開采沉陷對(duì)環(huán)境的影響及其治理

龍永春

摘要：煤炭和其他有用礦物的大規(guī)模開發(fā)和利用，既給人類帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，也對(duì)人類生存的環(huán)境產(chǎn)生了一系列的消極影響。要解決好這個(gè)矛盾，只有依靠系統(tǒng)深入地研究，才能既保證生產(chǎn)，又能將由于生產(chǎn)所帶來的對(duì)環(huán)境的危害減小到最低程度。

關(guān)鍵詞：開采沉陷；環(huán)境；評(píng)價(jià)；整治

1 概述

環(huán)境，是指人類賴以生存并以人為中心圍繞著人的物質(zhì)世界。環(huán)境是一個(gè)極其復(fù)雜的、相互影響、相互制約的辨證的自然綜合體，一般可分為自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。人類的自然環(huán)境，就是指環(huán)繞于我們周圍的各種自然因素的綜合。人類的社會(huì)環(huán)境，是指人類的社會(huì)制度、經(jīng)濟(jì)狀況、職業(yè)分工、文化藝術(shù)、衛(wèi)生等上層建筑和生產(chǎn)關(guān)系等。

人類的活動(dòng)如采礦等，既影響人類的自然環(huán)境，又影響人類的社會(huì)環(huán)境。

環(huán)境保護(hù)就是采取法律的、行政的、經(jīng)濟(jì)的、科學(xué)技術(shù)的措施，合理地利用自然資源，防止環(huán)境污染和破壞，以求保護(hù)和發(fā)展生態(tài)平衡，擴(kuò)大有用自然資源的再生產(chǎn)，保障人類社會(huì)的發(fā)展。

開采沉陷對(duì)環(huán)境的影響突出地表現(xiàn)在：地表耕地受到破壞；平原地區(qū)大片地表移動(dòng)盆地積水；干旱山區(qū)由于地表水系受到破壞，影響居民生活用水和灌溉用水；受采動(dòng)的山地易產(chǎn)生滑坡，危及工民用建筑物和生活生產(chǎn)設(shè)施的安全等等。

2 開采沉陷對(duì)土地影響的整治

隨著煤礦開采范圍的不斷擴(kuò)大和塌陷、破壞土地的日益增多，礦區(qū)土地的大面積塌陷，不但嚴(yán)重破壞了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，使農(nóng)田荒蕪，農(nóng)民少地或無地耕種，而且使煤礦征地越來越困難，嚴(yán)重影響煤炭生產(chǎn)任務(wù)的完成。

開采沉陷所造成的地表塌陷區(qū)，特別是常年積水的塌陷區(qū)內(nèi)，耕地可耕性的降低常常是永久性的。也就是說，如果不采取適當(dāng)?shù)恼未胧覀儗⒂肋h(yuǎn)失去這些土地。長(zhǎng)此以往，將給子孫后代帶來不可估量的損失。因此，受開采破壞的土地的整治和恢復(fù)是一項(xiàng)極其重要的、刻不容緩的工作。

2.1 地表塌陷區(qū)造地復(fù)田

2.１.1 利用煤矸石造地復(fù)田

地下開采煤炭時(shí)產(chǎn)生大量的煤矸石運(yùn)到地表，堆成矸石山。目前全國煤矸石積存量約為六億多噸，年新生矸石一億多噸。應(yīng)用煤矸石作為塌陷區(qū)造地復(fù)田的充填材料，既可使破壞了的土地得到恢復(fù)，又可減少矸石山占地，消除矸石山對(duì)環(huán)境的污染。

煤矸石復(fù)田可分為三種情況：新排矸石復(fù)田、推平老矸石堆復(fù)田和預(yù)排矸石復(fù)田。

新排矸石復(fù)田，是應(yīng)用排矸石復(fù)田系統(tǒng)，將礦井新產(chǎn)生的煤矸石直接排入塌陷坑，推平復(fù)土造田；推平老矸石堆復(fù)田，是應(yīng)用積存的矸石作復(fù)田的填充料，并推平老矸石山，在其上復(fù)土綠化或處理矸石山作為它用；預(yù)排矸石復(fù)田，是在建井過程和生產(chǎn)初期，在采區(qū)上方地表預(yù)計(jì)要發(fā)生下沉的地區(qū)，將表土取出堆放在其四周，按預(yù)計(jì)的下沉等值線圖，預(yù)先排放矸石，待到下沉停止、矸石充填到預(yù)期水平后，再將堆放四周的表土平推在矸石層上復(fù)土成田。

復(fù)土可用汽車、挖掘機(jī)、鏟運(yùn)車等設(shè)備，如果是從積水塌陷坑中取土?xí)r，可用水力挖塘機(jī)和小型挖泥船等。復(fù)土厚度根據(jù)土地使用情況而異，通常是做建筑場(chǎng)地時(shí)厚度為0.2-0.5m，做耕地時(shí)厚度為0.5-0.8m。

2.１.2 利用電廠粉煤灰造地復(fù)田

我國許多大型煤炭生產(chǎn)基地附近都有電廠，利用電廠的廢渣粉煤灰造地復(fù)田，在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上也是合理的。

利用粉煤灰對(duì)塌陷區(qū)進(jìn)行造地復(fù)田的方法如下：

在計(jì)劃復(fù)田的塌陷區(qū)內(nèi)修筑儲(chǔ)灰場(chǎng)，用推土機(jī)、鏟運(yùn)車或汽車，按設(shè)計(jì)用量取出塌陷區(qū)的耕植土，運(yùn)到塌陷區(qū)周圍，壓實(shí)筑坎形成儲(chǔ)灰場(chǎng)。在塌陷積水時(shí)，可用挖泥船或挖塘機(jī)組取土，存放在塌陷區(qū)周圍留作復(fù)土?xí)r使用。

水力輸灰。從電廠到復(fù)田的塌陷坑之間鋪設(shè)雙排管道，把粉煤灰用水混合為灰水，用電廠原有的泵類把灰水排放到儲(chǔ)灰場(chǎng)。

沉淀和排水?；覉?chǎng)內(nèi)的灰水隨著充灰不斷地沉淀累積，沉淀后的水由儲(chǔ)灰場(chǎng)的排水口流經(jīng)排水溝，排入河流和江湖。由于這種水的水質(zhì)較好（ph小于9），不影響民用和工業(yè)使用。

復(fù)土造田。儲(chǔ)灰場(chǎng)沉積的粉煤灰達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后停止充灰，將水排凈，即可復(fù)土，復(fù)土厚度一般為10-50cm。

2.１.3 利用湖泊、河泥造地復(fù)田

在一些靠近湖、河的煤礦中，可以利用湖泥、河泥充填塌陷區(qū)造地復(fù)田。其方法是：先將礦井矸石排入到塌陷區(qū)填底，湖泥堆在矸石上，待泥干后用推土機(jī)推平，然后改良土壤，完善排灌系統(tǒng)，綠化和再種植，最后還田。

2.２ 塌陷區(qū)的綜合治理

一般說來，平原地區(qū)塌陷的范圍很大，有的還有相當(dāng)多的積水。造地復(fù)田是有許多的優(yōu)點(diǎn)，但要花費(fèi)大量的經(jīng)費(fèi)，還要有足夠的充填材料。所以，造地復(fù)田的塌陷區(qū)只能是全部塌陷區(qū)的一部分。為了更好地全面地整治塌陷區(qū)，應(yīng)進(jìn)行塌陷區(qū)的綜合治理，即要因地制宜、全面規(guī)劃、統(tǒng)一安排，使造地復(fù)田、復(fù)原、重建工作同時(shí)進(jìn)行，發(fā)展多種經(jīng)營，妥善安排被煤礦占用了土地的農(nóng)民的生活，以取得最好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

綜合治理塌陷區(qū)的方法主要有：

塌陷區(qū)疏干：在塌陷后地表大部分高于附近的河、湖水面的地區(qū)，可以采用疏干塌陷區(qū)的方法。具體做法是，開挖大量排水渠，把塌陷區(qū)積水排入河、湖或水庫；在低洼地挖深墊淺建設(shè)水庫，澇季存水、旱季灌溉；在因河床的坡降變化而使河水不能暢流時(shí)，在河流的適當(dāng)?shù)囟卧O(shè)置揚(yáng)水站，以便雨季時(shí)把河水泵入下游排走。疏干塌陷區(qū)不但可使大部分農(nóng)田恢復(fù)為可耕地，而且可使村莊和其他建筑物周圍不再積水，避免了不必要的遷移，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

平整土地：在地表下沉量不大，但有大量裂縫、臺(tái)階、塌陷坑等不連續(xù)變形和破壞時(shí)，可使用推土機(jī)等對(duì)土地進(jìn)行修補(bǔ)、平整；在漏水嚴(yán)重時(shí)，可將水田改為旱地或水旱作物兼種；對(duì)于塌陷區(qū)內(nèi)不深或潛水位較低的地段，可改造成梯田。

挖深墊淺：在下沉比較大的地區(qū)取土，墊在下沉較小的地區(qū)，使前者成為魚塘或蓄水庫，使后者成田。

發(fā)展水產(chǎn)和養(yǎng)殖業(yè)：對(duì)面積廣、深度大、積水多的塌陷坑，不必過分強(qiáng)調(diào)復(fù)田，可因地制宜進(jìn)行整治、發(fā)展水產(chǎn)、養(yǎng)殖業(yè)和調(diào)節(jié)工農(nóng)業(yè)用水，以提高經(jīng)濟(jì)效益。

此外，有許多老礦區(qū)已經(jīng)發(fā)展成為工業(yè)城鎮(zhèn)。他們對(duì)不能復(fù)田的塌陷區(qū)，加以修整，并進(jìn)行了綠化和美化，成為員工們休息娛樂的場(chǎng)所，有的還建立了福利和生活、生產(chǎn)設(shè)施，都取得了較好的效果。

3 結(jié)語

開采沉陷的研究對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的提高都有著重要的意義。為了進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)，需要開采大量的有用礦物，但是開采這些有用礦物產(chǎn)生的開采沉陷又反過來影響和破壞巖體內(nèi)和地面上的一些生產(chǎn)和生活設(shè)施，影響生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活的提高。

開采沉陷對(duì)環(huán)境的影響及其整治的重要性，已為越來越多的人們所認(rèn)識(shí)，隨著時(shí)間推移，這個(gè)問題必將逐漸成為礦山開采沉陷學(xué)科的一個(gè)重要組成部分。怎樣合理、系統(tǒng)地將由于開采沉陷造成的各方面消極影響減小到最低程度，還有待于更進(jìn)一步的探討和研究。

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