胡錦輝
摘要:
2014年12月初,我開始策劃這次研學的全部內容,在保證準備工作(專家訪談等)的同時,與調查地點的相關負責人建立了聯系,進而得到了一系列完成論文所需的材料。在專家的指導下,我完成了本篇論文,其內容包括對題目的陳述,背景的描寫,調查的手法,調查結果的分析和對于問題的建議和解決方案。
一、背景
中國是目前世界煤炭生產的第一大國,年產量占全球的50%,約40億噸。長期超負荷生產煤礦破壞地下結構,使土地塌陷。一方面,土地塌陷使得表面的植物無法生存;另一方面,部分農作物因此不能存活,使得賴以生存的農民失去了經濟來源。
二、目的以及研究方向:
本調查報告對山西東部的一個礦井進行具體的數據分析,意在通過衡量礦井帶來的利益和其造成的損失,對煤礦將來的發展提出建議;同時反映一般煤礦開采可能造成的后果,并基于分析資料提出一些注意事項。
三、調研方法
本研究報告通過四種方法來收集資料:查閱相關文獻、與當地負責人進行交流、實際勘測受影響地區各項數據資料和專家采訪。
在整個調研過程中,文獻提供給了我調查地點的總體概況,讓我有了有針對性的全面理解。
我采訪的專家,也是我的指導,他對煤礦這方面的問題有十分寶貴的見解,這對整個調研的完成起著關鍵的作用。
與當地負責人和村民進行交流,我獲得了第一手的資料,避免了資料虛假的風險,提高了數據的質量,使整篇文章有針對性。
四、初期調查:
為了獲得具體的數據,我對當地的村干部和煤礦負責人員進行了采訪,記錄并且整理了收集到的數據。詳細情況如下:
4.1地理位置:
該煤礦位于山西省長治市,井田南北長約10.7-13.8km(千米),東西寬約5.8 km(千米),面積71.3946km2(平方千米)。
4.2井田概況:
本井田為主、采3#煤層,其意思為該地下有多層的煤,而被人為開采的是第三層。煤層和煤層之間有土和巖石相隔(如圖)。
3#煤層的平均厚度為5.65m(米)。
3#煤層地質資源儲量537.34Mt(百萬噸),可采儲量235.19Mt(百萬噸)。
礦井設計能力為3.0 Mt/a(百萬噸/年),服務年限為60.3a(年)。
該井田2011年正式投入生產。
塌方耕地面積約為1882941平方米。塌陷深度平均為1m,最深處可達2m。
4.3有關當地煤礦工作人員:
目前公司共有在冊職工1819人,實行人才儲備和培養發展戰略,其中中專及以上學歷924人,占50.8%;大專以上學歷629人,占38%。
4.4對與當地居民的影響:
影響農民500戶、2000人左右。
4.5有關經濟方面:
受到地陷影響的作物基本上為玉米。根據對當地農民的采訪記錄,每667平方米(一畝)玉米的平均產量為1750斤。根據多年數據的平均統計,一斤玉米售價在0.5元。
根據對當地井田負責人的采訪記錄,一噸煤礦一般售價在500元。
而毛利(扣除工資、設備、損耗等成本)一般為250元/噸。
而純利(扣除各種稅,如所得稅、增值稅等)平均為100元/噸。
五、資料及現狀的分析
5.1理論方面:
為了更好地理解采煤造成的地陷所帶來的危害,我和有關方面的專家進行了探討,以下為采訪記錄的總結:
采煤會造成地下大面積的空洞,其空間上方的土壤和石礫會在引力的作用下緩慢下沉。加上地底煤礦的不規則性,最地表的土壤會由平整逐漸變得凹凸不平,漸漸貼合空缺空間下的表面。所以,從物理的角度講,原本種于地表的作物的根會偏移原來的位置,互相交纏,甚至部分根莖露出地表。結果作物無法正常從土壤中吸取養分和水分,枯萎死亡。下圖為受到地陷影響的作物:(長草的區域)
另一方面,地下的空洞也會損害植物賴以生存的地下水系,造成嚴重的水流失。由于地下形成了廣域的不規則空洞,其上方的地層會不均勻地彎折,進而產生裂縫。這樣人為對作物進行灌溉或者下雨時,水分無法在植物的根莖區域存住并繼續下滲到更深的區域,會造成植物的缺水。不僅如此,根據當地農民的描述,在近地表的區域,存在一定量的地下水流。如果煤礦開采加劇,該地的相關水系將遭到破壞。流水會下滲到更深的空洞區域,不能繼續滋養上方的植物根莖。因此,大量的農作物會進一步受到影響難以生存。下圖為受到地陷影響的地下水系示意圖:
5.2細節分析:
關于未來影響方面,該井田為2011年投入生產。到2014年,在3年的時間內全部井田的2.6%造成了地表的塌陷。按照這個速度以及煤礦的服務年限,大約在未來的60年內整個井田的地上土層下陷面積將會擴大20倍,達到最大值37658820平方米。依照調查結果,在3年內,耕地塌陷188241平方米,共計損失玉米4940250斤,折合成人民幣為2470125元。依照這個發展趨勢,預計對于農作物(玉米)的影響最終會逐漸發展到每年損失98805000斤,折合成人民幣為49402500元。不僅如此,由于井田覆蓋區域包括公路,以及村民住宅,最終損失的一定會超過預期范圍。下圖為地陷造成的房屋以及公路的損毀:endprint

不僅如此,除了物質上的直接損失,地陷還會對當地居民造成更深遠的影響。
依照調查資料,目前的地陷程度影響了500戶村民,按照平均一家四口的算法,一共約2000人受到影響,其經濟源—玉米的種植受到打擊,最終他們可能失去維持生計的收入來源,不能靠賣作物賺錢。而且,依照這個速度,在未來的60年內,可能將有10000戶農民受到影響,40000人陷入困境。長子縣總人口數為350000人。換句話說,一個井田最終可危及一個縣八分之一的人口。
5.3 其他隱患:
當一個井田枯竭時,受影響的不僅局限于當地的生活。由于失去了煤炭的來源,設備會被廢棄,在井田上班的工人會失業,將近兩千人和他們的專業技術將面臨荒廢的危機,而且沒有受過其他技術培訓的人將難以適應接下來的生活。地方則失去農耕這一重要的經濟來源??梢哉f,不計后果地開采煤礦,最終會引來當地經濟體系的崩潰。
除此之外,地陷造成的損傷難以恢復。就人為填坑這種解決辦法來講,并不現實,主要原因是現代科技難以實現,并且成本難以計算。而自然恢復這種方法也不現實,其主要原因是速度過慢,其原理是借助地殼的運動和侵蝕、風化的影響,逐漸把地底的坑洞填滿。但是,地殼的運動速度是極其緩慢的,肉眼難以觀測。就該井田的情況來講,恐怕需要數百、數千年。生活在這片土地上的人沒有辦法等那么久。
六、結論及建議
6.1是否可放棄煤礦開采?
不可能,根據背景介紹,中國是世界產煤大國,產量高達世界產量的40%,煤炭是中國的主要能源,占總量的70%。如果放棄煤礦,不僅資源得不到合理的利用,上千萬的技術人員也會失業。這樣,地方經濟體系會被破壞,社會也會變得不安定。
6.2可能的解決方案:
依據資料及現狀分析,采煤造成的地陷逐漸破壞耕田,并造成房屋和道路的開裂、下沉。因此,地方政府應在合理的情況下,加大勘煤力度,盡可能把井田建在人煙稀少的地方,以此降低社會成本??傊?,不能為了眼前利益影響未來發展。
6.3其他建議:
中國是發展中國家里發展迅速的類型,為了獲得能源,各地采煤的頻率必將持續上升。但人們往往容易被利益蒙蔽,忽略了這種做法對當地人員未來生活的影響。所以地方政府應做好或呼吁相關企業做好預案,以此來解決生活被采煤影響的工人、農民的各種問題,并采取措施協助培訓工人和農民多種用于維持生計的技術。這樣,在現存經濟體系受損后,失業人員可以及時避免由于結構性失業帶來的隱患,社會趨于穩定。endprint