)治理模式、壓煤村莊搬遷協(xié)調(diào)制度，明確各個(gè)協(xié)調(diào)主體，實(shí)現(xiàn)責(zé)任主體之間的良好交流，解決環(huán)境地質(zhì)治理出現(xiàn)的問(wèn)題。④采用置換方法將搬遷村莊用地指標(biāo)的相關(guān)問(wèn)題及時(shí)解決。拆遷舊址、搬遷新址可以作為擬置換用地、被置換用地，運(yùn)用封閉管理模式完成置換。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，淮北市因?yàn)槊旱V開(kāi)采，導(dǎo)致當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件變化，出現(xiàn)嚴(yán)重的地面塌陷問(wèn)題、地下水位下降的問(wèn)題，長(zhǎng)此以往會(huì)威脅到生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。為此，當(dāng)?shù)卣块T與相關(guān)企業(yè)均投入到環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的治理中，增加資金投入，提出多元化治理模式與方法，避免水文地質(zhì)條件對(duì)環(huán)境地質(zhì)帶來(lái)影響，也可以保證當(dāng)?shù)鼐用窀哔|(zhì)量的生活環(huán)境。