煤矿塌陷区的综合治理研究

[摘要]：采煤造成塌陷的土地逐年递增，造成大片土地荒芜，地形、地貌改变，生态环境恶化，建设用地减少，直接影响人们的生产生活。因此，采煤塌陷区的治理和环境恢复已成为各级政府的一项重要工作。本文试着分析塌陷区的危害并提出治理对策。

[关键词]：塌陷区 环境破坏 综合治理

引言

近年来煤炭生产迅猛发展，大面积开采造成地下矿层采空矿层上部的岩层失去支撑，平衡条件被破坏，随之产生弯曲塌落，以致发展到地表下沉变形，形成采煤沉陷地表变形开始形成凹地，随着采空区的不断扩大，凹地不断发展成凹陷盆地，造成水土流失、环境污染和土地荒芜等，造成对生态环境的严重破坏。对塌陷区的生态恢复和环境治理迫在眉睫，且必须制定切实可行的方法，实现环境效益与社会效益的最大化。

一、采煤塌陷区概述

地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。采煤塌陷是指由于井下开采煤炭，引起煤炭上覆岩层和地表的下沉，导致大量土地沉陷的现象。这种现象一旦发生会对生态环境和人身安全造成无法想象的破坏和影响。塌陷区的形成也跟自然因素有关，如下伏岩层多为砂岩、泥质岩等的情况下，当遇到构造断裂时，容易造成地层塌陷。除此之外，人为活动的因素也非常重要，高强度的开采加剧了塌陷区的形成，同时人类工程的活动在采煤疏排地下水时，破坏水系统的平衡，也会导致塌陷。

按照稳定程度来分，采煤塌陷区主要分为稳沉塌陷区、未稳沉塌陷区、待塌陷区。其中，稳沉塌陷区包括积水稳定塌陷区、季节性积水稳定塌陷区和无积水稳定塌陷区。未稳沉塌陷区包括积水不稳定塌陷区、季节性积水不稳定塌陷区和无积水不稳定塌陷区。待塌陷区是指在煤田范围内将塌陷而未塌陷的土地。

二、采煤塌陷对环境的影响和破坏

（一）塌陷对地面建筑、植被的破坏

采煤塌陷主要是由于地表的垂直方向的移动变形、水平方向的移动变形、地表平面内的剪切变形、地面的变形破坏了筑物地基之间的平衡状态，我国矿区多位于远离城市的乡村地区，基础条件较差，建筑物及道路地基的变形能力小于采空区地表塌陷引起的地表移动变形值，伴随着受力平衡的重新建立，城市构筑物中产生附加应力，而导致构筑物发生变形、破坏。煤炭塌陷灾害使房屋倒塌，通讯中断，交通中断，供水、供热管线遭到破坏，堤坝下沉甚至倒塌，严重破坏地面建筑及环境，给居民正常生活带来了一系列问题，甚至威胁着人们的人身和财产安全。塌陷区地表裂缝处植物生长环境被破坏，地表塌陷导致植物根系拉断，枯萎死亡；其次，地表张口裂缝、塌陷漏斗、塌陷盆地造成地面大量土层松散，加剧水土流失，破坏植物生长环境，甚至会导致植被大面积死亡，加剧风蚀和沙漠化，改变原有的生态系统。

（二）塌陷对土地资源的影响

煤矿生产过程中无废水排放，在旱季井下很少有地下水涌出，但在雨季，由于地表渗滤，井下开采中会有地下水的涌出。地下水随地势的高低，由高处流向低处，造成局部区域地下水环境发生变化。另外，由于煤炭开采中大量煤矸石堆存及煤炭露天堆放造成雨季淋滤下渗，使区域地下水化学组分超过地区背景值，对当地地下水环境产生一定的污染。虽然采煤废水尚未构成对地表水和地下水的有害物质污染，但由于悬浮物质增加，使地表水体生态功能下降；同时，由于采矿作业使浅层水被疏干，使区域饮水井干涸，耕地失去灌溉条件，居民生产、生活用水十分困难，导致居民被动搬迁。有些地区甚至出现区域性塌陷，山体倾移、下沉、裂缝，导致严重缺水，建筑物下沉等。

（三）塌陷对地表水体的影响与破坏

当地下煤层开采面积达到一定范围后，移动与变形将波及到地表，使地表产生大面积塌陷，从而导致塌陷区内水系遭到破坏，引发农业地质环境的变化，导致生态环境的恶化。长期的水体采煤，易造成采动范围内重要的水体发生河道变化，严重影响区内农田的水利灌溉；受水体下采煤影响的堤坝可能产生裂缝，甚至最后导致坝体直接产生沉降。不仅如此，采煤塌陷使地下管线破坏，使饮用水、城市污水与塌陷造成的地表积水混在一起，采煤污水污水内含有大量的金属离子、氧化物、氟化物、酚类及酸、碱、盐、病原微生物等进入地表河流和水库，造成水体的严重污染；采煤塌陷坑内大量积水无法排出，经风吹雨淋，使土地养分流失、土地盐渍化，还影响到了自然界的水循环。这种对地表水体的污染给人类的生产生存造成了严重威胁。

三、采煤塌陷区的综合治理对策

（一）科学规划，依法治理

鉴于水文运动灾害的频发性特点，首先需要强化水文资料整编工作。针对水文地质病害多发性特点，水利部门需做好水文资料整编工作，从收集、整编、分析等环节全面开发资料的实用价值，综合发挥出各类数据的利用价值。同时根据城乡建设、农业、水利、交通、旅游等规划，组织制定采煤塌陷区综合治理规划方案，解决塌陷对采煤造成的不利干扰。科学的规划搞好塌陷区治理工作的根本保障。最后，坚持依法治理，采煤业为社会工业化生产提供了大量物资，保证了燃烧原料的可持续供应。因此必须按照《土地管理法》、《矿产资源法》、《地质灾害防治条例》等有关法律法规规定，进一步明确各职能部门的工作目标、任务及责任，做到依法行政。

（二）合理利用煤矸石，科学使用土地资源

采取土地平整方式，将固体物料填充采煤塌陷区，统筹安排采煤过程中出现的煤矸石、粉煤灰以及城镇垃圾，利用固体物料作为填充材料，填充采煤塌陷区实施造地。在各个煤矿之中，各种煤矸石不但占据着大量土地，还会严重的污染到环境。因此要做到综合治理可持续利用，就必须要处理好煤矸石，把煤矸石变为宝。（1）经过烧堆将煤矸石风化成为充填物，把土地进行复垦。（2）根据相关政策，将煤矸石改为建筑用砖，进而节约土地资源。（3）将煤矸石作为公路、铁路的路基，有效的降低了地表下沉，还能够降低对各种交通运输路基沉降的破坏。这样不但能够节省建筑之上的材料还能够降低煤矸石占有土地量，降低环境污染。

（三）在塌陷地发展养殖业及生态旅游

对于那些塌陷比较重，不能够恢复生产的地方。就要投入适当资金严重塌陷地方修路，并且进行绿化与美化，并且要合理利用坍陷形成的湖泊，发展养殖业。对一些深水域，采用一些高档的水产进行养殖，引进部分先进的鱼种，如牛蛙、螃蟹、青虾、甲鱼、虾子及螃蟹等附加值高的水产物，等，利用网箱养殖或者用网进行围合。同时为了提高生物多样性和整体的生态系统平衡性，可以配以一些水生的植物，如莲藕、芦苇等，获取更大的经济效益。同时，利用采煤塌陷区的大面积水域的优点，为生态旅游业的建设打造亲水的平台。将坍陷区治理为高科技养殖及旅游观光相结合经济生态区，实现综合治理可持续利用。例如，发展观光农业型，将处于城市近郊较为平坦的地方，打造生态农业的观光和娱乐基地，利用先进的绿色技术，让人们体验农业的生产过程，丰富自己的农业知识。

四、结束语

随着煤矿的开采，塌陷区的面积越来越大，对废置的塌陷区进行综合有效的利用意义重大。必须坚持科学规划，依法治理的原则，对具体的塌陷区要做到因地制宜、综合发展，才能获得环境与社会的双重效益。

参考文献：

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