龐鳳嶺
摘要:煤礦地區(qū)經(jīng)過多年原煤開采,必然在地質(zhì)方面會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題,造成地表塌陷就是其中之一。這一環(huán)境問題給社會(huì)和人類帶來非常大的不良影響。因此,加強(qiáng)煤礦區(qū)地表塌陷治理勢在必行,這是一項(xiàng)復(fù)雜而浩大的任務(wù)。文章以開灤煤礦作為討論對象,全面分析了開灤煤礦的地表塌陷現(xiàn)狀以及對應(yīng)的整治方式。
關(guān)鍵詞:開灤煤礦;地表塌陷;治理途徑
中圖分類號:X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:1009-2374(2013)20-0100-02
開灤煤礦位于河北省唐山市,屬于地面塌陷災(zāi)害嚴(yán)重地區(qū)的典型代表。其中的錢家營礦業(yè)公司位于豐南區(qū)錢家營鎮(zhèn),詳細(xì)的地理方位為:117°28′E,39°N,井田處在開平煤田向斜東南端的西南側(cè)。該煤井淺的部位煤層展現(xiàn)出露頭線,深的部位到各個(gè)煤層下方1200米底板等高線,該井田平均走向長度為16.9千米,傾斜寬大概在4.7~8.8千米范圍內(nèi),可開采面積達(dá)到88.3平方千米。
這一煤井區(qū)域北倚燕山,南部瀕臨渤海,平原地形明顯,屬于浩瀚寬闊的沖擊平原。地勢起伏小,自東北向西南逐漸下降。整個(gè)地形標(biāo)高在+24.6~17米范圍內(nèi),地表坡度大概在千分之一。從最初20世紀(jì)70年代投產(chǎn)建設(shè),其年產(chǎn)量達(dá)到400萬t。隨著各項(xiàng)現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的投入使用,其年量已經(jīng)達(dá)到550萬t/a,截至2009年,根據(jù)礦業(yè)權(quán)威部門的調(diào)查顯示:其生產(chǎn)能力已經(jīng)上升至600萬t/a。
這一井田煤系地層為石灰系上統(tǒng)與二疊系下統(tǒng),煤系地層總體厚度大概為500米,其中煤層大概在19.79米,煤的含量為3.96%,該處煤的種類主要為肥煤,有大概30%的焦煤。所開采的煤礦可以用作發(fā)電或者取暖,其中的焦煤能夠用來煉制鋼鐵。
1 煤礦地表塌陷所造成的破壞分析
1.1 土地資源的損毀影響糧食生產(chǎn)
出現(xiàn)塌方的地方,由于形成地勢相對較低的坑洼地,就會(huì)造成水體淤積,淹沒農(nóng)田,使很多原本豐收的農(nóng)用耕地絕收,坍塌的外圍地區(qū)由于地勢高低起伏,會(huì)對澆灌帶來更多非常不利的影響,導(dǎo)致糧食大規(guī)模減產(chǎn),根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示,自煤礦開采的幾十年來,由于塌陷所造成的絕產(chǎn)農(nóng)田已經(jīng)達(dá)到3萬多畝,由此所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失是不可低估的。
1.2 對地面建筑物的破壞
建筑物的牢固與否很大程度取決于地基的穩(wěn)定性與牢固度,一旦地面出現(xiàn)塌陷就會(huì)嚴(yán)重影響到建筑物的安全,進(jìn)而影響到人類生產(chǎn)、生活甚至是生命的安全。涉及到塌陷區(qū)居民的搬遷與安置問題,造成大量的人力、物力、財(cái)力的投入。同時(shí),給人們生產(chǎn)生活帶來諸多不便。
1.3 導(dǎo)致其他環(huán)境問題與社會(huì)問題
礦區(qū)地表塌陷還會(huì)引發(fā)多重環(huán)境問題與社會(huì)矛盾,例如:地貌質(zhì)量受影響,水污染、生物生態(tài)系統(tǒng)甚至都會(huì)被損害等等。雖然農(nóng)民獲得了一些賠償和補(bǔ)助,暫時(shí)得到了安撫,可是從長遠(yuǎn)來看卻面臨著就業(yè)問題,生存面臨著威脅,由此會(huì)引發(fā)一些深刻的社會(huì)矛盾,而且在搬遷過程中又涉及到多方利益問題,甚至?xí)π陆ǖ貐^(qū)帶來不良影響。
在河流與交通設(shè)施經(jīng)過的塌陷區(qū)會(huì)造成河堤下沉,交通設(shè)施出現(xiàn)問題,例如:鐵路路基的沉降與軌道偏離及交通設(shè)施破壞,帶來的水災(zāi)以及事故災(zāi)害形成隱患。在水體管道與輸氣或排污管道出現(xiàn)的塌陷會(huì)造成管道破裂,影響人們正常日常生活及生命安全。
很多的塌陷地區(qū)都已經(jīng)形成了積水溝渠,一些溝渠洼地成為了工業(yè)或生活排污地,造成原本健康的生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重污染的威脅。
2 地表塌陷治理途徑研究
煤礦地表塌陷屬于非常常見的現(xiàn)象,世界各國已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一問題的嚴(yán)重性,開始著手探究解決這一問題的方法。例如:捷克自20世紀(jì)50年代便著手礦區(qū)塌陷治理,通過還田、還林,在塌陷區(qū)修建湖泊、建魚塘、修建森林公園等。通過這種方式提高了礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量,也同時(shí)帶動(dòng)了礦區(qū)多種經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)
效益。
開灤煤礦區(qū)屬于地表塌陷較為嚴(yán)重的地區(qū)之一,需要一個(gè)較長的治理周期,因此要做好治理的分期規(guī)劃工作。優(yōu)先著手塌陷最嚴(yán)重的地區(qū),科學(xué)實(shí)驗(yàn)性針對塌陷地區(qū)進(jìn)行綜合治理,在嚴(yán)重地區(qū)的治理完成后再逐步深入開展其他塌陷地區(qū)的治理工作。
2.1 主要的治理方法體現(xiàn)為:“移山填海”,全面開發(fā)
循環(huán)利用開采煤礦后所留下的煤泥以及煤石以及附近的工業(yè)廢渣材料等來對附近的塌陷區(qū)進(jìn)行填補(bǔ)、充實(shí),使一些塌陷坑地重新成為農(nóng)田耕地以及通過人工造林的方式還林復(fù)地。
2.1.1 煤矸石填充塌陷區(qū)造地。煤矸石堆積占用空間,其釋放有害氣體與粉塵嚴(yán)重污染環(huán)境,將其用作塌陷區(qū)填充料再進(jìn)行壓實(shí)處理,可成為良好的建筑用地,這樣達(dá)到了消除污染、擴(kuò)展增加土地的效果,解決了土地短缺的問題,使煤矸石變廢為寶,帶來了一定的環(huán)境效應(yīng)。
2.1.2 粉煤灰填充塌陷區(qū)造林。在洗煤廠等地區(qū)也容易出現(xiàn)塌陷區(qū),可以在這些地區(qū)用粉煤灰來填充,在通過覆土的方式創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)林。這樣就有效克服了粉煤灰占用空間、污染空氣的困難,同時(shí)所建造的經(jīng)濟(jì)林可以作為一個(gè)有機(jī)的生態(tài)系統(tǒng),發(fā)揮良好的生態(tài)效應(yīng)。
2.2 塌陷區(qū)復(fù)墾與水區(qū)治理措施
要根據(jù)所在礦區(qū)的社會(huì)環(huán)境條件以及經(jīng)濟(jì)狀況以及塌陷區(qū)的塌陷狀況來分析具體的治理措施。
2.2.1 對于深淺并存分布的復(fù)雜塌陷區(qū),可以實(shí)行間作復(fù)墾方法,發(fā)展一些副業(yè),例如:養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)等;塌陷較深地區(qū)開發(fā)成為魚塘,魚塘上養(yǎng)鴨,岸堤種植瓜菜,土坡地方種植果樹等等。這樣就形成了一個(gè)良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng),達(dá)到水陸并用的效果,也為農(nóng)民帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)收益。
2.2.2 對于規(guī)模較大的塌陷積水區(qū),例如:千萬平方米的塌陷水域則可以充分利用其優(yōu)勢,開發(fā)水上樂園、森林公園以及游泳館與賽車場等多項(xiàng)娛樂場地。這樣一方面有效改善了礦區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境與社會(huì)環(huán)境,為當(dāng)?shù)厥忻裉峁┝吮憷A硪环矫嬉矌?dòng)了礦區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與繁榮,整體來看具有良好的環(huán)境和社會(huì)效益。
經(jīng)過一個(gè)階段的整治,預(yù)期目標(biāo)已經(jīng)完成,創(chuàng)造開發(fā)了新水面12936畝,新建公園2000多畝,還田還林面積達(dá)到2000多畝,隨之消化煤灰、廢物工業(yè)料達(dá)到幾千萬t,這些廢物成為塌陷填料,不僅穩(wěn)固了地基,也控制了由于不合理地方所占用的空間,改善了環(huán)境質(zhì)量,節(jié)約了土地,從而緩解了社會(huì)矛盾,產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益與社會(huì)效益。
3 結(jié)語
礦區(qū)地表塌陷原本是困擾人們的一大難題,但是如果采取科學(xué)的整治方法,改善礦區(qū)環(huán)境條件,變廢為寶,積極利用塌陷區(qū)的地理特征進(jìn)行科學(xué)開發(fā)與維護(hù)定會(huì)受到良好的效果,會(huì)為當(dāng)?shù)厝藗兊纳顜硎孢m的環(huán)境,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的集中統(tǒng)一。
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