朱坤強(qiáng)

貴州金杉土地資源勘查開發(fā)有限公司，中國·貴州 貴陽 550081

1 引言

在論文論述內(nèi)容中，是以中國煤礦地區(qū)的采煤塌陷區(qū)為研究對象的。中國在進(jìn)行煤炭大規(guī)模開采的過程中，不可避免地會(huì)導(dǎo)致該區(qū)本身的生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，主要體現(xiàn)就是礦區(qū)的水資源受到嚴(yán)重污染，并同時(shí)導(dǎo)致礦區(qū)的土壤退化和綠植被破壞。此外，在生態(tài)環(huán)境不斷被破壞的同時(shí)，采煤過程中所形成的采空區(qū)會(huì)導(dǎo)致地面塌陷和崩塌等相應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害。針對地質(zhì)災(zāi)害以及生態(tài)環(huán)境污染問題進(jìn)行解決，已經(jīng)成為當(dāng)前煤炭開采作業(yè)過程中迫切需要解決的問題[1]。

2.采煤塌陷機(jī)理及影響

在地下煤礦層開采過程中，巖體內(nèi)會(huì)形成一個(gè)空間，此時(shí)周圍巖體內(nèi)的應(yīng)力受到擾動(dòng)而發(fā)生重新分布，因此采空區(qū)頂板巖體在自重應(yīng)力與上覆巖土層的作用壓力下，將會(huì)產(chǎn)生向下的彎曲、變形及移動(dòng)。當(dāng)頂板發(fā)生斷裂破碎時(shí)，此時(shí)頂板巖體內(nèi)部形成的張拉應(yīng)力超過了巖體的極限抗拉強(qiáng)度，巖體發(fā)生失穩(wěn)破壞，相繼冒落形成巨大的落差區(qū)域，形成的地表塌陷區(qū)即為采煤塌陷區(qū)。在中國煤炭資源開采中，煤礦開采對農(nóng)田等的毀壞近乎嚴(yán)重，從有關(guān)數(shù)據(jù)了解到，開采1×104t煤炭將會(huì)對約2668m2耕地造成破壞，這種破壞對土地資源的浪費(fèi)極其嚴(yán)重，其中采煤塌陷所致的地質(zhì)災(zāi)害是主要原因。采煤塌陷所致的地質(zhì)災(zāi)害均會(huì)釋放較大的能量，災(zāi)害規(guī)模大，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)面效益。由于采煤塌陷的發(fā)育與形成受采煤區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)條件等及煤層條件、開采深度、頂板巖性、開采條件和頂板管理方法的影響，進(jìn)而衍生出的地質(zhì)災(zāi)害亦不同，因此需要的相應(yīng)防護(hù)措施亦與之不同，因此需要分析采煤塌陷所致地質(zhì)災(zāi)害的不同類型特點(diǎn)[2]。

3 地質(zhì)災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境綜合治理方案

3.1 治理目標(biāo)

通過礦山地災(zāi)防治及礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的實(shí)施，有效地改善礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，消除或減少地質(zhì)災(zāi)害隱患，在此基礎(chǔ)上逐步恢復(fù)和重建礦山生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，美化自然景觀，達(dá)到與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的目的，并實(shí)現(xiàn)廢棄礦地的永續(xù)利用。

3.2 制定預(yù)防措施

想要降低塌陷區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率和可能性，就要從治理采空區(qū)下手，首先選擇合理的采礦方法，在保證回采率的同時(shí)，可以選用矸石回填的方式進(jìn)行充填治理。對整個(gè)礦區(qū)及周邊區(qū)域開展孕災(zāi)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)斜坡調(diào)查工作，對礦區(qū)內(nèi)孕災(zāi)地質(zhì)條件進(jìn)行分區(qū)，為地下開采方案提供依據(jù)。對于易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域可采取留設(shè)保安煤柱的形式，增加地面的穩(wěn)定性，減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生[3]。

3.3 制定綜合治理及管控措施

在對地質(zhì)災(zāi)害治理的過程中，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查塌陷區(qū)內(nèi)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，掌握地質(zhì)災(zāi)害的類型、規(guī)模、威脅對象、潛在經(jīng)濟(jì)損失等基本特征；建立地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管控制度，對地質(zhì)災(zāi)害體進(jìn)行單獨(dú)評(píng)價(jià)，對整個(gè)礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及區(qū)劃。對已經(jīng)造成威脅的地質(zhì)災(zāi)害按照“輕重緩急、以人為本”的原則進(jìn)行治理。對于造成的潛在經(jīng)濟(jì)損失大且不穩(wěn)定的災(zāi)害點(diǎn)，可首先采取工程治理的措施消除其危險(xiǎn)性，后期采用生態(tài)措施恢復(fù)工程區(qū)域內(nèi)的植被及土地，使其與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)。對于經(jīng)濟(jì)損失小且穩(wěn)定或較穩(wěn)定災(zāi)害點(diǎn)，可以考慮生態(tài)措施進(jìn)行治理[4]。

3.4 重新構(gòu)建水資源系統(tǒng)，解決采煤塌陷水資源被破壞的問題

隨著煤炭的長期大量開采，造成上覆巖層中或地表河流的水系遭到破壞，水質(zhì)下降，隨之造成農(nóng)田灌溉及飲用水資源系統(tǒng)被嚴(yán)重破壞，引發(fā)了塌陷區(qū)水環(huán)境的一系列問題。為此，需要采用一定的方法和措施，人工改造或重構(gòu)水資源系統(tǒng)，切實(shí)改善當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活用水環(huán)境。針對不同地區(qū)、不同飲水方式，一般分為臨時(shí)性改造引水和永久性構(gòu)建水資源系統(tǒng)。臨時(shí)性改造引水主要是針對由于采煤塌陷對原有飲水系統(tǒng)造成的破壞，通過恢復(fù)或改造水系統(tǒng)，保證居民在一段時(shí)期內(nèi)的正常生活用水。其中，永久性構(gòu)建水資源系統(tǒng)主要是針對長期以來采煤塌陷造成連片區(qū)域水資源嚴(yán)重被破壞，臨時(shí)性飲水改造已無法滿足當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉa(chǎn)用水時(shí)，由當(dāng)?shù)卣y(tǒng)一規(guī)劃，礦方負(fù)責(zé)為當(dāng)?shù)鼐用駱?gòu)建區(qū)域性的深層水資源引水工程。此方法可切實(shí)提高飲水環(huán)境質(zhì)量，但后期的維護(hù)和運(yùn)行需要有專業(yè)部門統(tǒng)一管理。

4 討論

對于采煤沉陷區(qū)所出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害來講，根據(jù)其發(fā)育過程以及生態(tài)環(huán)境的破壞狀況來看，兩者之間是相互影響的。生態(tài)環(huán)境本身的破壞是和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生同時(shí)出現(xiàn)的，且生態(tài)環(huán)境的破壞又可以間接地使地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率有所增加，而地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)之后有可能會(huì)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境被破壞的程度加劇。所以，在采煤過程中，地下采煤活動(dòng)以及人類的過度開挖和肆意填埋會(huì)使采煤作業(yè)區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)重破壞，并同時(shí)產(chǎn)生諸多地質(zhì)災(zāi)害。在采煤作業(yè)的過程中，地下采煤活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致許多大面積的地表沉陷，從而形成塌陷坑和地裂縫，然后造成水土流失，此時(shí)的植被因?yàn)樗亮魇П粐?yán)重破壞，周邊的生態(tài)環(huán)境也隨之變得越發(fā)惡劣。水土的快速流失所導(dǎo)致的植被覆蓋率降低，會(huì)導(dǎo)致地表水更容易滲入到邊坡當(dāng)中，從而引發(fā)邊坡失穩(wěn)，最終造成崩塌以及滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

因此，對于采煤沉陷區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害治理方案以及生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)治理方案來講，需要做到全局統(tǒng)籌安排以及綜合考慮，這樣才能夠使采煤沉陷區(qū)的綜合治理效果得到提升，不僅能夠使地質(zhì)災(zāi)害得到消除，還可以恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。如果只是進(jìn)行生態(tài)環(huán)境的修復(fù)或者是地質(zhì)災(zāi)害的消除，那么會(huì)在另一種災(zāi)害或問題沒有得到解決的情況下導(dǎo)致之前所做的所有工作都喪失意義或者是喪失效果，浪費(fèi)大量的資源和人力物力。所以，在地質(zhì)災(zāi)害以及生態(tài)環(huán)境修復(fù)的過程中，應(yīng)當(dāng)做到兩者統(tǒng)一與協(xié)調(diào)，這樣才能夠共同發(fā)揮作用，通過兩者之間的互相影響，使采煤塌陷區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境修復(fù)起到事半功倍的作用[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，在論文所論述內(nèi)容中，針對采煤塌陷區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境的綜合治理方案進(jìn)行了研究，該方案是在地質(zhì)災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境被破壞的過程中，對兩者進(jìn)行共同治理，所以能夠相較其他治理方案擁有諸多優(yōu)點(diǎn)。例如，充分體現(xiàn)了生態(tài)防護(hù)的理念；在設(shè)計(jì)方案當(dāng)中還提高了輔助性工程措施的耐久性，使整個(gè)生態(tài)修復(fù)的過程中邊坡綠化更加有活力；相較其他的綜合治理方案來講，能夠擁有更好的經(jīng)濟(jì)性。另外，在采煤塌陷區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境治理及修復(fù)過程中，需要做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一并共同進(jìn)步，這樣才能夠使采煤塌陷區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境得到全面修復(fù)。