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中国能源报 | 采煤沉陷区“后遗症”怎么治?

来源:黑龙江龙煤矿业控股集团
作者:中国能源报
发布时间:2021-04-02 08:15:32
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耕地功能丧失 生态环境恶化 地质灾害频发

采煤沉陷区“后遗症”怎么治?

山东省济宁邹城市孟子大道因路面塌陷造成大面积积水,车辆无法通行。邹城市交通运输局和邹城市公安局交通警察大队对该路段发出“2021年2月22日起,禁止一切车辆和行人通行”的禁行令。当地交通部门指出,孟子大道鲍太路口至幸福河路口路段路面将逐步下沉,最大深度达5米,严重影响通行安全;待塌陷区稳沉并修复完善,并经有关部门验收合格后恢复通行,通行时间另行通知。

  据当地居民反映,孟子大道地处采煤区附近,此前就出现过下沉,周边相关路段也有“沉陷路段,减速慢行”的告示牌。“邹城孟子大道出现的大幅度沉降变形,主要是由于没有协调好煤炭开采与地面建(构)筑物的关系所导致。”一位业内资深人士告诉记者,全国很多矿区都存在采煤沉陷区“后遗症”,尤其在济宁、榆林、抚顺、淮南、淮北等采煤城市和重要采煤区,问题比较突出。

  逾400万公顷土地被破坏,

且面积仍在持续增加

  据介绍,由于采煤导致覆岩破坏,进而改变了地表、岩石圈、地下水的自然平衡,产生地表沉陷,就形成采煤沉陷区。根据2017年国家发改委相关研究项目的统计数据,全国采煤沉陷区面积达2万平方公里。

  徐州市生态文明建设研究院副院长渠俊峰对记者表示:“全国因采矿破坏的各类土地超过400万公顷,并仍持续增加。矿业活动对土地资源的直接破坏与间接影响,不仅从数量上加剧了矿业发展与土地资源短缺的矛盾,而且土地质量退化使土地经济与生态效益显著降低。”

  “地下采空、地面塌陷后,会造成很多危害。如地下水位下降,甚至造成局部地下水污染;耕地破坏,大幅地面沉陷还会使部分耕地彻底丧失耕种功能;引起生态环境恶化,以及地质灾害;破坏房屋、使道路沉降变形。”中煤科工鑫融科技创新发展有限公司常务副总经理李建文进一步指出,如果采煤沉陷区地处未来工程建设用地范围,会增加建设难度,影响建设费用以及建设周期。“有必要对沉陷区进行治理,如果不治理,这些破坏会持续恶化,进一步影响生态环境、人居环境。”

  对此,中国矿业大学矿业工程学院副教授周楠表示认可。周楠认为,治理采煤沉陷区,不仅可以缓解由于土地资源稀缺造成的人地矛盾,同时可以改善沉陷区生态环境,对和谐地企关系、促进社会稳定以及发展当地经济意义重大。

防治需有针对性,

目前已积累一定经验

  目前,保护生态环境、造成破坏要恢复,已逐渐成为业内共识。李建文强调,对采煤沉陷区“后遗症”问题,必须明确治理目标。“沉陷区治理的手段方法很多,要根据实际情况,因地制宜,选择跟土地利用方向等相匹配、有针对性的措施,“宜田则田、宜林则林、宜水则水、宜建则建”。

  李建文介绍,我国在采煤沉陷区治理方面已经积累了一定经验,目前治理手段主要有三大类。一类是源头治理,在煤矿开采前就根据地面条件做好相关规划设计,确保开采过程中地面不变形或沉降变形在可接受范围。“耕地可接受小变形,有建构筑物的要求就比较苛刻……所以在开采前就要设计好,通过采用保护煤柱、调整开采方式等控制因开采导致的地面沉降幅度。”

  另外两类是针对煤炭开采已造成变形沉陷的土地,分地表和地下治理:进行地表修复,如对耕地进行平整、恢复耕地功能、生态修复、复植复绿等;对用于建设的土地,根据地面建构筑物的变形要求进行充填治理。

  有业内人士告诉记者,粗略估计,全国约70%采煤沉陷区在山东,山东约70%采煤沉陷区在济宁。在采访沉陷区治理方面,山东积累了不少经验。以任城区为例,该区委托中国煤炭科工集团有限公司实施的济宁任城采煤沉陷区综合治理项目采空区治理工程,去年年底已完成1500亩沉陷区综合治理并通过竣工验收,治理后的土地能够开展正常工程建设。

  此外,周楠还指出,进行采煤沉陷区治理时,可以通过改变采煤方法、留设煤柱等方法保护矿区附近的建筑物、铁路线和交通道路等;在制定土地复垦方案和规划时,在充分整治改造失去生产能力土地的同时,要有效防止环境污染,帮助生态环境恢复平衡。此外,他建议政府应给予相关政策支持和指导,相关部门、企业也给予一定经济支持和补助,不断推进相关治理工作。

难在地下治理,

诸多工作亟待完善

  对存量的沉陷区不进行排查、制定预防措施,会发生类似孟子大道塌陷的情况。那么,采煤沉陷区“后遗症”该如何防治?

  在李建文看来,对还在开采的煤矿要做好开采设计,对已发生沉陷的土地,需要“查病因、开方子、对症治疗”有序推进。他告诉记者:“地面复垦相对好把握,采煤沉陷区下的采空区治理较难。由于地下看不见、摸不着,具有一定隐蔽性,需通过钻孔、物探、试验测试等间接手段来推断具体情况。”

  “需要通过多种排查手段,摸清地下采空区平面分布范围等,查明‘病因’、看清‘病症’,做好勘查工作。”李建文同时指出,但有一部分开采较早的煤矿,开采资料、责任人、分布范围都不清楚,“尤其要在查明病因上下功夫,不知病因就没法对症下药。”

  明确“病因病症”,知道采空赋存状态后,对采空影响程度做出评估,明确治理目标,确定治理手段和措施。李建文指出,到最后的施工阶段也是“对症治疗”阶段,用科学方法和手段进行治理,尤其需要把好施工、装备、充填材料等的质量关。

  周楠指出,目前,采煤沉陷区治理还有不少工作亟待完成。“一方面,需不断探索新的综合治理模式;另一方面,相关组织体系有待建立健全;此外,还应完善相关制度,确保综合治理资金到位、保障综合治理土地质量、避免治理过程出现不当行为。”