浅谈采煤塌陷区矿山地质环境的治理

前言

煤炭矿产资源在我国能源结构中占有重要位置，然而，煤炭资源开发却存在着一定的危险性，对环境有着负面效应。矿业开发所导致的地面塌陷问题和地裂缝等地质灾害、土地压占破坏、地貌景观破坏及水土环境污染等问题不断出现。这些问题都给社会和环境带来了巨大危害。国内外研究学者十分重视对采煤塌陷地区灾害形成原因、特征、危害性和治理等方面的研究探讨。然而，对矿山地质环境治理模式的研究尚且不足。本文通过分析所搜集的治理成果资料，分析了煤矿山采煤塌陷地质灾害的表现形式和治理思路，与采煤塌陷的形成条件和发育特征相结合，总结出不同的治理模式，从而有效指导采煤塌陷区矿山地质环境治理工作。

1 采煤塌陷区矿山地质环境表现形式和治理思路

1.1 表现形式

受地形地貌条件、煤层特征、开采方式和地层岩性结构等影响，地面塌陷特征有所不同。通常采煤塌陷的表现形式有塌陷盆地、波状地貌及裂缝和塌陷坑及槽等。

1.2 治理思路

根据不同的煤矿山采煤塌陷地质灾害情况，结合采煤塌陷的形成条件和发育表现特征，对采煤塌陷区矿山地质环境的治理思路进行归纳，分析出不同的治理对象、目标、使用条件和范围等。根据塌陷区不同的地形地貌、水文以及地层岩性的特征，再结合地理人文特色资源，设计出不同的治理思路。当今国内外的采煤塌陷区治理思路主要有下述几个方面：打造农业生态园区、建矿山地质公园、植树造林、发展养殖业和开发旅游资源。

1.2.1 打造农业生态园区

打造农业生态园区这一治理思路的治理对象和治理目标是通过回填塌陷坑和塌陷槽、波状地貌和地裂缝的途径，把恢复耕地作为主要目标，着重打造农业生态园区。该治理方法适用于地表形成较浅的塌陷坑，具有工程量小的特点。把采煤沉陷区打造成农业生态园区，以发展农业。

1.2.2 建矿山地质公园

建设矿山地质公园的治理对象和目标是通过对临城靠场的塌陷区进行建设规划，从而建设处矿山地质公园。

1.2.3 植树造林

植树造林治理思路是针对大型塌陷盆地，通过植树造林发展林业。这种方法适用于无地表积水的大型塌陷盆地。而回填治理塌陷坑的方法具有较大的工程量，不适宜使用。为了利用好闲置的土地，可以通过植树造林来防御风沙，从而绿化城市，而生态用水可以采用先进的滴灌技术。植树造林的方法适合用于治理干旱地区大型采煤塌陷盆地。

1.2.4 发展养殖业

还可以新建鱼塘以发展养殖业达到治理的目的。这种方法适于大面积长期积水的塌陷盆地。主要为鱼塘，混以鸭禽养殖和禽蛋加工等。在塌陷盆地的积水区域，针对地表塌陷量的分布情况，依次建设深水养殖塘、种植水产经济作物和蔬菜基地。建设鱼塘、发展养殖业的治理方法适用于气候湿润、降雨量大的区域。

1.2.5 开发旅游资源

结合历史，开发旅游资源的治理方法可以促进旅游生态城市建设，打造湿地旅游景观。该种方法适用于开采塌陷区地表形成大面积深积水区域，如果周边有历史文化名城，可以把塌陷区治理和历史文化名城的旅游生态城市建设结合起来。主打生态恢复治理，把塌陷区打造成湿地等景观，从而发展旅游业。

2 预治理

2.1 预治理模式

随着塌陷地治理经验的积累，针对传统治理模式的不足，迎合经济发展和社会进步，以发挥塌陷区最大效益为根本目的，目前，已经开拓性探索出新型治理模式预治理。 根据采煤塌陷和治理工程安排的时间与空间顺序，可分为前置式治理、同步治理和后置式治理三种模式。传统治理模式一般是后置式，而预治理包括前置式或同步治理模式，即将土地与矿产作为一个有机的整体，重视采前的统一规划，使得采煤与土地治理一体化，在地下煤层尚未开采或其他煤层二次开采之前就对土地进行治理。其实质是变塌陷后治理为塌陷前的预治理或同步治理（边采矿边治理），变被动治理为主动治理。预治理模式与塌陷后治理模式相比，打了一个时间差，减去了稳沉期，因此，它能最大限度地获取利用土地资源效益，实现了矿区土地资源的可持续利用。预治理优越性表现在一是可以大规模地机械化作业，施工效率高；二是耕作层可以有效保护；三是土地治理后可以及时有效利用，有效保护了耕地，且耕种期长；四是治理的成本较传统模式低。预治理模式的主要思路是利用与保护相结合。经科学勘测论证，确定塌陷面积，在进行地下煤矿开采的同时，对即将塌陷区和稳沉区实施无缝对接，对地面即将塌陷的土壤资源进行抢救式开挖利用，实施土地再造工程，做到在利用中保护、在保护中开发，实现土地利用价值最大化。

2.2 预治理原则

其一，坚持集中高效统一管理。首先对即将塌陷土地资源和已稳沉塌陷区所需土地资源进行科学测算；其次是按照塌陷区治理规划要求，对即将塌陷区域位置进行对接测算；三是要成立一个专门工作班子，制定计划，严格管理，科学实施。其次，坚持以点带面逐步展开。例如，淮北市目前已塌陷面积为24万亩，其中已稳沉待治理面积约16万亩，每年新增塌陷面积约0.8万亩。若采取果断措施对即将塌陷的土地资源进行抢救利用，无论是新增耕地保证占补平衡，或新增建设用地保值增值，都会产生巨大的经济效益和生态效益。市政府从今年开始将对南湖及周边水面进行综合整治，如果把抢救利用土地资源和综合整治城市塌陷湖面结合起来，将使淮北市的城市面貌在短期发生质的变化。经过试点和全面实施，也将逐步实现淮北市耕地数量和建设用地数量基本平衡，真正实现土地管理一要吃饭、二要建设和保障发展、保护资源的最高境界。其三，对城市规划区内和规划区外采用不同的治理目标。深水区提前治理，增加水面深度，可建设矿山公园与湿地保护区，提高城市蓄水能力。已稳沉的浅水区治理后可作为城市建设用地，由政府收储整理，择机出让，经营城市，提高了土地利用价值，实现土地收益最大化。对于城市规划区外，可紧密结合土地利用总体规划、城镇规划和新农村建设规划，拉坡地以复垦造地、补充耕地为主，实施占补平衡，促进农民增收，维护社会稳定；已征转用的稳沉塌陷区域，可根据村镇建设规划整理后新增建设用地，用于压煤村庄搬迁等村镇建设；空心村与废弃窑场等建设用地，可由政府投入或企业交纳土地复垦费进行治理，治理后的土地通过建设用地置换盘活存量土地。

3 结束语

采煤塌陷区矿山地质灾害治理是投资大、涉及面广、周期长的一项系统性工程，本文通过探讨不同的治理方案，并且提出预治理的概念，分析预治理概念的提出和原则，证明煤炭采矿塌陷区可以通过科学治理，实现经济效益和社会效益，从而把环境治理工作变成利润化的产业项目。尤其是进入21实际以来，国家尤为重视经济效益和环境效益并存的可持续发展战略，采煤塌陷区矿山地质环境的治理需要投入更多的研究精力。