文唐章，王仕昌，張少華

( 山東省物化探勘查院，山東濟南 250013)

0 引言

淄川區(qū)位于淄博市中部，南鄰博山區(qū)，西接章丘市，北與周村、張店、臨淄三區(qū)相連，東傍青州市，東南與臨朐、沂源兩縣接壤。東西長49 km，南北寬42 km，總面積960 km2，截至2010 年底，總?cè)丝跒?50 214人［1］。

淄川區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，伴生、共生礦較多，礦產(chǎn)資源組合好，煤炭、耐火材料、紫砂、陶土、鋁土礦、石灰石、鐵礦石、石英等儲量大，分布廣。煤炭開采儲量1 500 萬t，耐火粘土儲量841 萬t，頁巖紅粘土(紫砂)儲量1 000 萬t，花崗巖儲量1 000 萬t，石灰石儲量2 萬億t，鐵礦石儲量60 萬t，石英砂儲量1 500萬t。

煤礦、鋁土礦、粘土礦等礦產(chǎn)資源的長期開采引起了地表大面積的采空塌陷，危及到人民生命財產(chǎn)安全并對農(nóng)田造成破壞。

1 采空塌陷現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1.1 采空塌陷現(xiàn)狀

礦產(chǎn)資源的開采，為當?shù)亟?jīng)濟建設(shè)做出了重要貢獻，如淄川的陶瓷產(chǎn)品聞名全國。但礦山開采的同時形成了采空塌陷，大量的可耕農(nóng)田遭到破壞，許多農(nóng)民失去賴以生存的土地，塌陷區(qū)內(nèi)地表變形，房屋斑裂，生態(tài)環(huán)境惡化等［2，3］，嚴重影響當?shù)鼐用裆詈蜕鐣椭C，反過來又制約了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。

據(jù)不完全統(tǒng)計，淄川區(qū)嶺子鎮(zhèn)鞏家村采空塌陷區(qū)有150 余戶房屋出現(xiàn)斑裂，村“兩委”辦公樓、學校和20 戶居民住房斑裂較嚴重，需要搬遷安置。淄川區(qū)西河鎮(zhèn)東嶺村采空塌陷村莊下形成了大面積采空區(qū)，因采空區(qū)距地表較淺，形成多處采空塌陷，造成大面積房屋斑裂，共威脅22 戶80 余人的生命財產(chǎn)安全。淄川區(qū)黑旺鐵礦采空塌陷威脅108 戶居民，2003 年以來撥專款265 萬元用于采空區(qū)居民搬遷工作。由此可見，采空塌陷造成的損失是巨大的。

截至2007 年底淄川區(qū)累計采空塌陷18 處，面積約60 km2，主要分布在淄川區(qū)中部和西北部，涉及到羅村、洪山、雙溝、寨里、龍泉和嶺子等村鎮(zhèn)。目前正在生產(chǎn)的煤炭礦山企業(yè)8 家，鋁土礦和粘土礦30 家。

目前，淄川區(qū)主要采空塌陷區(qū)為2 個。一是淄川北部采空塌陷區(qū)，分布在淄川北部嶺子鎮(zhèn)一帶，主要為先前煤礦開采造成的采空塌陷，共形成塌陷面積為20 km2。二是淄川中部采空塌陷區(qū)，分布在淄川中部，主要為先前老煤礦和粘土礦開采造成的采空塌陷，共形成塌陷面積40 km2。

1.2 采空塌陷發(fā)展趨勢

根據(jù)研究人員測算，我國采空區(qū)平均塌陷系數(shù)為0. 24 (hm2/萬t)，直接損失系數(shù)為(1 ～1. 5)元/t［4］，照此計算淄川區(qū)煤平均年開采量168 萬t，每年可形成新的塌陷面積0.4 km2，直接經(jīng)濟損失可達252 萬元。不過淄川區(qū)煤礦采空塌陷具有范圍小、塌陷深度淺、對地表構(gòu)筑物破壞程度及危害程度相對較輕。鋁土礦、粘土礦等由于埋藏較淺，多形成塌坑，影響半徑小，開采避開地表建筑物，危害局限于農(nóng)田及水利設(shè)施。地下鐵礦已閉坑，不再形成新的采空塌陷。隨著煤礦、鋁土礦、粘土礦資源枯竭，采空塌陷的發(fā)生頻率將呈下降趨勢。

2 采空塌陷治理

2.1 采空塌陷區(qū)治理資金來源

國外對采空區(qū)的治理大致采取采一片、回填一片的辦法，用矸石、土石和水泥填埋采空區(qū)，最關(guān)鍵的是明確了采空塌陷引發(fā)責任人的界定范圍，將采空區(qū)治理納入礦山生產(chǎn)成本，解決治理資金的來源問題。

我國由于體制和歷史等方面的原因，存在采空塌陷引發(fā)責任人界定不明確，老礦區(qū)采空塌陷歷史欠賬巨大、防治資金籌措困難、采空區(qū)的治理力度和監(jiān)測工作不夠等突出問題。

根據(jù)《中華人民共和國煤炭法》(2011 年7 月1日施行)第32 條:“因開采煤炭壓占土地或者造成地表土地塌陷、挖損，由采礦者負責進行復(fù)墾，恢復(fù)到可供利用的狀態(tài);造成他人損失的，應(yīng)當依法給予補償”。第33 條:“關(guān)閉煤礦和報廢礦井，應(yīng)當依照有關(guān)法律、法規(guī)和國務(wù)院煤炭管理部門的規(guī)定辦理”。這就為采空塌陷治理提供了法律依據(jù)。一是歷史上遺留的關(guān)閉煤礦和報廢礦井，由政府出資對采空塌陷區(qū)進行恢復(fù)治理，二是現(xiàn)在正在開采的礦山建立煤炭采空區(qū)賠付儲備金制度。按照“誰開發(fā)，誰治理”的原則，將采空區(qū)治理納入煤炭生產(chǎn)成本，解決治理資金來源問題。

2.2 采空塌陷區(qū)治理對策

2.2.1 煤礦采空塌陷區(qū)治理對策

(1)對于塌陷深度在2 m 以內(nèi)的，采用挖深墊淺的方法，使其恢復(fù)農(nóng)業(yè)用地，這種方法成本低，效率高，操作簡單，投資少，是目前各礦區(qū)普遍采用的一種方法。

(2)對于塌陷深度大于2 m 的，利用粉煤灰、煤矸石充填塌陷區(qū)，改造為人工林地，植樹綠化［5］，這在區(qū)內(nèi)也得到了廣泛應(yīng)用，取得了較好效果。

(3)對于臨近城區(qū)或集鎮(zhèn)的淺層塌陷區(qū)，利用煤矸石充填塌陷坑，并對充填料夯實，待其到下沉停后恢復(fù)為建筑用地。

2.2.2 鋁土礦等采空塌陷區(qū)治理對策

山鋁鋁土礦和洪山鋁土礦從20 世紀50 年代開始在羅村鎮(zhèn)南韓村、雙楊鎮(zhèn)白沙村一帶進行開采，形成大面積的塌坑，對后續(xù)利用造成相當大的難度，并直接影響到周邊林地和農(nóng)田7 km2左右，存在回填難度大、地面整理難度大、生態(tài)修復(fù)難度大、治理周期長的問題。羅村鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi)鋁土礦開采就造成塌坑15 個以上，坑口直徑在2 ～10 m，坑深3 ～5 m，危及居民及農(nóng)田。

造成的塌坑先對礦坑邊緣進行削坡、坡面防護，消除安全隱患后，用建筑垃圾、廢石、礦渣等充填礦坑，覆土、整平、綠化建成生態(tài)林和農(nóng)業(yè)用地。如果既不適宜直接種植，又暫難覆土種植，則可采用肥料、種子和紙漿組成的覆蓋劑噴灑在尾礦堆表層上，供野生植物生長，逐漸形成天然的植被和覆蓋層。然后根據(jù)實際情況后期進行有效復(fù)墾或綠化利用。按照“宜農(nóng)則農(nóng)，宜林則林”的原則，預(yù)計可造田2.5 km2，綠化林地5.5 km2。

2.3 采空塌陷區(qū)治理步驟

根據(jù)淄川區(qū)采空塌陷現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的預(yù)測，其治理對策可分為兩步:一是目前正在開采的礦山，在今后的開采活動中，要嚴格按照設(shè)計部門確定的回采率進行開采，留好留足礦柱，對采空區(qū)進行充填，同時要積極推廣和引進采礦新技術(shù)、新工藝、新方法，避免和減少礦山開采活動對礦山地質(zhì)環(huán)境造成的不良影響。還要切實抓好現(xiàn)場管理，盡量減少和避免地表塌陷和裂縫，確保居民住宅安全;二是對已經(jīng)停采區(qū)域采空塌陷進行恢復(fù)治理。

淄川區(qū)地下開采已經(jīng)停采的區(qū)域主要在淄川中北部雙溝羅村一帶，現(xiàn)零星分布小范圍粘土礦開采。原有礦山企業(yè)地下開采危及農(nóng)田及民房、造成塌陷盆地深2 m 左右，尤其是鋁土礦的開采造成大面積的塌坑。通常地表塌陷區(qū)的邊界超出地下的對應(yīng)采空區(qū)的邊界，塌陷面積大于采空區(qū)面積，體積約為采出礦石體積的60% ～70%?；謴?fù)由此破壞的土地面積對保護礦山環(huán)境和利用土地資源是極為重要的。開發(fā)利用煤矸石，化害為利。在暫不能利用的情況下，用煤矸石填充塌陷區(qū)。這樣，煤矸石不需另占地面，填充的塌陷區(qū)可再種植或其他用途，同時減少或消除塌陷區(qū)和廢石堆對環(huán)境的污染;若經(jīng)周密規(guī)劃，則可變荒蕪之地為風景宜人，工農(nóng)業(yè)興旺的良好場地。

3 采空塌陷預(yù)防

(1)建立預(yù)防為重，綜合治理的采空區(qū)塌陷地質(zhì)災(zāi)害防治機制;創(chuàng)新經(jīng)濟轉(zhuǎn)型資金籌措機制;重視人員培訓(xùn)和創(chuàng)業(yè)援助工作;提高科技對經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的貢獻;構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式;國家扶持采空區(qū)塌陷的礦產(chǎn)城市的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型等［1］。

(2)建立煤炭采空區(qū)賠付儲備金制度。按照“誰開發(fā)，誰治理”的原則，將采空區(qū)治理納入煤炭生產(chǎn)成本，解決治理資金來源問題。

(3)加強監(jiān)管，制止掠奪性開采。煤管、安監(jiān)部門應(yīng)加大監(jiān)管力度，嚴厲打擊非法小煤窯，以及對煤炭資源進行掠奪性開采的行為，最大限度地減小采空區(qū)的地質(zhì)破壞。

(4)制定對煤炭采空區(qū)的優(yōu)惠扶持政策。政府應(yīng)在改水、退耕還林、土地整治、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、就業(yè)培訓(xùn)等方面制定優(yōu)惠政策，扶持采空區(qū)發(fā)展，增強采空區(qū)發(fā)展后勁。

(5)切實維護采空區(qū)群眾的利益。采空區(qū)的劃定應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定和地表受采空影響的實際情況來確定，對周邊地質(zhì)確因采空發(fā)生變化，同樣應(yīng)認定為采空區(qū)，享受相應(yīng)的政策;劃定地質(zhì)安全區(qū)，確保拆遷建房的安全;加大供水系統(tǒng)的建設(shè)和管護，切實保障采空區(qū)人畜飲水。

4 結(jié)語

淄川區(qū)經(jīng)濟社會的發(fā)展，促進了城市化進程，帶動了城區(qū)建設(shè)規(guī)模擴大，人民生活水平提高，對環(huán)境質(zhì)量要求越來越高。搞好礦山地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)治理對于創(chuàng)造和改善淄川區(qū)投資環(huán)境具有重要作用，是一項功在千秋、利在當代的系統(tǒng)工程。

［1］ 淄川區(qū)人民政府. 淄川概述［EB/OL］.［2010-7-29］. http://www.zichuan. gov. cn/HTML/4045/ArticleView4045_1_552. html.

［2］ 潘懋，李鐵峰.環(huán)境地質(zhì)學［M］.北京:高等教育出版社，2003:91-103.

［3］ 劉榮瓊.淺議我國煤礦塌陷區(qū)的生態(tài)轉(zhuǎn)型［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008，(7):59.

［4］ 王同悅，鄭曉輝.淄博市淄川區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治及建議［J］.山東國土資源，2010，26(6):58-60.

［5］ 徐有寧，袁漢春，何芳，等.煤矸石對礦山環(huán)境的影響及其防治［J］.中國煤炭，2004，30(9):50-52.