神東布爾臺采煤沉陷區光伏發電外圍生態治理研究

楊利平 梁彥龍

（1 國家能源集團神東生態環境管理中心 陜西榆林 719315 2 克勞沃（北京）生態科技有限公司 北京 101300）

0 引言

神東布爾臺采煤沉陷區面積約為6 700 萬m2。對神東布爾臺采煤沉陷區外圍進行生態治理可以保證生態穩定，促進經濟發展。經調查，該采煤沉陷區采用光伏發電治理外圍生態系統，從而推動風、光、儲、氫一體化發展［1］，吸引村集體經濟參與項目，以農業觀光產業為切入點對沉陷區土地進行改良。將淺層塌陷區恢復耕種，采用挖渠筑塘、種植經果林等方式進行綠化［2］，提高生物復墾率，增加植被覆蓋度和牧草產量，減少水土侵蝕量，改良表層土壤，實現廢棄土地再利用。除此之外，該項目設置了參觀平臺。該平臺占地約1 萬m2，主要由停車場、游覽長廊綠化帶、圓形頂平臺三部分組成。長廊綠化帶步道依照植物枝干線條［3］，兩側搭配栽植云杉、山桃、碧桃、柏球、四季玫瑰等十余種植物。該參觀平臺項目的落成，標志著布爾臺“采煤沉陷區生態修復治理＋光伏”項目的穩步開啟，推動了神東公司緊密推動地企合作，為早日實現采煤沉陷區土地的綜合治理生態效益而做的努力［4］，進一步為創世界一流示范企業提供綠色支撐。

神東布爾臺項目還聚焦了“十四五”規劃，以項目建設驅動生態建設、光伏精準扶貧、產業融合、鄉村振興、資源循環利用的多位一體平衡發展［5］。依托現有資源，以農牧光互補，實現“一草兩用”［6］，增加牧草產量的同時可防風固沙、改善水源涵養，推動優質牧場建設，擴大清潔能源、可再生能源比例，服務于能源轉型。除此之外，光伏區外圍生態治理成效顯著，展示“綠色、生態與光伏”，具有一定的示范作用，其施工管理和日常管護到位，苗木成活較好。

1 神東布爾臺采煤沉陷區外圍生態環境現狀分析

神東布爾臺采煤區煤礦資源豐富，煤炭資源的開發引發了一系列生態問題，威脅著該地區的可持續發展。

（1）自然環境遭受破壞，加劇生態環境惡化。神東布爾臺采煤沉陷區的煤炭資源開發較早，在該區域內最普遍、危害最大的生態問題是自然災害［7］。早期礦區開采對土地資源破壞較大，這是因為早期礦區開采主要采用爆破采煤技術。由于該技術的破壞性強，導致采煤沉陷區持續擴大。據不完全統計，采煤沉陷區形成的溝區面積很大，地裂縫、地基塌陷等災害在礦區呈廣泛分布的狀態。

（2）土地荒漠化嚴重，危及生態系統。神東布爾臺采煤沉陷區地處沙漠與黃土丘陵區的過渡地帶，土壤條件較差，植被單一，生態系統抗干擾能力較差，極容易受到土壤侵蝕和表層土壤破壞。煤炭開采活動打破了地層中的水分屏障，降低了地下水位，導致地下水位不穩定，土地荒漠化嚴重［8］。深根樹種如楊樹，不能存活，而草本、灌木和淺根作物的根部則被煤礦的地表水和土壤侵蝕破壞。采礦活動造成該地區嚴重的土壤侵蝕和土地荒漠化。

（3）水文環境受到污染，空氣質量下降。采煤活動除了破壞地下水庫和改變地下水位外，還產生了大片的采煤沉陷區，神東布爾臺采煤沉陷區會污染當地的水文環境。在煤炭開采過程中，大量的礦山污水和洗煤污水未經處理就被排放到河流中，對河流和飲用水源造成固體污染。不僅如此，煤炭開采過程還不斷地向外界釋放污染氣體，原煤加工將粉塵釋放到大氣中，導致采礦區出現自然燃燒和煤層自然燃燒現象，釋放大量的煙霧和有毒氣體，嚴重污染了當地的空氣。神東布爾臺采煤沉陷區煤層較淺，巖層松散坍塌，形成可滲透的地裂縫，為氧氣進入提供了良好的通道。氧氣通過地面進入煤層并與剩余煤柱和浮煤接觸，也增加了浮煤自燃的可能性。

（4）自燃現象頻發，破壞生態結構。煤礦采空區也經常發生自燃現象，自燃后經常產生大量的有害氣體，例如二氧化碳、一氧化碳等，排放到空氣中污染大氣。一旦外界氣溫升高或由于人為原因引發火災，會導致粉塵爆炸，帶來難以預估的風險。神東布爾臺煤礦經過長期開采形成了許多礦區，原有的生態結構都被破壞了，產生了重新分布應力的現象。礦區的頂板裂縫和下沉空隙區域形成次生巖體結構，實現整個礦區的穩態。在腔式和柱式開采形成的采空區中，上層巖石的壓力作用在煤柱上，如果上層壓力大于煤柱本身的強度，煤柱就會變得不穩定［9］。煤柱表面首先發生塑性破碎和爆轟，變成啞鈴形。隨著時間的推移，煤柱逐漸坍塌或被壓成軟板，最終導致頂板生長堆積，從而產生表面和地面裂縫。

（5）地質環境復雜，易發地質災害。在神東布爾臺采煤沉陷區，受沉陷區大坑影響，地陷和地裂縫分布不均。礦區地陷災害頻繁，嚴重地破壞了當地的農田，對生態系統產生不利影響。大量的采煤沉陷區相連形成一個大型的累積采區，大型累積采區上層巖石的應力可能會在短時間內釋放，引起礦井地震。礦井地震不僅會破壞周圍的地質環境，還會造成更嚴重的滑坡、塌方等災害，造成嚴重的人員傷亡。

（6）地面下陷，誘發地裂縫。采煤沉陷區是指地下煤層開采后，頂部巖石和頂部土壤失去承載力，機械平衡被打破，產生了裂縫和位移，使地面沉降，從而形成低洼塌陷。采煤沉降區的形成有一定的過程，在開采局部煤層時，都容易發生巖石和土壤層方向改變的問題。

以上是神東布爾臺采煤沉陷區外圍生態環境現狀，對當地生態環境造成了極大的危害。首先，煤礦塌陷直接破壞了礦井上方地表的原始地形，進而破壞了地表的自然和人為地貌，如森林、草原、河流、農田，甚至村莊和建筑物。其次，開采過程中破壞土壤層，造成養分流失，不利于開采后的生態系統恢復。除此之外，沉降后的沉降區常常會有水滲出，滲出的水質伴有污染，使原來的陸地生態系統轉變為受污染的水生生態系統。最后，煤礦塌陷還直接危害工農業生產，影響社會穩定。例如，煤礦塌陷區經常破壞當地農田，村民可能失去賴以生存的土地，面臨經濟損失，甚至引發社會事件。就沉降面積而言，該面積往往比開采面積大得多。因此煤礦沉降對神東布爾臺周邊地區的影響很大。

2 采煤沉陷區外圍生態環境治理面臨的問題

目前，我國對采煤沉陷區的治理十分重視，相繼頒布了多種治理制度，也在不斷治理中取得了一定的進步，但由于采煤沉陷區的范圍大，環境復雜，因此治理還存在著許多問題。由于地形問題經常限制治理的效率，不僅如此，面對復雜的地形還應設計不同的治理方法，依據相關地形特點進行專項治理。但目前，部分地方政府沒有按地區頒布不同性質的法律法規，沒有從整體、長遠或區域的角度解決實際問題甚至存在現有法律執行不力的問題，這些都嚴重影響了采煤沉陷區的治理。

除了缺乏相應的治理政策，還缺乏相應的土地政策。研究發現，大部分采煤沉陷區的土地都面臨著手續不全、未經請示即征用的問題。在國家的土地登記表中，這些土地仍被算作耕地，但問題是這些土地由于污染塌陷已經喪失了耕地的能力，因此目前相關的土地政策也不完備，國家、省一體化監管體系尚未建立。采煤沉降區治理需要土地、能源、財政、稅收等多個部門協調完成，如果各個部門不能協調統一、一致管理，會嚴重影響采煤沉陷區的治理。

還有一個問題就是土地的所有權人對環境治理不重視，目前采煤沉陷區的土地大部分為農村集體所有，各個煤礦企業以一年生作物的形式對受損土地進行補償，且補償金額普遍高于農戶收入，導致農民對耕種的依賴度低，自然沒有了治理的積極性，甚至還會阻礙治理的推進。此外，目前的土地所有制也不完善，不能及時進行統一管理，建立專一的管理制度也很困難，因此無法完善監督機制，導致治理困難。除此之外，采煤沉陷區治理資金管理難。一般來說，治理資金是由企業撥發的，但治理資金的管理并不令人滿意。我國開采資源歷史悠久，歷史遺留沉陷面積巨大。目前，大部分沉陷區治理規劃與當地專項規劃銜接不夠，整體復墾效果較差。

3 采煤沉陷區外圍生態環境治理的實施策略

3.1 加強質量管護

首先對進場材料，需要建立專門的材料入庫臺賬。除此之外，相關的檢驗人員要嚴格按照進場資料進行驗收，確保每批材料有賬可查，有人負責。對進場苗木、材料等及時形成書面文件，經過監理和甲方現場驗收后，方可投入現場使用。以安全質量為核心，按照施工計劃及現場施工進度，合理調配技術人員、現場施工人員。通過對講機、微信、電話等通訊方式，積極向上級匯報現場進度、質量等問題，及早排除安全隱患。

現場苗木栽植安排合理有序。對苗木已經發芽部分，現場安排專業修剪人員對苗木進行抹芽、短截、疏枝、重剪等技術措施，并用專用涂抹劑對修剪后的剪口進行涂抹，喬木栽植時需要使用某些生長劑提高苗木成活率。樹木栽植后立即安排人員澆透水，第二天澆灌滅縫水，防止有裂縫，7 d～10 d 左右再澆第三水，補充土壤水分，保證苗木成活。施工現場與光伏區相接，安排專門人員對接，及時溝通協調兩個施工現場交界處的施工，并為光伏區施工現場與生態治理施工現場雙方留施工便道。

現場技術人員需要及時與現場施工員溝通，在道路兩邊種植灌木、色帶，在灌木、色帶外種植果樹、常綠喬木等，梯點斜坡上打魚鱗坑栽植喬木，溝壑邊坡栽植經濟灌木中國沙棘等，實施生態修復。除此之外，苗木栽植后，需要對樹冠風口的苗木進行支撐，安排人員修理圍堰、澆水。安排專門巡查人員，對栽植的苗木進行巡查。對缺水區域苗木，及時安排人員及水車重點養護，還需要修理澆水過程中沖開的圍堰，及時加固損壞的支撐。苗木整體栽植完成后，對所有苗木進行打藥處理，預防病蟲害發生。

3.2 完善工程建設

在苗木種植結束后，對栽植喬木鋪設滴灌系統，以確保后期苗木的灌溉。配置專業的果樹施工隊伍，對果樹進行精細化管理，安排專業果樹修剪工在果樹栽植時進行修剪，并配備專業施工隊伍進行栽植、施肥、養護。在紫花苜蓿種植方面，引進適合在布爾臺環境條件下成活的國外進口品種，并由專業牧草專家現場指導種植。在紫花苜蓿種植后，需要鋪設噴灌系統，對紫花苜蓿種植區域進行灌溉澆水。在安全文明施工方面需要現場搭設臨建，設置會議室、工人休息室，懸掛各崗位職責進行宣貫與教育，起到示范與引領作用。

3.3 加強思想建設

做好礦區生態環境綜合治理工作，需要加快思想認識的轉變，統一指導思想，達成第一共識。在加強思想建設時，需要從過去注重經濟增長、忽視環境治理的模式轉向注重環境保護的模式，在保護礦區和環境的同時謀求生存和發展。

需要結合礦區的實際情況，設計發展策略，逐步實現礦區生態環境的綜合治理，實現礦區與經濟同步發展。在進行生態建設時，需要及時識別早期的環境污染，識別后即開始進行處理，避免污染在發展過程中惡化。除此之外，在采煤沉陷區礦山綜合治理時，需要考慮礦區的現狀，采用合適的處理技術進行處理，逐步從以行政手段保護礦區生態環境過渡到以法律、經濟和技術手段相結合的方式來治理礦區的生態環境。在治理時，需要遵守自然規律，逐步提高礦區綜合治理水平。

國家對礦區的治理十分重視，早在2000 年，國家就頒布了相關的治理法規，即貫徹黨中央指導思想，全面深化科學發展，實現礦區的綜合治理。在治理時，需要將主體管理和綜合管理相結合，積極推進科學技術，將創新與科學技術融合，實現礦區的治理。神東布爾臺采煤沉陷區即采用了光伏發電來進行綜合治理。在治理時需要依照相關法律，充分調動社會各方面的積極性，建設礦區、環境友好型社會。

在礦區生態環境綜合治理中，要在環境治理中落實環境保護，在環境保護的基礎上發展經濟，堅持科學安全可持續性的發展原則，各級各部門都要遵照該原則施行治理。立法機關要不斷完善礦區生態環境法律法規，建設完善的執法環境，強調預防為主的管理政策，從污染源和生態破壞源頭實現防治。除此之外，還需要完善綜合高效的礦區環境監管體系。礦區生態環境綜合治理是礦區經濟實現可持續發展的客觀要求，進行管理的總體思路應該包括以下3 個方面：

（1）實現礦區生態環境綜合治理與現有相關法律法規和政策保障機制的緊密結合。礦區生態環境綜合治理是未來一項長期的綜合性工程，需要根據相關法律、法規和政策，制定并及時公布相應的扶持政策，及時解決礦區生態環境出現的問題。

（2）加強科學領導，將礦區生態環境綜合治理納入政府的科學決策。如前所述，礦區生態環境綜合治理涉及國土、環保、水利、林業、農業、金融、建設、交通等多個部門。因此在多部門管理礦區生態環境、進行綜合治理的情況下，需要協調各部門之間出現的問題，及時對礦區生態環境治理進行協調。

（3）嚴格管理礦區生態環境的治理資金。要形成規范有序的資金運行管理機制，最大限度發揮有限資金的效益，完善管理體制，建立責任權利一體化的資金使用管理體系，設置獎懲機制，規范資金的管理。

3.4 加強輿論監督

黨的十七大報告強調，要推進決策科學民主化。需要完善目前的輿論監督機制，加強民眾在決策中的監督作用，從而提高群眾對管理的參與度，增加管理保障。因此，在開展礦區生態環境綜合治理時，為了礦區的長遠發展，需要積極調動當地居民的參與性，讓居民實時對礦區治理情況進行監督，因此，有效地實施公眾參與對本項目有重要意義。

公眾參與主要有聽證、示威、論壇、公告等形式。這些方式雖然表現不同，但都體現了對公眾的尊重。但目前，由于各個礦區對環境治理的疏忽，缺少公眾對環境監督這一意識，人民的意愿沒有得到充分體現，自然也不能積極地參與到礦區的監督治理中，因此需要積極開展公民聽證會，激發公民的監督保護意識，提高公民的監督積極性，促進礦區治理，提升治理效率。

在礦區生態環境綜合治理中，要逐步實行公眾參與制度，明確不同階段的工作參與者，逐步完善參與者參與的具體內容，從而加強輿論監督。這將是一個長期的過程，需要各方面努力執行來逐步完善。

4 結語

綜上所述，神東布爾臺采煤沉陷區的生態治理對維護神東布爾臺及其周邊區域的生態環境健康，推動當地的經濟發展來說有重要意義。因此，本文研究了神東布爾臺采煤沉陷區的生態治理措施，及時進行樹木栽植，引入紫花苜蓿來治理當地的生態環境，為后續其他地區的環境治理提供參考。