■方 俊 ■江西省地礦局贛東北大隊,江西 上饒 334000
煤礦開采過程中,開采層面積達到一定程度后,由于其移動、變形的會對地表造成一定的影響,甚至導(dǎo)致地表塌陷。煤礦塌陷區(qū)地表水系會遭到嚴重的損壞,從而改變了農(nóng)業(yè)地址環(huán)境,惡化了生態(tài)環(huán)境。長期煤礦開采,容易改變采動范圍內(nèi)的河道,對農(nóng)田水利灌溉造成影響。
礦區(qū)開采塌陷對環(huán)境的影響突出表現(xiàn)在:耕地受到破壞;平原地區(qū)大片地表沉陷,盆地積水;干旱山區(qū)由于地表水系受到破壞,居民生活用水和灌溉用水發(fā)生困難;山地產(chǎn)生滑坡,危及工民用建筑物和生產(chǎn)設(shè)施的安全等。
礦區(qū)開采塌陷區(qū)的產(chǎn)生,擴大了地下采空區(qū),在礦井開采結(jié)束后,地表下沉深度以及范圍也逐漸的擴大,對礦區(qū)建筑物、農(nóng)田等造成很大的影響。在煤礦不同的開采階段,礦區(qū)塌陷面積以及深入也不盡相同。地表水系遭到破壞,從而破壞了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,在礦區(qū)內(nèi)逐漸形成了農(nóng)林伴生的生態(tài)新系統(tǒng)。同時,由于礦區(qū)居民搬遷、可用土地的減少,產(chǎn)生了大量的剩余勞動力,這也是煤礦開采造成的間接問題。
礦區(qū)地表塌陷后,礦井水中含有的溶解氧、礦物成分、懸浮物、有毒物質(zhì)等增加,礦井水PH值上升,對周圍水體造成嚴重的破壞,靠近水體的水生生物也會受到波及,這就導(dǎo)致礦區(qū)河流流域中水生生物集群生活質(zhì)量下降,對礦區(qū)流域的生態(tài)環(huán)境造成很大的破壞。
如淮南張集礦,地層較厚,煤礦開采的寬度與長度在當?shù)囟际亲畲蟮模⑶夜ぷ髅娴拈_采速度快,對礦區(qū)地表水系破壞的特征表現(xiàn)為:下沉范圍廣、下沉系數(shù)大、下沉盆地平緩等。
礦區(qū)塌陷區(qū)綜合治理中,采用造地復(fù)田措施主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)恢復(fù)農(nóng)業(yè)用地,可以用于種植蔬菜、農(nóng)作物等。具體技術(shù)措施包括:進行土地平整,在坑洼處進行鋪填土層。在填充土層中嚴禁含有有毒物質(zhì),如果含有有害元素,就需要鋪設(shè)隔離層,隔離層的厚度一般大于0.4米。對土質(zhì)質(zhì)量也有一定的要求,要求粘土與砂土的比例為1∶3,土層密度控制在每立方厘米1.5克。(2)恢復(fù)林業(yè)用地,可以用于果園建設(shè)、樹木栽植等。具體的技術(shù)措施包括:對地形的要求可以有適當?shù)钠露?,并且加添不少?.5米厚的表層土;(3)造地建筑,包括工業(yè)建筑、民用建筑等,具體技術(shù)措施包括:平整坡度,夯實土地,建筑還需要進行適當?shù)募庸獭?4)礦區(qū)文化娛樂場所建設(shè),用于建設(shè)療養(yǎng)院、公園、體育場以及游泳池等,具體的技術(shù)要求為:夯實土地,并對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)采取必要的加固防護措施。
如果礦區(qū)地表比周圍的湖面、河流要高,可以采用疏干塌陷區(qū)的方式進行治理。就是在塌陷區(qū)挖掘大量的排水渠,將塌陷區(qū)的積水排到附近的湖泊、河流中;在低洼處,建設(shè)水庫,保存水,起到防澇防旱的作用;如果地表破壞使河床發(fā)生變化,河流排水不暢,需要選擇適當?shù)牡攸c設(shè)置揚水站,保證雨水等夠通過水泵順利排到下游。將礦區(qū)塌陷區(qū)疏干,能夠恢復(fù)礦區(qū)大面積的農(nóng)田耕地,并且能夠有效地保護周圍建筑物以及林業(yè),減少居民遷徙率,改善礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
塌陷區(qū)中,一些地表雖然沉降程度低,但是存在大面積的裂縫以及坑洼,這就需要用推土機等機械進行土地平整,恢復(fù)地表環(huán)境,確保其能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。對于漏水嚴重的塌陷區(qū)域,除了平整土地外,可以將水田改為水旱兼種或旱地,這樣就能夠有效的解決農(nóng)作物生長問題;另外,對于塌陷區(qū)塌陷深度低、潛水位低的區(qū)域,可以將其改造為梯田。
深挖墊淺是煤礦塌陷區(qū)綜合治理中重要的措施,就是從下沉幅度較大的區(qū)域進行取土,并墊到下沉較小的區(qū)域,這樣就能使下沉較大的區(qū)域變成漁塘或者蓄水庫,下沉較小的區(qū)域會變成農(nóng)田。具體就是將塌陷區(qū)塌陷深度較大的部門繼續(xù)挖深,并進行適當?shù)恼?,將其整治為?guī)則的漁塘,深度一般在2.5米左右,這樣才能保證在旱季漁塘的水深;將挖深得到的土墊到塌陷深度較淺的區(qū)域,這樣就能墊高地面,實現(xiàn)平整土地的效果。同時,深挖墊淺還需要進行適當?shù)乃凳鑼?dǎo),整修礦區(qū)渠道、橋涵、水閘等基礎(chǔ)設(shè)施,使得塌陷區(qū)變成“魚米之鄉(xiāng)”,能夠承擔起相應(yīng)的水利功能。下圖為深挖墊淺治理礦區(qū)塌陷區(qū)的示意圖:
挖深墊淺治理塌陷區(qū)示意圖
其中墊淺復(fù)土區(qū)域用1表示;挖深區(qū)域用2表示;形成漁塘或蓄水池用3表示;恢復(fù)耕地用4表示;原來下沉后的地表用5表示;挖深墊淺后的地表用6表示。
一些塌陷區(qū)面積較大,如果進行平整土地、造田等,不僅工作量大,技術(shù)難以實現(xiàn),并且需要大量的資金支持,地表治理的經(jīng)濟效益低。對于這些區(qū)域,可以將其直接改造成水產(chǎn)養(yǎng)殖基地,或者將其改造為農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水調(diào)節(jié)點,增強礦區(qū)綜合治理的經(jīng)濟效益。
一些老礦區(qū),塌陷區(qū)域進行復(fù)田已經(jīng)不太現(xiàn)實,可以對其進行適當?shù)男拚?、綠化,供礦工休閑娛樂。同時還可以修建生活福利社區(qū)以及其他基礎(chǔ)設(shè)施,提高塌陷區(qū)的利用價值。
隨著煤礦事業(yè)的發(fā)展,雖然在很大程度上為國民經(jīng)濟做出了巨大的貢獻,但煤礦塌陷區(qū)對環(huán)境、地表水系等造成的破壞越來越嚴重,嚴重影響了礦區(qū)人們的正常生活,給當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展造成了一定的制約。人們生活水平的提升,加上國家對礦區(qū)環(huán)境整治力度的加強,使得人們逐漸意識到塌陷區(qū)對于生態(tài)環(huán)境的影響以及治理的必要性。在礦區(qū)地表水系綜合治理過程中,可以根據(jù)實際情況,采取平整土地、深挖墊淺、疏干塌陷區(qū)、造地復(fù)田等措施,改善塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境,為煤礦事業(yè)的長遠發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
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