采煤塌陷區生態修復工程效益評估及提升策略研究

許家高

棗莊礦業(集團)有限責任公司

隨著我國高度關注經濟社會發展過程中的生態環境保護，生態文明建設逐漸成為我國經濟社會發展的重要任務。與我國經濟發展關聯較為密切的煤炭資源，在長時間發掘、開采的過程中，帶來了較為明顯的地面塌陷問題。這類問題的出現不但對各個地區原有的地形、地貌帶來了嚴重的破壞，并且地面塌陷也會帶來當地植被的破損而出現水土流失、土地沙化等多種生態環境問題。我國在生態修復技術方面取得的全新成果，也為采煤塌陷區的生態環境修復提供了必要的技術支持。本文通過探討、研究采煤塌陷區生態修復工程的效益評估以及相關的優化方法，以便為今后我國采煤塌陷區生態修復工程的應用以及優化提供借鑒和參考。

一、采煤塌陷區生態修復概述

我國煤炭資源分布較為豐富，隨著淺層煤炭的開發逐漸接近警戒值，再加之我國深層煤炭開發技術的持續發展，使得煤炭分布較為密集的區域出現了明顯的地下空洞現象，土體很容易在自身重力的影響下出現塌陷，這也是目前我國面臨的較為嚴重的生態環境問題之一。為了推動我國煤炭行業與社會、經濟、生態環境三者之間的同步發展，我國政府部門高度關注采煤塌陷區的生態修復工作落實。從生態環境這一層面看來，采煤塌陷區生態修復工程的落實，能夠通過各種技術的綜合應用以及整治，系統化地修復因為煤炭資源開采而出現塌陷現象的土地，為動植物提供所需要的棲息地，進一步修復當地的生態系統，推動當地生態和人居環境的大幅度改善。從產業發展這一層面看來，通過采煤塌陷區生態修復工程的落實能夠進一步推動當地產業的轉型發展，從之前的煤炭開采之類的資源密集型的產業逐步轉變為生態旅游、創意文化等新興產業，進一步提高生態產品的價值，并通過打造精品的旅游路線和區域旅游品牌，持續提高當地的經濟發展水平。而從居民收入增加的層面看來，隨著采煤塌陷區生態環境的持續改善，周邊的村莊也可以從之前的煤炭開采為主逐漸轉變為以旅游為主，進行多元化經營，進一步提高當地居民的人均收入水平。

二、采煤塌陷區生態修復工程效益評估

國內的采煤塌陷區在實施生態修復工作的過程中，想要對其效益進行有效的評價，需要從如下三個方面的指標入手。

第一，環境層面的指標。環境層面有關煤炭塌陷區生態修復工程效益評價的指標具體可分為煤矸石綜合利用率、水和粉塵污染治理程度、地表植被覆蓋率、土壤肥力和土地環境優化等方面。煤矸石層面的綜合利用率指標主要是指在企業開采煤炭的過程中，二次利用固體廢棄物的實際比例。具體而言，在煤炭開采的過程中，煤層的夾石和底板是煤矸石分布的主要位置，占據了整體煤層數量的15%左右，并且這一物質的長期存放也會對當地的生態環境帶來嚴重的破壞。在煤炭塌陷區生態修復的過程中，可以憑借發電、煤矸石建筑等方式進一步提高煤矸石的綜合利用率，這也從側面反映出生態修復工程的實際效果。水污染和有關粉塵污染的治理程度指標，主要是在企業開發煤炭資源的過程中，政府對于產生的廢水、粉塵等各種污染物的治理措施以及詳細的落實狀況。有關地表植被的覆蓋率指標，是指在采煤塌陷區生態修復工作過程中，修復完成的面積與采煤塌陷區地表植被覆蓋面積數值之間的比值，這也能夠在側面反映出采煤塌陷區地表植被因為修復工程落實而得到改善的具體水平。土壤肥力方面的改善則主要是指在經過生態環境修復工程前后采煤塌陷目標區域內土壤產生的具體變化。

第二，經濟層面的指標。GDP增長率、人均居民的收入增加、第二第三產業貢獻率、新增的就業崗位等都是反映采煤塌陷區生態修復工程效果的經濟層面效益的指標。采煤塌陷區域的GDP增長率能夠對修復工程所帶來的經濟效益作出直接的反應。居民人均收入這一指標主要是指采煤塌陷修復工程對周邊居民帶來的收入上漲的程度，能夠對于生態修復工程的經濟效益進行直觀反映。第二、第三產業率則是采煤塌陷區第二第三產業的生產增量與國內當年總增量的一個比值，有關生態修復工程落實對于采煤塌陷區所處區域產業結構優化帶來的改善程度也能夠從宏觀層面得到反映。有關就業崗位的增加則是指在采煤塌陷區生態修復工作落實的過程中，為周邊居民生活改善提供的崗位數量。

第三，社會層面的指標。從社會層面看來，對于生態修復工程落實帶來的采煤塌陷區經濟效益社會指標的衡量，可以從采煤塌陷區土地的回填利用率、失地農民的二次就業率以及安置補貼覆蓋率等多個層面入手。土地回填利用率則能夠將采煤塌陷區落實的生態修復工程對于耕地資源帶來的影響進行反映，失地農民的二次就業則是客觀展現了生態修復工程落實所帶來的社會發展的影響。有關礦區居民安置以及補貼的覆蓋率指標可以在采煤塌陷區生態修復過程中具備搬遷安置和享受補貼的居民的占有比例做出客觀的反應。

考慮到采煤塌陷區生態修復效益評估工作需要涉及多元化的評價指標，因此可以選用因子分析這種多元統計分析方法，對于相應特征在進行提取之后，確保能夠將研究過程中選擇的多個初始變量逐漸轉變為彼此之間相互關聯較低的綜合指標，可以憑借這種數量較少的不相關指標合理解釋生態修復工程有效性評價體系中的各種信息，以此來有效評估生態修復工程師對采煤塌陷區的具體效果。

三、生態修復問題分析

(一)塌陷區損毀現狀評價

我國煤炭資源儲量較為豐富，但隨著國內淺層和深層煤炭資源的持續開發，各個礦區塌陷的面積處于一種持續擴張的傾向。淮南地區作為我國煤炭產業發展較早的區域，經過百余年的發展之后，2020年當地的采煤區塌陷面積達到了70,078公頃，這也從某種程度上直接反映出我國現階段煤炭產業開發帶來采煤地區塌陷區面積不斷擴張的事實。我國采煤地區塌陷區面積的持續擴張，使得國內能夠利用的土地面積進一步縮小，同時采煤塌陷區的土體在下沉之后，土體中含有的有害物質會逐漸在地下水的作用下進入地下水循環系統中，這對于我國水環境的安全性同樣會產生一定的影響。

(二)塌陷區環境影響評價

塌陷區面積的持續擴張，加重了各個地區的水土流失問題，采煤塌陷區原有的完善的陸地生態系統，將會在水土流失問題的影響下逐漸演變成為水陸共享生態系統。從表面上看采煤塌陷區的水資源數量有所增加，但因為土壤長期受到水分的侵蝕、淹沒等影響，也會帶來較為嚴重的水體污染和土地資源損失等問題。因為表層土壤內部分布著數量相對較多的植物根系，也是農作物生長發展的重要基礎條件，煤炭開采所帶來的地面塌陷，使得土壤表層的耕作層厚度顯著降低。因為煤炭開采資源帶來的地表下沉問題，如果位于礦區的潛水位，下沉地區將會完全被水分淹沒，極大降低了土壤本身的可耕作性，對于當地農作物的生長和發展同樣會帶來明顯的影響。在地下煤炭采空區形成的時候，采空區頂部會形成冒落、碎裂、彎曲下沉帶，前兩者對于地下的含水層結構將會產生明顯的破壞。

(三)采煤塌陷區地質災害評價

以目前我國采煤塌陷區的發展看來，采空塌陷是發生最為頻繁的地質災害，崩塌也是其中發生較為頻繁的一種次生災害類型，煤炭開采區內部出現采空塌陷帶有顯著的突發性特點。隨著我國各區域煤炭資源的持續開發，雖然能夠推動各個地區的社會經濟發展，但卻帶來了土地塌陷面積不斷擴大的問題，將以陸地生態為主的生態系統改變為水陸共生生態系統，同時也會因此引發連環的水體環境問題。對我國部分煤層分布厚度較厚的地區而言，一旦全部的可開采煤層開發完畢之后，地表下沉量就會顯著增加，由此所帶來的采空塌陷地質災害危害也變得更大，需要范圍內的全體居民進行搬遷。總體而言，一旦出現了采空塌陷地質災害，不但當地的耕作用地面積變小，使得失業人員的數量有所增加，在影響當地經濟穩步發展的同時，也會進一步加劇社會矛盾，對于當地的社會、經濟穩定發展會帶來明顯的影響。

(四)塌陷區損毀情況預測

隨著我國各個地區煤炭開采資源的持續增加，國家相關部門也預計今后的采煤塌陷區面積將會進一步擴展，并利用之前的礦區數值進行了進一步的預計。淮南市是作為我國煤炭資源開發的重要產地，根據當地相關部門所發布的數據顯示全市從2012 年到2020 年這段期間內累計的采煤塌陷區面積增加數量達到了14,402 公頃，平均年增加數值達到了1910.5公頃。在淮南市境內的18個煤礦全部完成開采工作之后，市內的采煤塌陷區整體面積數量將會達到70,078公頃，從某種程度上看，淮南當地27%以上的土地空間將會發展成為采煤塌陷區。這種塌陷面積快速發展的現象，對于當地居民的正常生產以及生活都會帶來明顯的負面影響，并且全市的道路系統以及水系污染問題也會變得越發嚴重。

四、采煤塌陷區生態修復工程升級策略

(一)豐富修復理論基礎

在今后我國采煤塌陷區落實生態修復工程持續優化的過程中，需要立足于工程建設的整體利益，將各方參與積極性進行全方位的發揮。在承擔相應責任的同時，需要保障工程各方享有應有的權利，確保風險和收益始終維持對等的狀態。出于有效控制風險產生可能性的考慮，相關企業需要在針對采煤塌陷區落實生態修復工程的過程中，選擇有著明顯抗風險能力優勢且具備一定彈性空間的技術方案，配合技術模式的檢測完善工作，保障各項采煤塌陷區修復保護和安全措施得以有效的落實。對于工程落地過程中，合作方有可能會出現的各種資信風險需要其出具擔保并交納一定數量的風險保證金，以此來降低風險發生過程中的各種損失。在工程風險發生之后，需要及時采取相應的措施，降低風險事件帶來的影響，并需要保障在最短的時間內恢復工程的施工生產，盡可能按照原計劃完成預定的目標，最大程度地防止工程中斷、成本超支等問題的發生。

(二)促進主導產業轉型升級

在采煤塌陷區生態修復工程的升級中，相關部門需要關注所屬區域主導產業的轉型升級發展。簡單而言，煤炭產業需要做到綠色化轉型升級，以煤炭塌陷區的綜合治理作為出發點，遵循循環經濟發展的理念，逐步推進原煤的產能以及產量穩定增長。當地政府需要在全方位考慮所處環境承載能力的前提下，以大型煤炭企業作為出發點進行統籌規劃，發展高產高效的礦井，提高煤炭資源開發的利用率。煤炭企業也需要持續探索煤炭的清潔生產、綠色開采等技術，強化采煤塌陷區治理和生產環境再建設工作的投入力度，以此來推動煤炭生態工藝的節能化以及礦區環境建設的園林化發展。在推動煤炭產業轉型升級發展的過程中，當地政府需要積極建立煤電循環經濟體系，以此來推動煤電一體化的快速發展，有效結合采煤塌陷區的生態環境治理和煤電一體化發展，配合清潔生產、余熱發電和廢氣資源綜合利用，最大限度地降低用電和用煤的數量，并減少二氧化碳的排放量。通過主導產業的轉型升級發展，能夠在適當削減煤炭開采數量的同時，為今后接下來的探險區治理提供必要的資金支持，促進塌陷區生態環境的穩步復原。

(三)爭取資金支持

采煤塌陷區的生態修理工程需要大量的資金投入。在今后爭取資金支持的過程中，當地政府部門需要建立并完善資源開發補償機制、設備產業援助機制等，確保為當地的采煤塌陷區治理以及主導產業的持續轉型發展籌集必要的資金。金融機構在目前我國生態環境修復過程中的作用逐漸凸顯，各個地區需鼓勵當地的金融機構為采煤塌陷區綜合治理工作落實提供相應的專項貸款。同時，我國各地區需要針對采煤塌陷區的居民搬遷改造、生態環境修復、搬遷居民的就業、義務教育等設置專業的財政資金。中央政府也需要將采煤塌陷區生態修復的重點項目納入國債資金和中央基本預算建設資金支持的范圍內。

(四)培育新興產業

在我國采煤塌陷區生態修復工程轉型升級的過程中，需要高度關注新興產業的培育及發展。各地區可以進一步推動循環產業的發展，培育采煤塌陷區的新材料產業，建立包含礦產資源開發、煤炭深加工、礦物渣利用等方面在內的產業循環鏈條。各地區需要以當地的大型建材公司作為出發點，落實煤矸石、粉煤灰綜合利用生產各類環保的建筑材料。在新材料產業發展的過程中，需要以當地的經濟技術產業開發區等平臺作為載體，引導這類企業集中向著園區發展，最終形成產業鏈條完善的新材料產業基地。同時，采煤塌陷區的新產業發展也需要重點關注以潔凈煤作為重點的新能源產業的發展，通過煤氣化聯合循環技術的引進和開發，進一步推動新能源產業的發展。在這個過程中，煤炭開發企業需要進一步推動地面煤層氣的開發利用，推動所屬地區煤層氣勘探工作的落實，并選取典型的礦井進行煤層氣地面開發與井下抽放結合的綜合開發實驗，隨后根據實驗和工作實踐結果持續進行推廣，最終組建當地以煤炭資源作為基礎的完善的循環經濟產業鏈。

五、結語

我國采煤塌陷區的形成與國內煤炭資源的大規模深層開展有著較為緊密的關聯。在破壞已有耕地資源的同時，也會帶來較為嚴重的生態環境問題。我國在高度關注采煤塌陷區生態修復工程落實優化的過程中，需要從環境、經濟、社會三個層面建立完善的指標體系，使用因子分析方法對其經濟效益進行科學的評估。在今后我國采煤塌陷區生態修復工程升級的過程中，需要以修復理論基礎豐富作為切入點，推動主導產業的轉型升級發展，并配合足夠的發展資金，培育全新的環保產業推動采煤塌陷區循環經濟鏈的組建以及發展。