楊淑英楊慧春靖?jìng)髑逶琅d玲解 晶

(1.山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南 250013;2.山東省建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境審核受理中心，山東 濟(jì)南 250100; 3.章丘市環(huán)境保護(hù)局，山東 章丘 250200;4.山東師范大學(xué)人口·資源與環(huán)境學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014)

礦井塌陷區(qū)綜合整治研究
——以山東菏澤陳蠻莊礦井為例

楊淑英1楊慧春2靖?jìng)髑?岳興玲1解 晶4

(1.山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南 250013;2.山東省建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境審核受理中心，山東 濟(jì)南 250100; 3.章丘市環(huán)境保護(hù)局，山東 章丘 250200;4.山東師范大學(xué)人口·資源與環(huán)境學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014)

礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)給所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，本文分析了山東省菏澤市單縣陳蠻莊采礦塌陷區(qū)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，并針對(duì)采礦塌陷區(qū)環(huán)境問(wèn)題，說(shuō)明了利用塌陷區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)是治理生態(tài)環(huán)境的有效手段之一，在此基礎(chǔ)上提出了采礦塌陷區(qū)建設(shè)的技術(shù)措施，為礦井塌陷區(qū)的綜合治理做出了示范。

礦井塌陷區(qū);生態(tài)環(huán)境;綜合治理

1 陳蠻莊礦井概況

陳蠻莊行政村位于山東菏澤單縣城東10 km，距李田樓鄉(xiāng)政府駐地5 km，轄5個(gè)自然村，人口1 611人，耕地面積193.33hm2。

陳蠻莊煤礦由肥城礦業(yè)集團(tuán)勘探開(kāi)發(fā)，煤田位于菏澤市單縣李田樓鄉(xiāng)謝樓以西，馬草廟以東，井田中心西距單縣城區(qū)16km，距菏澤市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)90 km，有省道直接相連。行政區(qū)劃屬陳蠻莊鄉(xiāng)和時(shí)樓鄉(xiāng)。礦區(qū)煤層厚度平均約5 m，井田可采面積26 km2，可采儲(chǔ)量約7 300萬(wàn)t，煤種以焦煤為主，具有優(yōu)良的煤質(zhì)特征，是理想的煉焦配煤和優(yōu)質(zhì)動(dòng)力用煤。

陳蠻莊礦井在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，地表塌陷將導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，會(huì)影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)和生活。因此，制定合理的、可行的生態(tài)環(huán)境綜合整治方案是十分必要的。

2 塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合整治概況

2.1 塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合整治的發(fā)展過(guò)程

1988年，國(guó)務(wù)院頒布《土地復(fù)墾規(guī)定》以后，我國(guó)塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合整治的發(fā)展很快。如淮北市現(xiàn)已總計(jì)復(fù)墾利用塌陷區(qū)面積0.87萬(wàn)hm2，占塌陷總面積的53.9%，安置無(wú)地農(nóng)民就業(yè)4.5萬(wàn)人，被授予“全國(guó)土地復(fù)墾示范區(qū)”榮譽(yù)稱號(hào)，原塌陷區(qū)現(xiàn)已變身成為國(guó)家城市濕地公園。

山東肥城礦務(wù)局、江蘇徐州礦務(wù)局、河南平頂山礦務(wù)局等用煤矸石和電廠粉煤灰等充填塌陷區(qū)，造地還田，種植棉花、玉米、蔬菜等，均取得一定成效，探索出適合我國(guó)國(guó)情的多種技術(shù)途徑和塌陷生態(tài)環(huán)境綜合治理開(kāi)發(fā)模式。

2.2 塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合整治的填充復(fù)墾模式

填充復(fù)墾是利用礦區(qū)的固體廢渣作為填充物料，主要填充物料為煤矸石和坑口電廠粉灰及少量生活垃圾。塌陷區(qū)填充復(fù)墾兼有掩埋礦區(qū)固體廢棄物和復(fù)墾塌陷土地的雙重效能。

結(jié)合本礦井的地表塌陷區(qū)情況，塌陷區(qū)的綜合治理應(yīng)在技術(shù)上可行、環(huán)境上有效、經(jīng)濟(jì)上合理的前提下，根據(jù)礦井采區(qū)接續(xù)情況，在地方政府的支持下，制定切實(shí)可行的塌陷區(qū)治理規(guī)劃，利用礦井井下排矸充填礦井塌陷區(qū)土地復(fù)墾工程，以恢復(fù)和改善礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，消除采煤對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響。

用煤矸石填充復(fù)墾是結(jié)合煤礦排放廢齊矸石進(jìn)行的。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，消滅矸石山的主要途徑只能是填充塌陷區(qū)。向塌陷區(qū)直接排矸與向矸石山排矸相比并不增加費(fèi)用，前者還略低。矸石復(fù)墾后的土地主要用作建筑用地，也可以在矸石填平塌陷區(qū)后覆土，作農(nóng)林種植用地。

3 陳蠻莊采礦塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合整治措施

3.1 地面建(構(gòu))筑物修復(fù)措施

采礦區(qū)可采用走向長(zhǎng)壁采煤法，“全部冒落法”管理頂板，不再考慮防止、控制地表塌陷的工程措施。為減輕礦井開(kāi)采對(duì)地面建(構(gòu))筑物的影響，對(duì)未搬遷的建(構(gòu))筑物將采取預(yù)加固措施，包括采用基礎(chǔ)圈梁、構(gòu)造柱，變形縫、變形補(bǔ)償溝、水平滑動(dòng)層等，以增強(qiáng)建(構(gòu))筑物抗變形能力。同時(shí)加強(qiáng)巡查檢測(cè)，對(duì)出現(xiàn)變形裂縫的建(構(gòu))筑物及時(shí)采取措施進(jìn)行修復(fù)。

3.2 耕地修復(fù)措施

3.2.1 對(duì)淺塌陷地帶耕地的修復(fù)措施

陳蠻莊礦區(qū)地表塌陷后，位于淺塌陷地帶的農(nóng)業(yè)耕地受影響程度輕微，基本上能夠正常使用。該地帶耕地大部分位于全井田各采區(qū)的邊緣，為了最大限度地保護(hù)耕地，并使土地資源得到充分利用，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行機(jī)械平整，以盡量恢復(fù)原有功能。

3.2.2 對(duì)深塌陷地帶耕地的修復(fù)措施

隨著煤層開(kāi)采范圍的不斷擴(kuò)大，地表塌陷的程度也將不斷加大，深塌陷地帶耕地大部分處于全井田各采區(qū)的中部，該地帶農(nóng)業(yè)耕地受影響程度相對(duì)較重，塌陷深度大，有季節(jié)性積水區(qū)出現(xiàn)。對(duì)于深塌陷地帶耕地的修復(fù)應(yīng)以平整和填充相結(jié)合的方式進(jìn)行。由于礦井范圍內(nèi)地下水埋藏水位相對(duì)較深，經(jīng)整治后基本無(wú)水域出現(xiàn)，但不排除部分塌陷較深地段挖深墊淺，有水域出現(xiàn)?？傊?，經(jīng)過(guò)改造后，評(píng)價(jià)范圍內(nèi)耕地的使用功能可保持不變。

對(duì)于稅負(fù)的多少來(lái)說(shuō)，不僅受收入和費(fèi)用的影響，稅率也是影響其大小的關(guān)鍵之一。本次個(gè)稅改革，稅率沒(méi)有變更，但是稅率級(jí)距增加了(如表2所示)。稅率不變，稅率級(jí)距的增加則會(huì)讓更多的中低收入者的收入劃入稅率較低的檔，從而減少應(yīng)納個(gè)人所得稅額。

礦區(qū)土地修復(fù)途徑與利用方向參見(jiàn)表1。

3.3 農(nóng)田水利設(shè)施、公路的修復(fù)措施

3.3.1 河道、溝渠、農(nóng)灌井修復(fù)措施

井田范圍內(nèi)受礦區(qū)開(kāi)采地表塌陷影響的河流主要就是惠河與其支流，它們?cè)谌飼r(shí)期遭受塌陷影響的長(zhǎng)度共計(jì)5.519km。

由于本井田內(nèi)河流較少，且受塌陷影響相對(duì)較小，最大下沉值為3.922m。因此，塌陷區(qū)內(nèi)河流的流向保持不變，塌陷深度較大的河段，可使其局部形成寬闊水面，在塌陷淺部筑堤，堤外區(qū)域保持原地形標(biāo)高，進(jìn)行回填，這樣可保證河流上游來(lái)水順利通過(guò)。同時(shí)為保證周圍區(qū)域雨水匯水流向不變，在復(fù)墾區(qū)回填的同時(shí)，按原有排水渠道流向，在回填區(qū)域內(nèi)按一定間距設(shè)置大的集中排水渠，最后匯入河道。

塌陷區(qū)內(nèi)縱橫交錯(cuò)的農(nóng)田排灌溝渠、農(nóng)灌井，應(yīng)根據(jù)地表塌陷的具體情況，施以修復(fù)、改道、改造等措施進(jìn)行解決，以確保農(nóng)田灌溉和排澇的需要，所需費(fèi)用應(yīng)由建設(shè)單位給予補(bǔ)償。在需要重新修建農(nóng)灌溝渠時(shí)需根據(jù)地形情況因地制宜的布設(shè)。平原地區(qū)斗渠、斗溝以下各級(jí)渠道宜相互垂直，斗渠長(zhǎng)度宜在1 000－3 000m，間距宜在400－800m;末級(jí)固定渠道(農(nóng)渠)長(zhǎng)度宜為400－800m，間距宜為100－200m，并應(yīng)與農(nóng)機(jī)具寬度相適應(yīng)。旱作區(qū)臨時(shí)渠道與排水溝可采用縱向或橫向布設(shè)。灌水溝畦坡度小于1/400時(shí)，宜選用橫向布置;大于1/400時(shí)，宜選用縱向布置。另外斗渠農(nóng)渠宜防滲襯砌，斗渠、農(nóng)渠外坡及田間道路兩側(cè)或一側(cè)植樹(shù)1－2行。

總的來(lái)說(shuō)，本礦區(qū)地表塌陷形成后，礦區(qū)范圍內(nèi)河流的流向?qū)⒉粫?huì)發(fā)生大的變化，而礦區(qū)農(nóng)灌水網(wǎng)現(xiàn)有水利流向在局部塌陷較大地區(qū)會(huì)發(fā)生變化，因此，對(duì)受影響程度較輕的農(nóng)灌溝渠以維護(hù)為主，實(shí)施及時(shí)維護(hù)，對(duì)受影響程度較重的農(nóng)灌溝渠實(shí)施隨塌隨墊，在一些地形變化較大處可根據(jù)實(shí)際情況重新修建農(nóng)灌溝渠，以確保農(nóng)灌溝渠正常功能的發(fā)揮。

3.3.2 公路修復(fù)措施

本礦區(qū)塌陷范圍內(nèi)交通以公路為主，塌陷區(qū)范圍內(nèi)的公路主要為井田西部由西北到東南穿越井田的349省道和其它部分縣鄉(xiāng)公路，另外通往各村莊間公路縱橫交錯(cuò)，形成四通八達(dá)的公路網(wǎng)。鄉(xiāng)村公路一般建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低，可根據(jù)開(kāi)采時(shí)的實(shí)際情況，隨塌隨填。根據(jù)其它礦井對(duì)塌陷區(qū)內(nèi)的公路的修復(fù)經(jīng)驗(yàn)，用礦井排放的煤矸石不斷填高路基，在交通量不大的情況下，可以確保交通的暢通。但矸石填起的路基行車速度較慢，陳蠻莊礦區(qū)塌陷范圍內(nèi)的鄉(xiāng)村公路，交通運(yùn)輸量不大，只要及時(shí)填高路面，夯實(shí)基礎(chǔ)，一般不會(huì)造成鄉(xiāng)村間正常交通往來(lái)的中斷。穿過(guò)塌陷區(qū)的原有鄉(xiāng)間公路可根據(jù)需要避開(kāi)水域區(qū)改道或在原有位置回填后維持通行，并在塌陷穩(wěn)定后主要道路地面進(jìn)行硬化，以減少道路揚(yáng)塵。同時(shí)，還可以根據(jù)需要在復(fù)墾區(qū)內(nèi)新修農(nóng)用道路。

表1 陳蠻莊礦井土地修復(fù)途徑與利用方向

3.4 工業(yè)場(chǎng)地生態(tài)恢復(fù)措施

3.4.1 綠化原則

工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)按總平面布置及功能分區(qū)等不同的環(huán)境要求進(jìn)行綠化。工業(yè)場(chǎng)地綠化應(yīng)以喬木和灌木為主，綠化布置與樹(shù)種的選擇應(yīng)在適用、經(jīng)濟(jì)的前提下充分利用地方樹(shù)種，結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點(diǎn)和煤礦生產(chǎn)情況，優(yōu)先選擇抗污染、成活力強(qiáng)且具有觀賞價(jià)值和美化環(huán)境的常綠葉樹(shù)種。建議綠化植物配比為:喬木60%、灌木20%、草坪15%、花卉5%。綠化植物的合理配比只能在因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局的前提下，才能達(dá)到春季景色好，夏季能遮陽(yáng)，秋季擋風(fēng)沙，冬季不蕭條，四季環(huán)境美，綠化效果佳的目的。

3.4.2 綠化布置

場(chǎng)前區(qū)及行政辦公區(qū)設(shè)置花壇、草坪、喬木與綠籬，以觀賞樹(shù)種如雪松、側(cè)柏等常綠樹(shù)種為宜，并設(shè)置一些具有煤礦特色和文化品位的建筑小品等;生產(chǎn)區(qū)種植吸滯揚(yáng)塵和抗污染性能較強(qiáng)的梧桐、刺槐、榆樹(shù)等樹(shù)種;輔助生產(chǎn)區(qū)選擇合歡，龍柏、梧桐等樹(shù)種;場(chǎng)區(qū)主干道兩側(cè)種植形體美觀的喬木并配種綠籬;場(chǎng)外道路兩側(cè)種植成活力高、生長(zhǎng)快、枝葉茂密的高大的喬木和配種灌木。總之，工業(yè)場(chǎng)地綠化應(yīng)創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境優(yōu)美、空氣新鮮的工作與生產(chǎn)環(huán)境。

3.4.3 綠化指標(biāo)

根據(jù)《煤炭工業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定，礦井工業(yè)場(chǎng)地的綠化占地系數(shù)不小于10%。依據(jù)陳蠻莊礦井可行性研究報(bào)告，工業(yè)場(chǎng)地圍墻內(nèi)綠化占地6.305ha，綠化系數(shù)20%，工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的綠化占地能滿足規(guī)范要求。

3.4.4 綠化管理

根據(jù)《煤炭工業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定，陳蠻莊礦井應(yīng)配備專職綠化管理人員，綠化管理人員應(yīng)編制2～3人(若包括鐵路綠化管理，其管理人員可增加到4～5人)，并配備必要的修剪工具及滅蟲(chóng)器械。綠化管理人員負(fù)責(zé)對(duì)工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)、場(chǎng)外公路和礦井鐵路專用線兩側(cè)的綠化進(jìn)行綠化栽培、除草滅蟲(chóng)和整枝修剪等日常工作。

(編輯:田紅)

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AbstractThe subsidence brought by exploiting the mineral resources resulted in serious breakage to the ecological environment.The paper analyzes the influence of the subsidence area of coal mine in Chenman Village of Heze City，Shandong Province.To solve the environmental problems of the subsidence area，making use of the subsidence ground to repair the ecosystem is an effective way to improve the ecosystem.On this basis，the paper proposes technological measures to the treatment and control of subsidence area of coal mine.

Key wordscoal mine subsidence area;ecological environment;comprehensive control

Comprehensive Control of the Coal Mine Subsidence Area:A Case of the Subsidence Area of Chenman Village in Heze of Shandong Province

YANG Shu-ying1YANG Hui-chun2JING Chuan-qing3YUE Xing-ling1XIE Jing4
(1.Shandong Academy of Environmental Science，Jinan Shandong 250013，China; 2.Audit and Admissibility Center for Construction Project of Shandong Province，Jinan Shandong 250013，China; 3.Zhangqiu Environmental Protection Bureau，Jinan Shandong 250200，China; 4.College of Population，Resources and Enviroment，Shandong Normal University，Jinan Shandong 250214，China)

X752

A

1002－2104(2010)05專－0194－03

2010-07-29

楊淑英，高工，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評(píng)價(jià)。