淮北市礦山開采引發的環境地質問題分析

韓久虎

（安徽省地質環境監測總站，安徽 合肥 230001）

社會經濟發展速度顯著提升，煤礦開采的規模、強度也逐漸加大，其間一些盲目開采行為的存在，加劇了煤炭資源浪費，而且還對地區水文地質條件等造成破壞，引發環境地質問題。淮北市有豐富的煤炭資源儲量，當地煤炭開采導致有地下采空區形成，引發地表大面積沉陷，農田、城市建設用地也被破壞[1]。一旦水文地質條件與供水出現問題，會直接引發環境地質問題。基于此，下面以淮北市為例討論煤礦開采引發的環境地質問題。

1 淮北礦區環境地質條件

①自然條件。淮北市地處安徽省北部，國土總面積是2741km2，總人口為220萬人。②水文條件。屬淮河水系，淮北市河流包括濉河、南沱河、閘河、澮河等。③地質條件。淮北市地層，區域地層屬華北地層大區晉冀魯豫地層區淮河地層分區淮北地層小區，本區地層以寒武—奧陶系、石炭—二疊系、第三系、第四系為主[2]。寒武-奧陶系位于丘陵地帶出露，多數被第四系覆蓋，石炭-二疊紀為關鍵的含煤地層，而且地表無出露。第三系厚度138m～349m，第四系厚度為50m～150m。總結當地水文地質條件，按照地下水賦存條件、含水介質空隙種類，可得出本區地下水有松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類巖溶裂隙水、碎屑巖類裂隙水、風化帶網狀裂隙水這4種。

2 環境地質的常見問題

因淮北市煤礦開采較為嚴重，已經面臨礦山地質環境問題，例如礦山地質災害、資源枯竭、環境污染。其中礦山地質災害的表現，包括地面塌陷、巖溶塌陷、地面沉降。巖溶塌陷方面，當地礦山巖溶塌陷地質災害共有2處，根本原因是劉橋一礦疏排礦坑水導致的小型塌陷。地面沉降方面，當地發生地面沉降以臨、海、童煤礦區為主，煤礦疏排礦坑水引發地下水位下降，在水流作用下土顆粒重新排列、組合、密實，降低了孔隙率，導致厚度變薄、土層壓縮，進而出現地面沉降[3]。除此之外，淮北平原地區因煤礦過度開采導致水文地質條件與供水方面的問題，還包括資源破壞、環境污染、礦山廢水污染等，這些環境地質問題要在今后環境治理中予以解決。環境地質問題的具體分析如下。

（1）地面塌陷。當地礦山開采進程中，有大量采空塌陷形成，一般以各大煤田采區為主要的分布區域。當有采空塌陷形成之后，當地土地用途發生了明顯變化，而且降低了原本土地利用價值，出現地面塌陷問題，還會面臨嚴重經濟損失。

（2）地面沉降。淮北平原的松散沉積層發育四層含水層（組），其中深層地下水第四含水層（組）封閉，巖性變化大，巖性復雜，滲透性差，在水源補給方面難度較高[1]。臨、海、童煤礦區第四含水層（組）直接覆蓋在煤系地層之上，在疏干排水情況下，會加劇地下水位下降，同時松散地層形成等效附加應力，隨之提高了土層有效應力，將水、土之間的平衡破壞，如此一來含水層排水壓密之后有彈性變形現象生成。因為含水層頂底板部位粘性土，與水融合之后會向含水層方面不斷滲透，出現粘性土固結，長此以往還會引發塑性變形、永久變形等問題，這是地面沉降的關鍵性原因[2]。

（3）巖溶塌陷。淮北市擁有煤炭生產基地，地表水資源有限，所以城市供水一般是開采巖溶地下水滿足用水需求，淮北市裂隙巖溶水的開采已形成大面積地下水降落漏斗。煤礦開采在煤層下部巖溶水的頂托壓力加大的情況下，往往會形成突水等事故，因此為減小深部巖溶水壓力，需要進行深部疏排水，而由于巖溶水的互聯互通性，其煤礦深部巖溶水與煤礦區外圍巖溶水源地相聯，在巖溶發育與松散層接觸的有利部位、在長年地下水開采量較大且地下水位波動較大的情況下，引發巖溶塌陷。

3 環境地質問題的解決辦法

3.1 治理模式

（1）采煤塌陷地治理模式。結合淮北平原環境地質問題的治理經驗，針對礦山采空塌陷區的治理，務必要立足于多個方面，采用復墾造地、營造林地等方式，改善礦區環境[3]。參考積累的可行治理舉措，遵循因地制宜原則，采煤塌陷地的治理，分別從深層塌陷區、淺層塌陷區等方面完善治理模式。

①深層塌陷區——水產養殖治理。淮北平原的煤炭平均可采煤層在3-7層之間，可采厚度為5.5m～13m。這種多煤層開采模式的應用，使塌陷區深度更深，范圍更廣。根據本地區特點，可以采用水產養殖治理模式。②淺層塌陷區--挖塘造地治理。淺層塌陷區適合種植、水產養殖，采用該復墾模式的核心在于“挖深墊淺”，造地、挖塘充分融合，應用泥漿泵抽取、推土機搬運兩種方法，搭建當地的農業經濟區。③填充塌陷坑--城鎮建設治理。堆放煤矸石、塌陷區治理可以同步展開，因為煤矸石的發熱量比較低，所以可將其當作填料，在塌陷區造地中起到填充的效果，后期開展城市建設與工業項目建設。④淺深層塌陷區--混合超前治理。淮北市資源枯竭型城市礦山地質環境治理中，對現狀和預測塌陷區進行統一治理，通過預測塌陷區范圍，合理布局挖填工程量，使之形成大面積可利用土地與坑塘水面，產生了較好的社會、經濟和環境效益。

（2）采煤塌陷村莊搬遷模式。總結環境地質與煤礦開采治理的經驗，淮北平原現有采煤塌陷區的村莊搬遷安置、城鎮建設、新農村建設與工礦建設等項目有機結合，并且在治理實踐過程中總結出四種對應的治理模式。立足于地礦統籌、部門協作、上下聯動三個層面構建完善的聯動機制，為采煤塌陷區的村莊搬遷環境地質問題治理明確新思路。

①城郊社區型治理模式。主城區周圍已經出現塌陷村莊，采集農民意愿之后可在當地建設公寓，參照城鎮中居民住宅小區建設標準，使農民群眾歸納到城市居民管理范疇內，失地農民也可以作為城市居民社保對象。采用統一性規劃與建設、集中安置的方法，建設新的居民小區。例如淮北市采用城郊社區型治理模式，主城區南部建設仁和小區，總共占地面積達到了465畝，新建住宅樓數量共計108棟，項目投資約為5億元，集中安置數量為4286戶、1.2萬人。城郊社區型治理模式與傳統分配宅基地模式相比，可以有效節約土地、提高土地集約化、利用率。②依鎮建村型治理模式。這一治理模式主要以所在范圍內的基礎設施資源、公共事業資源為對象，將已經出現塌陷問題的村莊全部集中搭配小城鎮，集合所有失地農民，采用城鎮化管理方法，既能夠實現小城鎮人口聚集，又可以拓寬規模，加快實現城鄉一體化。小城鎮建設與發展期間，工業園區與城鎮三產具有非常重要的意義，為搬遷農民提供再就業的機會。政府部門遵循因地制宜原則，考慮新農場建設會運用到小城鎮中現有基礎設施資源，所以制定了“小村并大村”方案，采用統建模式。新建小區由所有村民自主負責，所有基礎設施資源均可以實現村民共享，為廣大村民的日常生活、工作提供便利。③礦村結合型治理模式。礦村結合型治理模式是以煤礦這一類基礎設施為對象，將發生塌陷問題的村莊集中搬遷到礦區，再通過礦區現有基礎設置、社會資源等，實現新村建設與村民搬遷。例如淮北市在環境地質問題治理進程中，濉溪縣新建了五溝礦區和臨渙礦區，采礦企業遵循“先搬遷、后開采”這一基本原則，在與政府部門商討之后制定規劃，提前將村民搬遷計劃上報。后期遵循“統籌規劃、統一標準、尊重群眾、方便生活、節約用地、避免重建”一系列基本原則，提前展開現有壓煤村莊的集中搬遷。一方面提高了塌陷區所有搬遷群眾的人身安全與財產安全，另一方面也為當地地礦發展創造良好環境。④中心聚集型治理模式。中心聚集型治理模式的應用，要將現有行政區劃限制突破，以中心村為對象充分劃分搬遷范圍。這一環節要重點關注“小村并大村，強村帶弱村”，已經出現塌陷的村莊集中展開搬遷，所有配置資源也要合理分配，實現資源利用價值達到最大。例如淮北市杜集區礦山集鎮下柳園村，原本并不屬于城市規劃區域內，經過地礦雙方協商，根據“布局合理、設施配套、環境整潔、村居秀美”這一原則展開統籌規劃、建設，使得該地區所有村民搬入到新規劃的小區中。除此之外，為了方便村民日常生活與生產，規劃地區內重新興建了超市、衛生所與老年活動中心等，優化基礎配套設施，為村民的生活、工作提供諸多便利。

3.2 優化建議

根據淮北平原煤礦開采現狀與環境地質問題的治理，為了緩解水文地質條件、供水引發問題，提出以下幾點建議：①結合環境地質問題治理情況，對現有制度內容進行完善。尤其是在社會經濟不斷發展的背景下，礦區采煤塌陷、村莊搬遷必然會有源源不斷的新情況出現，當地政府部門也應該要積極制定應對舉措，完善治理模式與制度，為當地居民的切身權益提供保障。②建議在環境地質問題治理工作中加大資金投入，所有責任主體與當地的礦山企業，也必須認識到自身在塌陷區治理工作中承擔的職責，按照“自然資源部關于探索利用市場化方式推進礦山生態修復的意見（自然資規[2019]6號）”等相關政策，立足于環境地質治理、土地復墾與采煤塌陷區治理等方面項目申報，并用好用活礦山地質環境治理基金。③完善采煤塌陷區治理模式、壓煤村莊搬遷協調制度，明確各個協調主體，實現責任主體之間的良好交流，解決環境地質治理出現的問題。④采用置換方法將搬遷村莊用地指標的相關問題及時解決。拆遷舊址、搬遷新址可以作為擬置換用地、被置換用地，運用封閉管理模式完成置換。

4 結語

綜上所述，淮北市因為煤礦開采，導致當地水文地質條件變化，出現嚴重的地面塌陷問題、地下水位下降的問題，長此以往會威脅到生態環境質量。為此，當地政府部門與相關企業均投入到環境地質問題的治理中，增加資金投入，提出多元化治理模式與方法，避免水文地質條件對環境地質帶來影響，也可以保證當地居民高質量的生活環境。