采煤塌陷问题探讨.doc

采煤塌陷问题探讨 煤炭是我国的主要能源之一，在一次性能源生产和消费结构中均占70以上。资源开发在支持国家经济建设、改善人民物质生活和提供足够原料的同时，也引发了一系列矿山地质灾害，地下采煤导致的地面沉降、土地资源损害、地面建设破坏等已成为制约经济发展的重大障碍。本文针对采煤区地面塌陷和恢复治理问题进行探讨，旨在促进矿区资源开发与环境的协调发展。 一、采煤塌陷区环境治理的重要意义 矿区采煤塌陷区的环境整治是环境保护的重要工程。它是一门综合学科的课题，包含有地形改造、生产能力的恢复、生态的完整性、经济和美学价值等问题。矿区采煤塌陷区的环境整治有着深远的社会意义。它能使矿区社会安定；政府、企业、农民之间的关系和谐；发展所需要的精神、文化信息及其他基础设施的需求得到尽可能的满足。矿区采煤塌陷区的环境整治由粗放型向集约型的转变，使整治土地提高高而稳定的边际效益，增强经济实力和经济适用性，实现经济的良性循环。充分合理地利用矿区塌陷区整治土地，能够有效地提高抵御自然灾害的能力，保持土地质量不退化，生产力不下降，达到充分利用该种资源的目的。 二、采煤塌陷所引起的环境问题方面 （一）对土壤结构、养分及理化性状的影响 在低潜水位地区，采煤塌陷对土地的影响主要是由地表倾斜和拉伸变形引起的。地表变形引起的土壤侵蚀，改变了表土的理化性状和自身的营养条件。这种侵蚀过程对土壤养分和水分的保持构成极大的威胁，不仅可能出现渗漏、冲刷和挥发现象，而且减弱和改变了土壤持水能力和通气状况，影响有机物和矿物质的分解、淋溶和沉积，土壤胶体对离子的吸附交换、土壤酸碱中和及土壤氧化还原等作用的进行。土地变形以及由此而引起的土壤侵蚀，破坏了微生物适宜的生活环境，就会减少由于微生物作用而产生的腐殖质。由于腐殖质缺少，土壤保水能力差，养分流失严重，土壤肥力下降，土质恶化，进而影响到土壤对农作物的养分供应。 （二）对水生态环境的影响 地表塌陷裂缝在某种程度上改变了地面大气降水的经流和汇水条件，使部分地表水通过塌陷裂缝渗人地下，使地表水系流量减小，甚至干涸；其次是沟通煤层上覆各含水层，使地下水位降低，地表井泉干涸。另外，地表水渗透过程中，将地表有害物质带人并下，采煤过程中产生的废油、废水二次污染，所以矿井水排出后若不处理，将使地表水系受到污染。 （三）生产设施被毁给生存环境带来危害 煤矿采空塌陷不仅使当地村民耕地破坏，房屋受损，而且造成许多基础设施和公益设施毁坏，道路变形，水库漏水，管道扭曲，通信受阻，部分房屋出现裂缝、倒塌，群众生命安全受到严重影响，有的还造成一系列地质灾害，由此带来的征地拆迁费、房屋租赁费、沟、塘、路、渠、坝等设施的维修、加固、重建费用，给企业造成了很大的经济负担。 （四）对生物环境的影响 煤矿开采和采煤塌陷区的形成过程中，对生态系统的破坏是毁灭性，塌陷或裂缝周围生境恶化，成为养分流失源，植被恢复困难，必须借助水土保持工程及生物措施。据统计，我国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万hm2，破坏草地面积为263万hm2。而生物多样性丧失后，虽然某些耐性物种能在矿地实现植物的自然定居，但由于矿山废弃地土层薄、土质差、肥力薄、微生物活性差，受损生态系统的自然恢复是非常缓慢而困难的，通常需要50100年，特别是土壤的恢复，需要10010000年，即使形成的植被质量也相对低劣，木本植物经过2030年后冠层盖度才仅达到1435左右。矿区生物多样性的损失往往是不可逆的。不仅如此，矿业废弃地的裸露和矿山排水还会继续加强这种破坏，造成更大范围内生物多样性的减少和生态平衡的失调。 （五）对大气环境的影响 采煤塌陷区的大气环境效应主要是受矿产开发过程中产生污染物所影响的。矿业开发造成的大气环境影响主要包括两种类型一是采矿、爆破、运输、冶炼等过程中造成的烟尘、粉尘等物理污染。据测定，一个大型尾矿场扬出的粉尘可以飘浮到1012km之外，降尘量达300t/hm2，粉尘污染可使谷物损失达2729，土豆、甜菜减产510，人畜也受粉尘之害；二是采矿、炼焦过程中有机、有毒、有害及酸性气体物质释放造成的化学污染，并易引发温室效应、酸雨、光化学烟雾等一系列大气环境问题。此外，矿山植被破坏常导致地表干燥、热容量降低和反射率增加，形成区域热岛和干热风害，导致矿区微气候的恶化。 三、治理采煤塌陷引起的环境问题的主要措施 （一）重视塌陷积水区的治理 由于物理、化学和生物的作用，水体本身具有一定自净功能，但它也有一定的环境容量，当污染超过了某个域值时，自净受到破坏，水生生物群落、功能将发生改变。因此从水生生物的状况出发，找出其指标因子和主要影响因子并采取相应的措施加以治理是防止其生态破坏的关键。针对目前塌陷积水区的水环境状况，应当防治与治理兼顾，结合矿区环境发展生态型矿区农业，严格控制塌陷积水区周围污废水的流入，截断污染来源，同时应加强对该水体的监测力度，防止人为因素对水环境的污染，合理保护利用这一特殊的水资源。目前进一步的研究正在进行，更多详细的研究有待于日后的深入。 （二）注重耕植土的保护 矿产资源是自然界的产物，而耕植土是人类造就的唯一的生命依附体，是植物赖以生存的载体。西方发达国家特别重视耕植土的保护，当表土层被破坏需要治理时，总是首先将耕植土剥离保护起来，然后进行充填，最后将原表土层覆盖到原位置，使土地恢复到破坏前的状态，有效地保护可耕地。而在我国对耕植土的保护还没有引起足够的重视，开采塌陷过程中，耕植土或者被水淹没，或被作为其他用途，造成了资源的极大的浪费。我们应该在开采沉陷过程中，有计划有目的地保护好耕植土，更好地提高土地整治的效益。 （三）采煤塌陷地生态环境综合治理的原则和目标 根据本地采煤塌陷地适宜性评估，结合地区煤矸石、电厂煤灰、生活和城市建筑垃圾的处置，本着因地制宜，宜农则农、宜林则林、宜渔则渔、宜建则建的原则，综合治理采煤塌陷区和市区生态环境。在充分进行市场研究的基础上，开发适销对路的产品，提高综合治理效益，运用生态学、开采沉陷学等科学原理，对采煤塌陷区生态环境进行系统规划和设计，提高综合治理系统工程的科技水平和效益。对现有的采煤塌陷地进行大规模的综合治理，彻底改善本地区生态环境，实现可持续发展战略目标。 （四）改善生态环境，大力发展绿色产业 绿色产业也称“朝阳产业”，是以防治城乡污染、改善生态环境、保护自然资源为目的所进行的一切产业生产、商品流通、资源利用、信息服务等活动的总称。能源性城市由于耕地资源有限，农业的发展要实现三个转变即从粗放式经营向集约化经营转变；从劳动力密集型增长向资金技术型增长转变；从低效、单一功能的农业向依靠科技投入和管理手段的提高、多功能型转变。其主攻方向是发展生态休闲农业。 （五）市场化运作，增加政策支持 鼓励单位、个人、外商投资建设，经统一规划设计，在政府的指导下，本着谁投资谁收益的原则，把城市公益绿化生态建设办成有经济利益的项目。城内森林前期种植先锋树种、高密度种植幼苗等，随着树木的逐步成长自然演替，先锋树种和密度的幼苗将被淘汰。可以充分利用这些被淘汰的苗木带来经济效益，鼓励投资。城内森林的逐步建成，将会为周边地块带来极大的经济利益和生态效益，尤其适合于进行房地产开发。政府可以通过地块有偿转让时间上的持续发展。推进城市生态建设，走科技先导，资源节约、清洁生产、生态保护、循环经济型的经济发展之路。 煤田开发对国民经济建设和带动地方经济发展意义重大，但是也会面临一些采煤塌陷引起的环境问题，对此必须加以重视，并采取有力的措施降低煤矿开采所带来的环境恶化问题，并需要采取改善恶化环境的有效手段来转化采煤塌陷可能引起的恶劣影响。本文所讨论的采煤塌陷问题，是一个科技界尚未完全解决的问题，这里在从理论上分析了塌陷带来环境影响，其中许多还有待于实践的检验。