采矿区塌陷及沉陷区治理方式探析

　　采矿区塌陷及沉陷区治理方式探析

　　    引言

　　    在不断提升社会发展速度的同时，人们也在不断增加对于能源的需求，虽然在一次能源消耗中煤炭所占的比例正处于下行趋势，但是现阶段仍然存在非常高的煤炭需求量。在大量生产和运输煤炭的过程中，会在很大程度上破坏当地的植被、地表水、大气以及生态环境等。在开采煤矿后若是相关人员长期在地面上堆放煤矸石、固体废弃物，煤中的有害因素在自然条件的影响下会有迁移的情况出现，严重污染附近的土壤和水体。随着时间越来越长，在采矿区不同程度的塌陷和沉降出现，严重时会导致塌陷式地震，使原本就脆弱的生态变得更加糟糕，最终会对当地经济发展形成制约。所以，相关人员应该充分重视采矿区沉陷区的治理问题。

　　    1.采矿沉陷区的危害

　　    1.1破坏地表土塌陷

　　    在开采煤矿的过程中会导致地表裂缝和大面积的地表塌陷出现。在平原地带，会导致土地的起伏程度加大，使保水的水浇地保水功能渐渐丧失转变成旱地，并且会在很大程度上破坏地表土地。我国拥有较为紧缺的土地资源，存在地少人多的特点，平均每人仅拥有lOOOm2以内的用地。截至2021年底，我国已经拥有 lOOOOkm2以上的采矿塌陷破坏土地，其中农用地占据约60%的比重，存在非常严重的地表土地塌陷问题。在丘陵和山地地带，采矿塌陷区有较大的几率会引发泥石流、滑坡等地质灾害。

　　    1.2损坏地面建（构）筑物

　　    当采矿区塌陷问题出现时会损害地面构筑物和建筑物，导致房屋有倒塌、开裂的情况出现：导致公路出现不均匀的路面沉降，严重时还会导致路面断裂的情况发生；导致桥梁桥台错位、下沉等：排水、通讯、供水、供电等管线路也会有错位、移位、下沉等情况出现。当采矿区塌陷严重损害地表的建（构）筑物时，将会对当地人们日常生活产生影响，在这种情况下若是无法有效地开展修复和治理工作，相关部门大多会采取搬迁安置的措施。

　　    1.3积水淹没地表耕地

　　    在平原地区，尤其是拥有较高潜水位的区域，如兖州济宁、淮南、枣庄、淮北等矿区，经常会有大面积的地表积水出现，导致耕地被淹没，进而使当地的生态环境和地貌结构发生改变。与相关的资料相结合，在2004年至2020年，淮南地区在开采煤田的过程中致使约80 km2的采矿沉陷区积水面积出现，其中很多积水覆盖了原本的村庄和农田，拥有约6m的地面平均沉降深度，存在较深的积水，农田耕种无法恢复。

　　    1.4污染或流失地下水资源

　　    在地表裂缝形成后能联通地下水和地表水，不但会流失一部分地表水体，还会降低地下水水质，减少灌溉用水和人们生活用水，尤其是对于缺乏水资源的陕西和山西地区，将会产生更为严重的实际影响。

　　    2.采矿沉陷区治理目标和思路

　　    2.1目标

　　    通过综合治理采矿沉陷区，可有效控制采矿沉陷区的地质灾害，能合理地复垦土地，并且有效地保护基本农田，从而使矿区重新形成良好的生态环境，能够在可持续发展煤矿区和提升煤矿企业经济稳定性方面发挥促进作用，为新兴产业和区域经济构建更好的发展环境，提升城镇化建设和煤炭开发的协调性，有效促进采矿沉陷区社会、人们之间的和谐，进而实现可持续发展煤炭经济、区域经济的目标翻。

　　    2.2采矿沉陷区治理思路

　　    在现阶段的社会背景下，相关人员应该完成生态环保建设思想和“共享、绿色、开放、协调、创新”发展理念的树立，对采矿区基础治理工作进行强化，如明确责任主体、调查采矿沉陷情况等，然后与有责任主体和无责任主体的实际情况相结合，分别制定治理和监管两方面的治理措施，在充分考虑实际情况的基础上完成相关管理方法和指导意见的建立，对采矿沉陷区治理标准化体系开展研究。

　　    3.采矿沉陷区治理模式

　　    与我国采矿沉陷区实际治理情况和发展趋势相结合，应该在严格遵循“谁破坏、水治理”基本原则的基础上，保证采矿沉陷区的治理责任能够得到有效落实，在治理采矿沉陷区的过程中首先应该做到责任明确，范围清晰，与有无责任主体的情况相结合开展有针对性地治理和监管措施，确保采矿沉陷区综合治理工作能够取得理想效果。

　　    3.1有责任主体的治理模式

　　    在矿井生产、建设过程中采矿权范围内的采矿沉陷区治理工作应该由矿井企业负责，在这过程中采矿权人应该积极履行采矿沉陷区质量及其它治理工作。

　　    3.1.1采前矿井沉陷区的治理

　　    采前就是在开采采区或矿井前的一段时间。采前应该在采区设计和矿区设备过程中有效融人采矿沉陷区的治理内容，保证规划和开采的合理性，对采煤沉陷开展有效控制，从而构建良好的后期治理环境。工作过程中，应该严格遵循“先搬后采”的原则，在开采采区前，应该完成居民避险搬迁方案的制定，保证集中居民地选择和搬迁工作的有效落实。

　　    3.1.2矿井采中治理

　　矿井采中就是开采煤矿采区的阶段。正常情况下，在煤炭井工开采的过程中都会有采矿沉陷区形成，而且在采中阶段无法有效满足开展大规模治理工程的要求，在这个阶段开展的治理工程应该以植被修复、土地平整、挖深垫浅、消灾防治等为主。同时，应该保证沉陷区的土地资源得到有效利用，既可以开展养殖、种植等农业生产，也可以从事光伏、风电等产业开发，能够使矿山建设的节能环保程度得到提升，有效协调社会和矿区地方经济发展。在采中应该完成采矿沉陷监测系统的建立，能够为后续相关人员开展治理工作和评价采矿沉陷区稳定性打下坚实基础。在井下充填区域、地质灾害高发区以及居民聚集区等，合理利用井下充填技术和覆岩离层注浆技术，能够使发生地面沉陷的几率降低，从而对地质灾害起到防治效果，还能够使村庄搬迁减少，对生态环境和耕地起到保护作用。

　　    3.1.3采后采矿沉陷区治理

　　    采后就是完成所有开采工作的采区到其得到有效治理这段时期。采矿沉陷区需要经过很长时间才能够完成地下采空到地表稳定沉陷的过程，采后采矿沉陷区的稳定性仍然较差，所以在这个阶段应该使用较为简单的经济治理模式和治理技术。这一阶段的采矿沉陷区治理可以使用以下三种治理措施。

　　    (1)简约农业型。在采矿沉陷区治理中简约农业型治理就是利用生态环境修复、农林土地复垦、地形修复等技术，完成采矿沉陷区的利用和修复，从而完成现代农业发展的过程。这个治理过程中的主体是煤炭企业，其不但需要简单地治理采矿沉陷区，还需要有效地联合农户和其它企业，建立现代化农业公司，从而在沉陷区内开发土地、加工农产品等，另外还可以发展风电、光伏等产业，使失地农民的就业问题得到有效解决，对建设绿色矿山起到促进作用。

　　    (2)简约工商型。在采矿沉陷区治理中简约工商型治理就是在采矿沉陷区满足稳定性要求的基础上，合理利用地基处理技术、防灾消灾技术有效治理采矿沉陷区，以此为前提，煤炭企业应该充分发挥自身的主体作用，与其它企业建立合作关系，保证闲置土地能够得到充分利用，其主要用于拥有较低承载力要求、低密度、可抗轻微变形以及低层建筑的开发，如产业园区、商品交易中心、物流园等，能够更好地发展地方经济。

　　    (3)简约生态保护型。在采矿沉陷区治理中简约生态保护型治理就是在半干旱或干旱拥有脆弱生态环境的地区，借助简单的生态环境修复和防灾消灾技术有效治理采矿沉陷区，使当地水资源、生态环境和植被得到恢复，从而对水土流失和土地沙化起到防治作用。

　　    3.2无责任主体的治理模式

　　    历史遗留问题是导致无责任主体采矿沉陷区出现的主要因素，在这种采矿沉陷区大多拥有非常复杂的情况，并且与社会稳定、基础设施建设、产业转型接替、城镇发展、土地复垦、生态环境重建、民生等问题存在密切的联系，所以在开展治理工作的过程中必须兼顾协调发展和统筹考虑阁。首先，应该保证居民避险搬迁顺利落实，应该与建设特色乡镇、改造棚户区、建设新农村等措施相结合，高质量完成避险搬迁和安置居民的工作。在有效完成居民避险搬迁工作后，还应该与采矿沉陷区实际情况相结合，科学合理地完成采矿沉陷区综合治理规划的制定，确保各项治理工程顺利实施。

　　    在治理无责任主体采矿沉陷区的过程中必须充分重视生态问题，有机结合产业发展和生态环境建设。无责任主体也存在较为复杂的情况，在正常情况下可以使用未知区、基本稳定区以及稳定区进行划分，其中对于未知区应该有效开展评价稳定性和探测采矿沉陷等工作，可以使用简单的减灾防灾治理基本稳定区，同时也可以与稳定程度相结合开展治理工作。对于稳定的采矿沉陷区可以使用以下治理模式。

　　    3.2.1生态城镇型

　　    这种采矿沉陷区治理模式就是在合理利用地产开发、景观建设、生态再造等措施的基础上，联系城镇化发展情况，与采矿沉陷地形地质特征相结合，采取有针对性的生态地产经济治理方式和稳定性处理、建筑开发等技术治理模式，在这个过程中政府应该保证自身主导作用充分发挥，引进社会资本作为主体，共同开展治理采矿沉陷区的工作，使采矿沉陷区的面貌得到有效改善，构建适合人们居住的生态环境，对当地工商业、人文经济、房地产业以及经济发展起到促进作用。

　　    3.2.2生态农业型

　　    这种采矿沉陷区治理模式的主要内容就是发展现代农业、恢复草原、再造林地以及土地复垦。对于距离城市较远的草原、林地、耕地等存在大面积采矿沉陷区的地区来说，这种治理模式能够起到非常好的效果。相关人员在开展治理工作的过程中，可以与当地实际情况相结合合理利用生态景观再造技术、耕地复垦技术，构建经济治理+新能源治理的新模式。完成农业开发公司和其它产业公司的建立，在土地复垦方面共同努力，促进现代农业发展，使失地农民的就业问题得到有效解决。同时，综合利用建设特色乡镇、再造生态环境以及建设新农村的措施，能够使新乡镇拥有欣欣向荣的发展环境。

　　    3.2.3生态恢复型

　　    这种采矿沉陷区治理模式在经济发展较为落后和拥有脆弱生态环境的地区较为适用，在治理工作中的主要内容为保护水资源、保持水土以及恢复生态。借助农林草土地复垦技术、地形修复技术、植被恢复技术等的有效利用，再加上蓄水工程、治沙防沙工程的配合，能够使富有特色的生态环境得以恢复，从而使绿洲再造的目标得以实现。

　　    3.2.4生态旅游型

　　    想要使用这种采矿沉陷区治理模式，矿区需要满足拥有较多历史遗迹、拥有险峻风光、拥有深厚文化底蕴、拥有特殊地貌等要求，在开展治理工作的过程中主体为生态环境建设，同时需要以打造文化体育、旅游观光、休闲娱乐以及主题教育产业为中心。同时，需要保证复垦农林土地、再造景观生态以及修复植被等技术的作用充分发挥，借助工业场地以及已关闭的矿山完成各种矿业主体设施的建设，与当地风景再造、文化挖掘以及历史古迹情况相结合，完成旅游基地的打造。以北京门头沟采矿沉陷治理工程为例，当地政府通过建立生态涵养发展区，完成了特色小镇、生态旅游等方面的积极探索，建立了具有矿山特色的矿区小镇，曾经在矿山中负责运输任务的火车被改成了观光火车，其行驶线路也成了观光线路，在很大程度上促进了当地旅游业的发展。

　　    4.采矿沉陷区治理建议

　　    4.1坚持绿色开采

　　    在拥有脆弱生态环境和存在“三下”压煤情况的区域，应该保证矿区减沉开采技术得到有效利用。在矿区减沉开展技术的帮助下，能够对煤炭开采地表沉陷进行有效控制，还能够使损害“三下”受护体和破坏土地资源的情况减少。在开采矿区的过程中，相关人员主要使用协调开采、充填开采、离层带或采空区注浆开采以及条带开采等矿区减沉开采技术。现阶段，在黑龙江双鸭山、淄博、兖州等地的矿山已经开始使用充填开采技术，实践证明这种保护技术的效果非常明显，能够有效避免矿区沉陷的问题。在处理井下矸石方面，应该充分利用直接将矸石作为充填材料的充填技术。通过这种方式降低地面排放的矸石量，不但能够使矸石占地减小，还能够使矸石山导致的环境污染得到有效避免。同时，应该有效开展井下选煤厂试验，在井下分析煤炭和矸石，使矸石提升上井的情况得到避免。直接使用矸石充填采空区，能够使地表沉降减少，并且能够使井筒的提升能力得到增强。另外，部分矿山企业对绿色发展存在错误认识，认为其只是简单的绿化工程，这与绿色发展理念相悖。所以，矿山企业应该对国家绿色发展理念保持高度重视，从根本上完成绿色矿山建设，自觉肩负起建设绿色矿山和修复矿区生态的责任。

　　    4.2合理开展综合治理

　　    首先，应该完成采矿沉陷区综合治理政策的制定，并且借助适当的措施保障其得到有效落实。在“十三五”规划纲要中对提升治理存在严重生态退化地区的力度和全面推动采矿沉陷区转型的工作进行明确。同时在近年来出台的采矿沉陷区治理文件中也明确提出，相关人员需要完成采矿沉陷区综合治理政策的翻定，争取在最短的时间内完成采矿沉陷区居民安置工作，加快落实建设接续替代产业平台、建设配套基础措施等工作，保证居民的生活需求和当地经济发展需求得到满足。相关部门应该对治理采矿沉陷区的工作保持高度重视，有效落实政府相关意见和纲要，结合当地情况制定和落实有针对性的政策。其次，应该注重采矿沉陷区综合治理新模式和新技术的创新。提升治理采矿沉陷区的精细化程度，与采矿沉陷区所在区域的实际情况相结合，使用有针对性的修复技术和生态保护技术，探索拥有更高综合效益的治理模式，促进采矿沉陷区综合治理水平不断提升。再次，应该全面调查全国采矿沉陷区的基本情况，在我国不断开采煤矿的过程中，对于调查采矿沉陷区的工作有所忽视。尤其是在我国近年来不断关闭产能落后的矿井后更加需要制定与之相匹配的基础调查措施。在完成全国采矿沉陷区基本情况的掌握后，对于没有明确治理主体的采矿沉陷区，政府应该引导相关企业积极投入到治理采矿沉陷区的工作中。最后，相关人员应该重视采矿沉陷区综合治理方案的编制。在开展相关工作的过程中，应该保证采矿沉陷区各类资源被充分利用，有机结合城镇新农村建设和采矿沉陷区综合治，理，应该综合考虑居民安置和治理采矿沉陷区的费用，从而保证相关企业能够拥有一定的利润空间。想要使治理主体的积极性得到充分调动，需要对建设用地和林地农地增补转换挂钩机制开展深入研究。想要使建设用地更好地满足安全、稳定方面的要求，需要相关人员不断创新评估采矿沉陷区建设用地地基稳定性的技术。另外，应该完善采矿沉陷区土地流转办法，在政策层面将采矿沉陷区的土地经营权送到煤矿企业手中，引导煤矿企业与其他社会资本联合落实综合治理采矿沉陷区的工作。想要使治理效果得到进一步优化，国家还应该制定一定的优惠政策。

　　    结语

　　    绿色矿山建设工作与生态文明的核心理念相符，也是未来煤炭行业发展的主要方向。现阶段，在治理采矿沉陷区方面相关人员主要利用矿山绿化、矿山开发等技术，但是利用率和复垦率相对较低，需要相关人员积极探索更有效的综合治理模式。在实际开展采矿沉陷区治理工作的过程中，相关人员应该有效结合采矿沉陷区所属类型和当地实际情况，选择适宜的综合治理模式，不但要有效地修复自然生态系统，还要为整个矿区可持续发展提供有效保障。

　　                                                     摘自：《资源节约与环保》2023年第3期